Ultraschallwandler sind Geräte, die Schallenergie und elektrische Energie umwandeln. Schallenergie und elektrische Energie können ineinander umgewandelt werden.
Ultraschallwandler können je nach Material in zwei Kategorien eingeteilt werden: die eine ist magnetostriktiver Wandler und die andere ist magnetostriktiver Wandler piezoelektrischer Wandler.
Der Hauptstromkreis des Ultraschallwandlers umfasst: einen Gleichrichter- und Filterkreis, einen DC-Zerhackerkreis (konstante Spannung), einen Halbbrücken-Wechselrichterkreis, einen Anpassungskreis und einen Ultraschallwandler. Der Steuerkreis besteht aus einem Spannungsregelkreis, einer Wechselrichtersteuerung und einem Schutzkreis.
Das Schaltungsdesign ist ein wichtiger Teil des Designs. Die Schaltung der Generator-Wechselrichter-Stromversorgung und die Auswahl des Hauptstromkreis-Schaltgeräts sind unterschiedlich. Es ist eine unterschiedliche Gestaltung des Wechselrichter-Hauptstromkreises, des Antriebsstromkreises, des Abtaststromkreises, des Startstromkreises und des Schutzstromkreises erforderlich. Programm.
Der Wandler sollte über folgende Eigenschaften verfügen:
1 Eine gute Anpassungsschaltung stellt sicher, dass der Generator dem Wandler genügend Leistung liefert und die elektrische Leistung möglichst effizient in akustische Energie umwandelt.
2 Frequenzadaptive Funktion. Da die mechanische Resonanzfrequenz des Wandlers selbst empfindlich auf Laständerungen, Wärmeentwicklung und andere äußere Einflüsse reagiert, führen ihre Änderungen dazu, dass sich die Resonanzfrequenz des Wandlers ändert, was zu Schwingungsverstimmungen und einer Amplitudenreduzierung des Systems führt.
3-leistungsadaptive Funktion. Im Arbeitsprozess kann die Ausgangsleistung automatisch mit der Last geändert werden. Der Idealzustand ist, dass die Ausgangsspannung des Generators konstant ist, die Ausgangsleistung im Leerlauf minimal ist und die Ausgangsleistung auch bei steigender Last erhöht wird. Dies kommt dem Betrieb des Ultraschallgeräts zugute. Dies kann erreicht werden, indem die Lasteigenschaften des Ultraschallwandlers analysiert und der geeignete Resonanzfrequenzpunkt ausgewählt wird. Alternativ kann eine Chopper-Schaltung verwendet werden, um den Eingang in den Inverter zu steuern, indem das Tastverhältnis der Schaltröhre geändert wird. Durch die Spannung des variablen Schaltkreises wird das Tastverhältnis mit zunehmender Last größer, die Ausgangsleistung kann konstant gehalten werden und der Schalter kann bei Auftreten eines Fehlers ausgeschaltet werden.
Stellen Sie zunächst sicher, dass der Generator durch Anpassung die elektrische Nennleistung an den Wandler abgibt. Dies liegt daran, dass der Generator eine optimale Last benötigt, um die Nennleistung abzugeben, und die Impedanz des Wandlers in die optimale Last umgewandelt wird, dh durch Impedanztransformation. Wirkung.
Zweitens wird der Wirkungsgrad des Generatorausgangs durch Anpassung maximiert. Dies liegt daran, dass der Wandler einen elektrostatischen Widerstand aufweist, der bei der Betriebsfrequenz eine gewisse Phasendifferenz zwischen Ausgangsspannung und Strom verursacht, sodass die Ausgangsleistung nicht die gewünschte maximale Leistung erreichen kann. Der Ausgangswirkungsgrad des Generators wird reduziert, so dass am Generatorausgang bzw. am String ein entgegengesetzter Widerstand anliegt, so dass die Generatorlast reiner Widerstand, also Tuning, ist.
