SU622509A1

SU622509A1 - Ultrasonic irradiator

Info

Publication number: SU622509A1
Application number: SU762399760A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Колешко; Василий Яковлевич Сунка
Original assignee: Институт Электроники Вн Белорусской Сср
Priority date: 1976-08-11
Filing date: 1976-08-11
Publication date: 1978-09-05

Description

Изобретение относитс к области ультразвуковой техники и может быть использовано при проектировании различных ультразвуковых .излучаювдах устройств. Известны ультразвуковые излучающие устройства, содержащие задаюсций генератор электроакустический преобразователь и систему автоматической подстройки частоты генератора L Известны также ансшогичные устройства с авто14 тической стабиЛНзацией аш1лйтуды механических колебаний Т Наиболее близким по технической сущности вл етс ультразвуковое излучающее устройство, прстрюенное по принципу стабилизации гиотлитудЫ тока, проход щего через преобраэова тель, содержащее задающий генератор трансформатор тока, электроакустический преобразователь., управл ющий каскад и эталонный блок ИНедостатком устройства вл етс мала стабильность амплитуды возбуждаемых акустических колебаний следствие того, что стабилизации осуществл етс только по току, проход щему через преобразователь, а не по выдел емой мощности. Целью изобретени вл етс повышение стабильности амплитуды возбуждаемых колебаний. Эта цель достигаетс за счет того, что в ультразвуковое излучаю-, щее устройство введены регулируемый усилитель тока, включенный между выходом задающего генератора и электроакустическим преобразователей, последовательно подключенные к электроакустическому преобразователю фазовращатель, фазовый детектор и умножитель, 8 также квадратор, причем управл кхций каскад выполнен в виде последовательно соединенных между выходсм умножител и управл ютпм входом регулируемого усилител тока схемы сравнени и усилител Эталонный блок выполнен в виде схемы эталонной мощности, выход которой подключен.ко,второму входу схемы сравнени , а трансформатор тока выполйен в виде измерительного сопротивлени , подключенного к выходу электроакустического преобразователе и ко входам фазового детектора и квадратора, выход которого подключен ко вторсшу входу умножител . На чертеже представлена структур на схема предложенного устройства.The invention relates to the field of ultrasound technology and can be used in the design of various ultrasound devices. Ultrasonic radiating devices are known, which contain a generator of electroacoustic transducers and an automatic frequency control system for the oscillator. Also known are antiscous devices with automatic stabilization of the mechanical oscillations of T. converter containing a master generator current transformer, electroacoustic converter generator, control cascade and reference block. The device’s main source is the low amplitude stability of the excited acoustic oscillations due to the fact that stabilization is carried out only by the current passing through the converter, and not by the output power. The aim of the invention is to increase the stability of the amplitude of the excited oscillations. This goal is achieved due to the fact that an adjustable current amplifier connected between the output of the master oscillator and the electroacoustic transducers, a phase shifter, a phase detector and a multiplier, 8 is also quadrant, and the control stage cascade is inserted into the ultrasonic radiating device. in the form of serially connected between the multiplier output and the control input of the adjustable current amplifier of the comparison circuit and the amplifier. The reference unit is a reference power source circuit whose output podklyuchen.ko, the second input of the comparison circuit, and a current transformer vypolyen a measuring resistance connected to the output of an electroacoustic converter and to inputs of the phase detector and squarer, whose output is connected to an input of multiplier vtorsshu. The drawing shows the structures on the scheme of the proposed device.

Устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, регулируемый усилитель 2 тока, электроакустический преобразователь 3,. ФаэовЕшаатедь. 4. .Фазсвый детектор 5, умножитель 6, схему сравнени 7, усилитель 8, подключенный к управл ющему входу регулируемого усилител 2 тока, квадратор 9,выход которого подключен ко второму входу умножител б, схему эталонной мощности 10, подключенную ко входу.схе мы сравнени 7, измерительное сопротивление 11, подключенное к выходу преобразовател 3 и ко входам фазового детектора 5 и квадратора 9. Устройство работает 1.следующим образом.The device contains a series-connected master oscillator 1, an adjustable current amplifier 2, an electroacoustic converter 3 ,. FaerEshatied. 4. Phase detector 5, multiplier 6, comparison circuit 7, amplifier 8 connected to the control input of adjustable current amplifier 2, quad 9, whose output is connected to the second input of multiplier b, reference power circuit 10 connected to input. Comparison 7, the measuring resistance 11 connected to the output of the converter 3 and to the inputs of the phase detector 5 and the quadrant 9. The device works 1. as follows.

Напр жение задакш агр генератора 1 через регулируемый усилитель тока 2 подаетс на схему, состо щую из преобразовател 3 и измерительно го сопротивлени 11. На выходе схемы высркочастсЗт ный сигнал, пропорциональный напр жению на преобразователе 3, через 90 фазовращатель 4 подаетс на один из входов фазового детектора 5, на другой вход которогЪ подаетс напр жение с выхода измери тельного сопротивлени 11 той же частоты и пропорциональное току, протекающему через электроакустический преобразователь 3. При этом на выходе фазового детектора 5 по вл етс посто нное напр жение, пропорциональное произведению его входных напр зкеийй на косинус угла сдвига между током и напр жением преобразовател 3. Если электроакустический преобразователь питаетс от генератора тока, то в данном случае выходйое нап;ЕУ жение фазового детектора 5 пропорционешьно активному сопротивлению преобразог вател 3. При этом максимум потреблемой электрической ккэдности строго совпадает по частоте с максимумом активного сопротивлени преобразовател и соответствует по частоте максимуму амплитуды механических 1 лебаний« При других сочетани х между выходным сопротивлением делител и входным импедансом преобразовател 3 (например, режим заданного напр жени , или режим промежуточный ) не обеспечивают строгого совпадени по частоте максимумов потребл емой электрической мсицности и амплитуды механических колебаний. Это положение еще больше усугубл ет с при изменений входного импеданса преобразовател и выходного ймпедан са генератора.The voltage of arc generator 1 through the adjustable current amplifier 2 is supplied to the circuit consisting of converter 3 and measuring resistance 11. At the output of the high-frequency circuit, this signal is proportional to the voltage on the converter 3, through 90 phase shifter 4 is fed to one of the inputs of the phase detector 5, to the other input of which, a voltage is supplied from the output of measuring resistance 11 of the same frequency and proportional to the current flowing through the electro-acoustic converter 3. At the same time, the output of the phase detector 5, a constant voltage appears proportional to the product of its input voltages and the cosine of the shear angle between the current and the voltage of the converter 3. If the electro-acoustic converter is powered by a current generator, in this case, the output voltage of the phase detector 5 is proportional to the active resistance transducer of the transducer 3. At the same time, the maximum of the consumed electric efficiency strictly coincides in frequency with the maximum of the active resistance of the converter and corresponds in frequency to the maximum of the amplitude Mechanical oscillations. In other combinations between the output resistance of the divider and the input impedance of the converter 3 (for example, a predetermined voltage mode, or an intermediate mode) do not provide a strict coincidence in frequency of the maxima of the consumed electrical oscillation and amplitude of mechanical oscillations. This situation is further aggravated by changes in the input impedance of the converter and the output of the generator.

Выходное напр жение/ пропорциональное величине потребл емого тока преобразовател ,квадратором 9 возводитс в квадрат и поддаетс на вхо умножител б совместно с выходнымThe output voltage / proportional to the magnitude of the consumed current of the converter, by the square 9 is squared and is given at the input of the multiplier b together with the output

напр жением детектора 5. С выхода умножител бЛзигнал, пропорциональный величине потребл емой преобрази вателем 3 мощности, подаетс на вход схемы ;сравнени 7, где сравниваетс с напр жением . схемы эталонной мощности 10, пропорциональной заданной оператором электрической мощнисти. Разностный сигнал, ycHheHt иый усилителем.8, используетс дл управлени коэффициентом усилени усилител тока 2, например путем изменени смещени на управл ющих электродах усилительных элементов.the voltage of the detector 5. From the output of the multiplier, a LZ signal, proportional to the value consumed by the power converter 3, is fed to the input of the circuit, and comparison 7, where it is compared with the voltage. reference power circuits 10 proportional to the electrical power given by the operator. The difference signal, ycHheHt and amplifier 8, is used to control the gain of current amplifier 2, for example, by changing the bias on the control electrodes of the amplifying elements.

Устройство обеспечивает стабильность амплитуды механических коле- ни банки и изменение в широких пределах параметров электроакустического npetрбразовател при изменении его нагрузки , что позвол ет использовать его при различных технологических операци х , например при ультразвуковой сварке.The device ensures the stability of the amplitude of the mechanical knees of the can and the wide variation of the parameters of the electro-acoustic petrochemical device when the load changes, which allows its use in various technological operations, for example, in ultrasonic welding.

Claims

1. Author's certificate

4,38088, cl. B 06 B 1/00,.

2. The author's certificate

436680, cl. B 06 B 1/00, 1973.

3. Authors certificate

In cl. B 06 B 1/00, 1974.