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綜述 超聲波清洗機技術分析


眾所周知,超聲波(是一種頻率高于20000赫茲的聲波)清洗機由兩部分組鹿一是超聲波發生器,二是以換能器為核心的超聲波清洗缸。超聲波清洗器用于液體中時,液體中每個氣泡的破裂會產生能量極大的沖擊波,相當于瞬間產生幾百度的高溫和高達上千個大氣壓
超聲發生器簡單的說就是一臺與換能器頻率相匹配的大功率(High-power)源。
總的來說,超聲波發生器和以換能器為核心的超聲清洗(Cleaning)缸,其技術(technology)狀況已遠遠跟不上時代的發展和我G經濟事業多*域的需求。超聲波清洗機生產現狀的特點是技術陳舊落后,清洗效率不理想,故障率高。這已成了制約它進一步擴大應用范圍(fàn wéi)的瓶頸。目前市場(shì chǎng)上不是以提高技術、改進設計、簡化工藝結構、降低成本、提高其性價比(cost performance)為先導,而是往往以低價相互競爭,這給整個行業(industry)和超聲清洗事業的發展帶來了消極的負面影響,應該引起我們的關注。
據我們了解,在華東地區,超聲波(是一種頻率高于20000赫茲的聲波)發生器的制式不外乎下列幾種:
1、**代產品是電子(electronic)管式的,隨著技術(technology)的進步,已屬于淘汰產品了(但仍有廠家在生產(Produce))。
2、仿制美G必能信公司的超聲波發生器,單板功率300W,頻率固定為25KHz(自激式半橋輸出電路),配有大電源變壓器(Transformer),是市場份額占有率**多的一種簡易機型。但是該電路很難調整在超聲換能器**佳頻率諧振點上,輸出功率不可能(maybe)達到理想的效果,質量也就不言而喻了。但考慮到該發生器的線路比較簡單,穩定(解釋:穩固安定;沒有變動)性尚可,整機調試得好,故障率還是很低的,加之生產這種機型的中小型超聲波清洗(Cleaning)機的企業較多,能否對其線路加以改進和提高呢?我們提供下面一種設計裝修方案供參考:去掉電源變壓器,**大化減少輸出匹配變壓器的漏磁,達到減輕、減少整機重量和體積,降低(reduce)成本(cost),提高效率之目的。要去掉電源變壓器,shou先要考慮解決兩個問題(Emerson),一是電源輸入和高頻功率輸出之間的jue緣問題:二是將供電(powered by)電壓降低在適合大功率管正常(normal)工作的耐壓值下,才能保證整機的安全運行(原機供電電壓約為DC150V-180V之間)。圖1介紹的這個電路可以解決供電電壓符合原機的設計要求。注意:調試時注意安全,防止觸電。
原機的輸出變壓器選用的是單條磁芯,漏磁較大,一旦靠近鐵制外殼,將形成渦流,產生很高的熱量,建議改用IE磁芯,線圈由單組改繞為初、次級雙繞組,這樣就可以解決電源輸入和高頻功率輸出之間的隔離和jue緣問題。輸出變壓器的有關技術(technology)參數如匝數和初次級的匝數比及電感量由于諸多的不確定因素,我們很難給出一個確定的數據。
3、MC機型及其改進后的機型:這也是一個老產品了,線路設計煩瑣,由于歷史的原因,是一個沒有設計到位的產品。超聲波清洗器用于液體中時,液體中每個氣泡的破裂會產生能量極大的沖擊波,相當于瞬間產生幾百度的高溫和高達上千個大氣壓門電路用得多,SCR調壓,工藝繁亂,故障率高,已受到用戶的冷落,生產這種機型的原G營知名大廠,我們認為只有忍痛甩掉舊的落后的機型,開發或選用新的機型,才能重振昔日雄風,立足于今天的市場。
改進后的機型,簡化了電路,增加了“跳頻”同步技術,所謂“跳頻”實際上是在PWM的主振頻率(frequency)上,加了一個多諧振蕩器,其頻率和主頻相配,該振蕩器的輸出脈沖再去調制主振極。雖然做到了恒功率輸出,但受功率元件MOSFET電流容量的限制,沒有做到滿功率輸出,輸出功率也就不盡人意,清洗效率也無明顯提高,應用行業(industry)面不寬,特別是每一個跳頻周期(cycle),清洗缸內總有周期性的響聲,沒有慢啟動(start up)功能(gōng néng),并設有“調功”旋鈕(Knob),一旦操作失誤將出現故障,也不能和其他設備實現聯動控制