Ультразвуковое излучающее устройство Советский патент 1978 года по МПК B06B1/00 

Изобретение относится 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 является ультразвуковое излучающее устройство, прстрюенное по принципу стабилизации гиотлитудЫ тока, проходящего через преобраэова тель, содержащее задающий генератор трансформатор тока, электроакустический преобразователь., управляющий каскад и эталонный блок ИНедостатком устройства является малая стабильность амплитуды возбуждаемых акустических колебаний следствие того, что стабилизации осуществляется только по току, проходящему через преобразователь, а не по выделяемой мощности. Целью изобретения является повышение стабильности амплитуды возбуждаемых колебаний. Эта цель достигается 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 управлякхций каскад выполнен в виде последовательно соединенных между выходсм умножителя и управляютпм входом регулируемого усилителя тока схемы сравнения и усилителя Эталонный блок выполнен в виде схемы эталонной мощности, выход которой подключен.ко,второму входу схемы сравнения, а трансформатор тока выполйен в виде измерительного сопротивления, подключенного к выходу электроакустического преобразователе и ко входам фазового детектора и квадратора, выход которого подключен ко вторсшу входу умножителя. На чертеже представлена структур ная схема предложенного устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, регулируемый усилитель 2 тока, электроакустический преобразователь 3,. ФаэовЕшаатедь. 4. .Фазсвый детектор 5, умножитель 6, схему сравнения 7, усилитель 8, подключенный к управляющему входу регулируемого усилителя 2 тока, квадратор 9,выход которого подключен ко второму входу умножителя б, схему эталонной мощности 10, подключенную ко входу.схе мы сравнения 7, измерительное сопротивление 11, подключенное к выходу преобразователя 3 и ко входам фазового детектора 5 и квадратора 9. Устройство работает 1.следующим образом.

Напряжение задакш агр генератора 1 через регулируемый усилитель тока 2 подается на схему, состоящую из преобразователя 3 и измерительно го сопротивления 11. На выходе схемы высркочастсЗт ный сигнал, пропорциональный напряжению на преобразователе 3, через 90 фазовращатель 4 подается на один из входов фазового детектора 5, на другой вход которогЪ подается напряжение с выхода измери тельного сопротивления 11 той же частоты и пропорциональное току, протекающему через электроакустический преобразователь 3. При этом на выходе фазового детектора 5 появляется постоянное напряжение, пропорциональное произведению его входных напрязкеийй на косинус угла сдвига между током и напряжением преобразователя 3. Если электроакустический преобразователь питается от генератора тока, то в данном случае выходйое нап;ЕУяжение фазового детектора 5 пропорционешьно активному сопротивлению преобразог вателя 3. При этом максимум потреблемой электрической ккэдности строго совпадает по частоте с максимумом активного сопротивления преобразователя и соответствует по частоте максимуму амплитуды механических 1 лебаний« При других сочетаниях между выходным сопротивлением делителя и входным импедансом преобразователя 3 (например, режим заданного напряжения, или режим промежуточный) не обеспечивают строгого совпадения по частоте максимумов потребляемой электрической мсицности и амплитуды механических колебаний. Это положение еще больше усугубляет ся при изменений входного импеданса преобразователя и выходного ймпедан са генератора.

Выходное напряжение/ пропорциональное величине потребляемого тока преобразователя,квадратором 9 возводится в квадрат и поддается на вхо умножителя б совместно с выходным

напряжением детектора 5. С выхода умножителя бЛзигнал, пропорциональный величине потребляемой преобрази вателем 3 мощности, подается на вход схемы ;сравнения 7, где сравнивается с напряжением . схемы эталонной мощности 10, пропорциональной заданной оператором электрической мощнисти. Разностный сигнал, ycHheHt иый усилителем.8, используется для управления коэффициентом усиления усилителя тока 2, например путем изменения смещения на управляющих электродах усилительных элементов.

Устройство обеспечивает стабильность амплитуды механических коле- ни банки и изменение в широких пределах параметров электроакустического npetрбразователя при изменении его нагрузки, что позволяет использовать его при различных технологических операциях, например при ультразвуковой сварке.

.Формула изобретения

Ультразвуковое излучающее устройь ство, содержащее задающий генератор, трансформатор тока , электроакусти ческий преобразователь, управляющий каскад и эталонный блок, о т ли ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности амплитуды возбуждаемых колебаний, в него введены регулируемый усилитель тока, включенный между выходом задающего генератора и электроакустическим преобразователем, последовательно подключенные к электроакустическому преобразователю фазовращатель, фазовый детектор и умножитель, а также квадратор, причем управляющий каск еыполнен в виде последовательно сбединенных между выходом умножителя и управляющим входом регулируемого усилителя тока схема сравнения и усилителя, эталонный блок выполнен т виде схек&л эталонной мощности, выход которой подключен ко вторсилу входу схемы сравнения, а трансфррматор тока выполнен в виде измерительного сопротивления, подключенного к выходу электроакустического преобразователя и ко входам фазового детектора и вадратора./ выход которюго подключен ко второму входу умножителяУ.

.Источйики информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство

438088, кл. В 06 В 1/00, .

2.Авторское свидетельство

436680, кл. В 06 В 1/00, 1973.

3.Авторское свидетельство

В , кл. В 06 В 1/00, 1974.