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綜述:超聲波清洗機技術分析

時間:2016-04-05

眾所周知,超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。

超聲發生器簡單的說就是一臺與換能器頻率相匹配的大功率源。

總的來說,超聲波發生器和以換能器為核心的超聲清洗缸,其技術狀況已遠遠跟不上時代的發展和我國經濟事業多領域的需求。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的瓶頸。目前市場上不是以提高技術、改進設計、簡化工藝結構、降低成本、提高其性價比為先導,而是往往以低價相互競爭,這給整個行業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,超聲波發生器的制式不外乎下列幾種:

1、第一代產品是電子管式的,隨著技術的進步,已屬于淘汰產品了(但仍有廠家在生產)。

2、仿制美國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,是市場份額占有率最多的一種簡易機型。但是該電路很難調整在超聲換能器最佳頻率諧振點上,輸出功率不可能達到理想的效果,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方案供參考:去掉電源變壓器,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,降低成本,提高效率之目的。要去掉電源變壓器,首先要考慮解決兩個問題,一是電源輸入和高頻功率輸出之間的絕緣問題:二是將供電電壓降低在適合大功率管正常工作的耐壓值下,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絕緣問題。輸出變壓器的有關技術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。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,生產這種機型的原國營知名大廠,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,應用行業面不寬,特別是每一個跳頻周期,清洗缸內總有周期性的響聲,沒有慢啟動功能,并設有“調功”旋鈕,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


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