Ультразвуковая технологическая установка
УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, включающая Двухстержиевой магиитострикциониый преобразователь с обмоткой возбуждения из двух секций, симметрично размешенных на стержнях преобразователя, генератор, к выходу которого через одну из двух встречновключенных первичных обмоток дифференциального трансформатора подключена обмотка возбуждения преобразователя, вторичная обмотка трансформатора подключеиа через блок управления к генератору, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД, преобразователь снабжен дополнительной секционированной -обмоткой, согласно включенной с основной обмоткой возбуждения, соединенной с выходом генератора через другую первичную обмотку дифференциального трансформатора, причем секции дополнительной обмотки размешены на концах стержней.
СОЮЗСОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(5D В 06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (.2! ) 3301779/18-10 .(22) 15.06.81
46) 23;10.83. Бюл. № 39
72) И.В; Петушко (71) Всесоюзный научно-исследовательс-. ай проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты .им. В.П. Вологдина . (53) 534.232 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
¹266407,,кл. В 06 В 1/08, 1969.
2. Авторское свидетельство СССР
Ж 845865, кл. В 06 В 108, 1979 (нро. тотип) (54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, включающаИ двухстержневой магнитострикциониый пре„„SU„„1049> 20 А образователь с обмоткой возбуждения нз двух секций, симметрично размещенных на стержнях преобразователя, генератор, к выходу которого черев одну из двух встречновключенных первичных обмоток дифференциального трансформатора подключена обмотка возбуждения преобразователя, вторичная обмотка трансформатора подключена через блок управления к генератору, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД, преобразователь . снабжен дополнительной секционированной -обмоткой, согласно включенной с основной обмоткой возбуждения, соединенной с выходом генератора через . другую первичную обмотку дифференциального трансформатора, причем секции дополнительной обмотки размещены на концах стержней. 3
1049120
Изобретение относится к ультразвуковой технике и предназначено для работы в ультразвуковых технологических установках в различных областях народного хозяйства.
Известна ультразвуковая установка, содержащая генератор с магнитострикцнонным преобразователем, имеющем две дополнительные измерительные обмотки, одна из которых помещена в пучность колебания; а вторая в узел колебания. Обмотки включены встречно и последовательно и подсоединены к входу усилителя генератора 111.
Недостатком такой установки является низкий КПД я качество технологического процесса, связанные с невозможностью применения автоматического регулирования амплитуды механических колебаний .преобразования иэ-за неяропорциональности изменений амплитуды сигнала, поступающего иа вход усилителя и изменений амплитуды 20 механических колебаний иа конце рабочего инструмента.
Наиболее близким техническим решени,ем к изобретению является ультразвуковая технологическая установка, включающая двухстержкевой преобразователь с об-.
25 моткой возбуждения из двух секций, симметрично размещенных на стержнях преобразователя, генератор, к выходу которого через одну нз двух встречновключенных первичных обмоток дифференциального трансформатора подключена обмотка возбуждения преобразователя, вторнчкая обмотка трансформатора подключена через блок управления к генератору 12).
Недостаток известного устройства состоит в низком КПД. 35
Целью изобретения является повышение КПД.
Поставленная цель достигается тем, что
В ультразвуковой технологической установке, включающей двухстержне вой магнитострикционный преобразователь с обмоткой возбуждения кз двух секций, симметрично размещенных на стержнях преобразователя, генератор, к выходу которого через одну из двух встречновключенных первичных обмоток днфференциаль- 45 ного трансформатора подключена обмотка возбуждения преобразователя, вторичная обмотка трансформатора подключена через блок управления к генератору, преобразователь снабжен дополнительной секциоиированной обмоткой, согласно включенной. с основной обмоткой возбуждения, соединенной с выходом генератора через другую первичную обмотку дифференциального трансформатора, причем секции дополнительной обмотки размещены на концах стержней.
На чертеже изображена схема установки, Установка содержит генератор 1, к выходу которого через первичную обмотку
2 дифференциального трансформатора 3 подключена обмотка 4 возбуждения стержневого магнитострнкционного преобразователя 5, а вторичная обмотка 6 трансформатора 3 подключена через блок 7 управления к генератору I. Преобразователь 5 снабжен дополнительной обмоткой 8 возбуждения, подключенной к выходу генератора 1 через вторую первичную обмотку 9 дифференциального трансформатора 3, а обмотки 4 и 8 выполнены в виде отдельных согласно вклю-. ченных секций, прн этом секции 10 осно- вной обмотки расположены на средней части стержней l l, а секции 12 дополнительной — на концах стержней 11.
Опыт показывает, что наилучшие результаты достигаются прн соотношении длины основной обмотки 1ц „, и дополнительной 1 п, удовлетворяют отношению i 10öô-.,-з —, где 3 — длина волны звука в стержнях на рабочей частоте.
Установка работает следующим обра- зом.
При включении генератора l электрические колебания через обмотки 2 и 9 дифференциального трансформатора . 3 поступают на обмотки 4 н 8. возбуждения преобразователя 5. Преобразователь 5 начинает совершать механические колебания, которые излучаются в технологическую среду.
Механические колебания подводят к тех-.
-нологической среде обычно с помощью различных волноводных систем (не показаны).
3а счет обратного магннтострикцнонного эффекта в обмотках 4 и 8 наводится ЭДС, величина которой пропорциональна амплитуде механических колебаний преобразователя, а частота — частоте этих колебаний.
Поскольку секции 10 обмотки 4 расположены в средней части стержней 11 нреобраэователя 5 наводящаяся в ней ЭДС от обратного магнитострикцконного эффекта больше, чем в обмотке 8, секции которой расположены на концах стержней 11, так как распределение механических напряжений имеет косинусоидальный характер Ro длине преобразователя. Обмотки 2 н 9 трансформатора 3 с обмотками 4 н 8 возбуждения преобразователя образуют мостовую схему. Мост сбалансирован, если при «заторможенном» преобразователе, т.е. не совер -. шающем механические колебания, магнитные потоки, вызванные электрическими токами через обмотку 2 и обмотку 9, взаимно компенсируют друг друга н на выходе мостовой схемы, на обмотке 6, сигнал отсутствует. Как только преобразователь 5 на- чинает совершать механические колебания
ЭДС наведенные в обмотках возбуждения
1049120 Составитель В, Вавер
Техред И. Верес Корректор В. Гирняк
Тираж 492 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.
Редактор Н. Данкулич
Заказ Я289/7
4 и 8 от обратного магиитострикциоиного, эффекта, вызовут соответствующие, дополнительные токи через обмотки 2 и 9.
Разность между этими токами вызывает разбаланс мостовой схемы и на обмот ке. 6 появится- сигнал, величина которого пропорциональная амплитуде механических колебаний преобразователя.
Рядом с преобразователем 5 происходит распределение величин механических напряжений по длине стержней 11.
С помощью сигнала связи, выделенного иа обмотке 6, через блок управления происходит автоматическое регулирование генератором, например автоматическая подстройка частоты (АЙЧ), автоматическая . 15 стабилизация амплитуды и т.п. Поскольку обе обмотки 4 и 8 находятся на стержнях преобразователя, т.е. имеют общий магнитный поток, то любые изменения индук- тивности одной из них аналогичны изменениям другой обмотки и параметры сигнала обратной связи на обмотке 6 пропорциональны параметрам механических ко лебаний преобразователя. Таким образом повышается точность автоматического регулирования, а значит качество технологического процесса и КПД установки.
Использование предлагаемой установки повышает качество технологических про-. цессов .путем повышения точности автоматического регулирования; КПД установки путем повышения точности автоматического регулирования, исключения потерь на отдельной катушке индуктивности и использования этой мощности для возбуждения преобразователя; надежность по сравнению с установкой с микрофонным датчиком; расширяет рабочее пространство у технологического инструмента, а также упро-щает конструкцию установки путем исключения катушки индуктивности;
