Ультразвуковое излучающееуСТРОйСТВО Советский патент 1981 года по МПК B06B1/06 B23K20/10 

(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ИЗЛУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО На фиг.1 представлена Структурная схема излучающего устройства; на фиг.2 - амплитудно-частотная характеристика механических колебаний и возбуждающего электрического напряжения преобразователя. Устройство содержит задающие генераторы .1 и 2 высокой и низкой частот koлeбaний, делитель 3 частоты с коэф фициентом деления равным двум, два фазовых модулятора 4 и 5, сумматор б регулируемый аттенюатор 7/ усилитель 81 мощности, нагруженный на ультразвуковой преобразователь 9, механически соедаяенный с концентратором 10 и сварочным инструментом 11. Устройство работает следующим образом. Напряжения задающих генераторов высокой 1 и низкой 2 частот (соответственно f(j и ) подаются на фазовый модулятор 4, где происходит фазовая модуляция высокочастотного колебания с индексом фазовой модуляции, равным m. На выходе модулятора 4 спектр колебания состоит из несущей частоты fQ и ряда боковых частот вида fg +f fjj+2fj , fg+3f f и т.д., причем соотношение амплитуд электрических напряжений этих составляющих определяется отношением величин Io(nvpi:l;( (nvp ): :1а(п1ц)) и т.д. соответственно, где If, ( ) - бесселева функция первого рода п-го порядка от аргумента т . На модулятор 5 подается напряжение генератора 1 высокой частоты и напряжение низкочастотного .колебания с частотой , /2 , полученное дел нием частоты колебания генератора 2 в делителе 3 частоты. В результате фазовой модуляции высокочастотного колебания с частотой д низкочастот)ным колебанием f,// при индексе фазовой модуляции ,, на выходе модулятора 5 спектр колебания состоит из несущей частоты fo и боковых частот fo+f,/j, , fo+f , fo±3f /j и т.д. с отношением амплитуд электрических напряжений IP , ( ili (m-pj) и т.д. соответственно. Фазсмодулирован ное колебание с выхода модулятора 5 поступает на аттенюатор 7, где проис ходит его ослабление в р раз , и далее на сумматор б, в котором оно складывается с фаэомодулированным колебанием модулятора 4 при учете фазоянх соотношений между соответствующими составляющими спектров колебаний. Результирующее колебание, имеющее в составе спектра частоты fg, о+ГД fQ+f , fotif /l т.д. с отйоше нием амплитуд электрических напряжеНИИ соответственно 11:о(тц ) + Ig (ro,(i)) (глр-,) Ii {nwi , (m,p,) : |l, ( )-l, (тц, ) 1 , (m и т.д. после усиления в усилителе 8 мощности поступает на ультразвуковой преобразователь 9. Таким образом на выходе усилителя 8 мощности происходит формирование необходимой не симметричной АЧХ электрических колебаний . Частота низкочастотного генератора 2f выбирается приблизительно равной удвоенной ширине полосы пропускания исходной АЧХ механических колебаний ультразвукового преобразователя в области основнойрезонансной частоты fo . Индексы фаэовой модуляции т и модуляторов 4 и 5 и коэффициент ослабления.р регулируемого аттенюатора выбираются исходя из конкретной формы амплитудно-частотной характеристики ультраз-вукового преобразователя таким образом, чтобы с выхода усилителя. 8 электрическое напряжение в функции частоты было обратно пропорционально частотной зависимости вещественной части входного импеданса преобразователя (при этом величина If,-(ni,p) может принимать как положительное, так и отрицательное значение в зависимости от величины аргумента т,р. На фиг.2 приведены в качестве примера графики АЧХ преобразователя при m-pj 2,2, m(,7 и ,1 - исходная несимметричная амплитудно-частотная характеристика механических колебаний ультразвукового преобразователя; П - амплитудно-частотная характерис- тика электрического напряжения усилителя 8, возбуждающего преобразователь ; Ш - широкополосная амплитудночастотная характеристика механических колебаний преобразователя при возбуждении его напряжением от усилителя 8 мсяцности. Повышение качества ультразвуковой обработки широкополосными преобразователями достигается за счет возможности строго фиксировать величину вводимой акустической мсяцности прл изменении режимов ультразвуковой обработки и влиянии различных дестабилизирующих факторов. Формула изобретения Ультразвуковое излучающее устройство, включающее задающие генераторы низкой и высокой частоты, усилитель мощности и -ультразвуковой преобразователь, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества ультразвуковой обработки, в устройство введены два фазовых модулятора, делитель частоты, регулируемый аттенюатрр и сумматор, при этом первые входы фазовых модуляторов соединены с выходом задающего генератора высокой частоты, второй вход первого модулятора непосредственно и второй вход второго модулятора через делитель частоты соединены с выходом генератора низкой чacтofы, выход второго модулятора через аттенюатор, и

вход первого модулятора непосредственно соединены со входом сумматора, выход которого соединен со входом усилителя мощности, подключенного к ультразвуковому преобразователю.

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР

по заявке 2550757, кл. В 23 К 19/04, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 733924, кл. В 23 К 19/04, 1977 (про готип) .

-yfi/i- fi/2-f,ufo «г 2fiff-sfi/t

9 10

Ж ие.2