Ультразвуковое излучающее устройство

 

О П И. С А Н И E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

CoIo3 Сюветсинк

Соцнавнстнческнк

Республик (11) 622509

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

В 06 В 1/00 (22) Заявлено 11,0876 (21) 2399760/18-10 с присоединением заявки нз (23) Приоритет (43) Опубликовано;050978,Бюллетень ЭЙ 33 (45) Дата опубликования описания.210778

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 534.232 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.И.Колешко и В.Я.Сунка

Институт электроники АИ Белорусской CCP (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ИЗЛУЧИОЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области ультразвуковой техники и может быть использованб при проектировании различных ультразвуковых излучающих устройств.

Известны ультразвуковые излучающие устройства, содержащие задающий генератор, электроакустический преобразователь и систему автоматичес-. кой подстройки частоты генератора 11(.1

Иэвестйы также аналогичные устройства с автов1атической стабили зацией амрлйтуды механических колебаний Я.

Наиболее близким по технической сущности является ультразвуковое излучающее устройство, построенное по принципу стабилизации аыплитурра тока, проходящего через преобраэова тель, содержащее задающий генератор„ трансформатор тока, электроакустический преобразователь., управляющий каскад и эталонный блок )3) .

-Недостатком устройства является малая стабильность амплитуды возбуждаемых акустических колебаний вследствие того, что стабилизация осуществляется только по току, про ходящему через преобразователь, а не по выделяемой мощности.

Целью изобретения является новишение стабильностй 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 преобразователеМ, последовательно подключенные к электроакустическому преобразователю фазовращатель, фазовый детектор и умножитель, 0 также квадратор, причем управляющий каскад выполнен в виде последовательно соединенных между выходам умножителя н управляющйм входом регулируемого усилителя тока схевж сравнения и усилителя °

Эталонный блок выполнен в виде схемы эталонной мощности, выход которой подключен.ко,второму входу схемы сравнения, а трансформатор тока выполАен в виде измерительного сопротивления, подключенного к выходу электроакустического преобразователя и ко входам фазового детектора и квадратора, выход которого подключен ко второму входу умножителя.

На чертеже представлена структур иая схема предложенного устройства.

622509

Устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, регулируемый усилитель 2 тока, электроакустический преобразователь 3, фазовращатель 4 .Фазавый 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 6, схему эталонной мощности 10, подключенную ко входу.схе 10 мы сравнения 7, измерительное сопротивление 11, подключенное к выходу преобразователя 3 и ко входам фазового детектора 5 и квадратора 9.

Устройство работает следующим 15 образом.

Напряжение задающего генератора

1 через регулируемый усилитель тока 2 подается на схему, состоящую из преобразователя 3 и измерительно - щ го сопротивления 11. На выходе схемы высокочастотный сигнал, пропорциональный напряжению на преобразователе 3, через 90 фазовращатель 4 лоаается на один иэ входов фазового 2Б детектора 5, на другой вход которого подается напряжение с выхода иэмери 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 лройэведению его входных напряжений на косинус угла сдвига между тойом и напряжением преобразователя 3. Если электроакустический преобразователь питается от генератора тока, то в данном случае выходное напряжение фазового детектора 5 пропорционально 40 активному сопротивлению преобразо.вателя 3. При этом максимум потребля-: емой электрической мощности строго совладает по частоте с максимумом активного сопротивления преобразова- 45 теля и соответствует ло частоте максимуму амплитуды механических колебаний. При других сочетаниях между выходным сопротивлением делителя и входным импедансом преобра- 60 зователя 3 (например, режим заданного напряжения, или режим промежуточный) не обеспечивают строгого совпадения по частоте максимумов потребляемой электрической мощности и амплитуды механических колебаний.

Это положение еще больше усугубляет.. ся при изменении входного импеданса преобразователя и выходного.импейан са генератора.

66

Выходное напряжение, nponoywoнальное величине потребляемого тока преобразователя,квадратором 9 возводится в квадрат и подается на вход умножителя 6 совместно с выходным напряжением детектора 5. С выхода умножителя 6 сигнал, пропорциональный величине потребляемой преобразг вателем 3 мощности, подается на вход схемы ;сравнения 7, . где сравнивается с напряжением, схемы эталонной мощности 10, пропорциональной заданной оператором электрической мощности. eазностный сигнал, усилен+ лый 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- нн баний и изменение в широких пределах параметров электроакустического пре»образователя при изменении его нагрузки, что позволяет использовать его при различных технологических операциях, например при ультразвуковой сварке. .Формула изобретения

Ультразвуковое излучающее устрой ство, содержащее задающий генератор трансформатор тока, электроакусти ческий преобразователь, управляющий каскад и эталонный блок,.о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности амплитуды возбуждаемых колебаний, в него вве дени регулируемый усилитель тока, включенный между выходом задающего генератора и электроакустическим преобразователем, последовательно подключенные к электроакустическому преобразователю фазовращатель, фазовый детектор н умножитель, а также квадратор, причем управляющий каскф выполнен в виде последователЬно сбединенных между выходом умножителя и управляющим 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 выполнен в виде измерительного сопротивления, подключенного к выходу злектроакустического преобразователя . и ко входам фазового детектора и квадратора, выход которого подключен ко второму

1, входу умножителя:.

Источйики информации, прин ятые

Bc внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство

9 438088, кл. В 06 В 1/00, 1973.

2. Авторское свидетельство

9 436680 кл; В 06 В 1/00, 1973.

3. Авторское свидетельство

9 46 916, кл. В 06 В 1/00, 1974.

622509

Составите 1ь Е.Литвинов

Редактор О.Филиппова Техред Л.Алферова ., gqppegiop Л.Веселовская

Заказ 4774/7 Тираж 648 Подписное

ЦПИИПИ Государственного-Комитета Совета Министров СССР по делам иэцбрутений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Ьаушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óàrîðoé, ул.Проектная,4