[发明专利]超声波谐振控制系统

说明书

本发明公开了一种超声波谐振控制系统，包括控制器、交流电源、电流检测模块、双向晶闸管、桥式整流堆、电感线圈、MOS驱动电路、超声波振子、第一反相器、第二反相器、PWM功率驱动电路、第三反相器、功率调节模块、开关变压器，交流电源电连接电流检测模块至控制器，交流电源依次电连接双向晶闸管、桥式整流堆、电感线圈、MOS驱动电路和超声波振子，控制器依次电连接第一反相器、第二反相器、PWM功率驱动电路、开关变压器和MOS驱动电路，第一反相器电连接功率调节模块至双向晶闸管，第一反相器依次电连接PWM功率驱动电路、第三反相器和控制器，交流电源电连接桥式整流堆。本系统可以对超声波阵子进行频率扫描选择最佳工作频率。

技术领域

本发明涉及超声波清洗或粉碎技术领域，尤其涉及一种超声波谐振控制系统。

背景技术

超声波破碎是利用超声能实施物料破碎的过程。破碎原理包括：超声在介质中传播形成的正负交变声压场对介质中的物料颗粒施加拉压作用力，频繁的交变应力可导致颗粒疲劳破碎；当超声频率与物料颗粒共振频率一致时，可激发颗粒共振，使能量产生激荡，致使物料颗粒共振破碎；超声空化作用使得声场低压处空穴(非稳态微气泡)形成、高压处空穴溃灭，空穴溃灭时产生的高强穴壁冲击力使得物料颗粒破碎或疲劳破碎。该原理作为一种重要的声能转化和利用方法广泛应用于微粉碎加工中。

超声破碎通常采用单一频率处理方式，当频率确定时，提升破碎场内声压幅值的峰谷压差对可强化上述三种破碎能量，有效提高声能利用率。目前国内的超声波清洗针对一些特殊工艺需要进行多次，不同频率的清洗，需要将清洗试样移动，放置在不同的清洗槽清洗，这样增加了成本。

发明内容

本发明的目的在于解决现有超声波清洗需要清洗试样移动，放置在不同的清洗槽清洗，存在操作不便，成本高，清洗设备体积大以及清洗效果不理想等技术问题，因此提出了一种超声波谐振控制系统。

为解决上述提出的技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种超声波谐振控制系统，包括控制器、交流电源、电流检测模块、双向晶闸管、桥式整流堆、电感线圈、MOS驱动电路、超声波振子、第一反相器、第二反相器、PWM功率驱动电路、第三反相器、功率调节模块、开关变压器，所述交流电源电连接所述电流检测模块至所述控制器，所述交流电源依次电连接所述双向晶闸管、桥式整流堆、电感线圈、MOS驱动电路和所述超声波振子，所述控制器依次电连接所述第一反相器、第二反相器、PWM功率驱动电路、开关变压器和所述MOS驱动电路，所述第一反相器电连接所述功率调节模块至所述双向晶闸管，所述第一反相器依次电连接所述PWM功率驱动电路、第三反相器和所述控制器，所述交流电源电连接所述桥式整流堆。

可选的，超声波谐振控制系统包括电机驱动电路和电感调节机构，所述控制器依次与所述电机驱动电路、电感调节机构和所述电感线圈连接，所述控制器控制所述电机驱动电路驱动所述电感调节机构来调节所述电感线圈的等效电感。

可选的，所述电感调节机构包括底面固定板、上端日字形硅钢片、下端日字形硅钢片、升降电机、升降螺纹杆、螺母和顶面固定板，所述电感线圈放在可以调节空气间隙的上端日字形硅钢片和下端日字形硅钢片之间，所述电感线圈上的两个接线端分别与所述桥式整流堆和所述MOS驱动电路电连接，所述下端日字形硅钢片和两个所述升降电机固定在所述底面固定板上，所述上端日字形硅钢片和两个所述螺母固定在所述顶面固定板上，两个所述升降螺纹杆分别与两个所述螺母及所述顶面固定板螺纹连接，两个所述升降电机分别驱动两个升降螺纹杆带动所述上端日字形硅钢片上升或下降，使得空气间隙变大或变小。

可选的，超声波谐振控制系统包括X轴驱动电机和Y轴驱动电机，所述控制器控制所述电机驱动电路分别驱动所述X轴驱动电机和所述Y轴驱动电机来调节超声波清洗槽内的四个挡板之间的距离，四个所述挡板用于反射超声波入射波。