一种基于功率超声的物联网循环管路清淤机制造技术

本发明专利技术公开了一种基于功率超声的物联网循环管路清淤机，包括第一安装架和第二安装架，所述第一安装架与第二安装架固定连接，所述第二安装架正面设置有操作盘，所述第二安装架侧面设置有PROFINET通信口，所述第一安装架内安装有超声波发生器，所述超声波发生器底部连接有超声波换能器，所述超声波换能器包括四片压电陶瓷环，且压电陶瓷环间采用机械串联，电端并联的方法连接，相邻两片的极化方向相反，所述超声波换能器底部连接有超声变幅杆。本发明专利技术针对顽固、坚硬的管壁附着物清理时间短，能量损耗小，而且不伤害管壁，能够解决传统清理方法难以有效清理内管壁坑洼不平而堆积残垢的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于功率超声的物联网循环管路清淤机
本专利技术涉及管路清淤设备
，具体为一种基于功率超声的物联网循环管路清淤机。
技术介绍
管道清淤是指将管道进行疏通，清理管道里面的淤泥等废物，保持长期畅通，以防止城市发生内涝。管道没有定期清淤会造成污水滥流，污染环境，给人民生活带来麻烦。目前现有技术对空调机组循环管路清淤采用的是微米气泡与复式涡流相结合的方式，这种缺点在于清淤不彻底，对管道内壁凹陷处的顽垢很难彻底清除，最后只能人工用铁刷伸入管道清理，耗时耗力，而且铁刷与管路内壁长久摩擦使管壁变薄和凹陷增多，降低了管路寿命，增加了后期维护成本。为此，我们提出一种基于功率超声的物联网循环管路清淤机。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于功率超声的物联网循环管路清淤机，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于功率超声的物联网循环管路清淤机，包括第一安装架和第二安装架，所述第一安装架与第二安装架固定连接，所述第二安装架正面设置有操作盘，所述第二安装架侧面设置有PROFINET通信口，所述第一安装架内安装有超声波发生器，所述超声波发生器底部连接有超声波换能器，所述超声波换能器包括四片压电陶瓷环，且压电陶瓷环间采用机械串联，电端并联的方法连接，相邻两片的极化方向相反，所述超声波换能器底部连接有超声变幅杆，所述超声变幅杆底部连接有声波发射头，所述声波发射头的底端插设在循环管路内部。优选的，所述超声波换能器为锆钛酸铅系列压电陶瓷超声波换能器。>优选的，所述声波发射头与超声变幅杆为一体成型结构，且声波发射头底部为弧形。优选的，所述声波发射头为钛铝合金声波发射头。优选的，所述超声波换能器选用郎之万换能器，且超声波换能器侧面设置有金属盖板。优选的，所述超声变幅杆为两级复合形超声变幅杆，第一级四分之一波长为指数型变幅杆，第二级四分之一波长为阶梯型变幅杆。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该种基于功率超声的物联网循环管路清淤机，通过应用功率超声原理研发出循环管路清淤机，一是针对顽固、坚硬的管壁附着物清理时间短，能量损耗小，而且不伤害管壁，使内管壁保持当初新的光滑状态，延长管路寿命；二是可以清除老旧管路内壁残留顽垢，能够解决传统清理方法难以有效清理内管壁坑洼不平而堆积残垢的问题，通过设置超声波发生器、超声波换能器、超声变幅杆和声波发射头结构，能够快速对管路内部进行清淤操作，清淤效果较好；三是通过设置PROFINET通信口结构，实现了各个终端清淤机的物联网模式，与原有系统形成互联有机的协调控制与数据共享。附图说明图1为本专利技术结构设备示意图；图2为本专利技术图1中A处结构放大示意图；图3为本专利技术超声变幅杆结构示意图；图4为本专利技术工作原理示意图；图5为本专利技术电源连接方式示意图。图中：1第一安装架、11第二安装架、12操作盘、13PROFINET通信口、14超声波发生器、15超声波换能器、16超声变幅杆、17声波发射头、2循环管路。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例：请参阅图1-5，本专利技术提供一种技术方案：一种基于功率超声的物联网循环管路清淤机，包括第一安装架1和第二安装架11，第一安装架1与第二安装架11固定连接，第二安装架11正面设置有操作盘12，第二安装架11侧面设置有PROFINET通信口13，通过设置PROFINET通信口13结构，实现了各个终端清淤机的物联网模式，与原有系统形成互联有机的协调控制与数据共享。第一安装架1内安装有超声波发生器14，超声波发生器14也称超声电源，它是一种用以产生并向超声波换能器15提供超声频电能的装置，按照所采用的工作原理，可以把超声波发生器14分为模拟电路和数字电路两大类，模拟电路超声波发生器又分为振荡-放大型和逆变型两种，应用中选用模拟电路，以振荡-放大型为主，这款模拟型发生器主要包括振荡器、放大器、匹配电路与频率自动追踪，振荡器的作用是产生一个一定频率的信号，用以推动后面的放大部分，它可以是一个独立的振荡器，也可以是一个反馈网络，习惯上，把前一种称为它激式超声波发生器，后一种称为自激式超声波发生器，它激式产生的超声波振荡频率比较稳定，并可在较宽的频率范围内调节，自激式结构简单，易于实现自动追频，依据本设备的负载特点，有较大的频率波动，对自动追频要求较高，因此选择它激式振荡器，放大器的作用是将振荡信号放大至所需电平，本设备采用集成功率放大器，可将系统的谐波失真降到万分之几，大幅提高超声波发生器的品质，匹配电路与自动追频，超声波发生器14与一般放大电路的一个重要区别在于它的匹配电路部分，一般放大器与负载之间的匹配之牵涉到阻抗变换，而超声波发生器14与负载之间的匹配除了阻抗变换之外，还有一项很重要的内容——调谐，即选用一定值的电抗元件，使之在工作频率上与负载中的电抗成分谐振，只有在同时进行了阻抗变换和调谐之后，整个系统才算是达到了匹配，超声波换能器15才可以正常工作，在很多时候，超声波换能器15是用于负载变动剧烈的场合，即使在负载比较稳定的情况下，超声波换能器15(以及与之配合使用的变幅杆、发射头)的参数也会因为发热、老化、磨损、疲劳等原因而发生变化，这些都会使得换能器的谐振频率改变，如果发生器的频率不随之而变，换能器将工作在失谐状态，机械噪音也会随之加大，头部振幅也会下降，使工作效率降低，甚至停振，因此，需要采取措施使发生器的振荡频率随着换能器的谐振频率做相应的变化，以保证换能器始终工作在谐振状态，经过实践发现实现频率自动追踪的方法是锁相法，当超声波换能器15谐振且与超声波发生器14匹配时，其输入特性相当于一个纯电阻，此时，加于其上的电压与电流同相，一旦超声波换能器15谐振频率改变，此电压与电流之间就会有一个相位差，锁相法的原理就是检测出这个相位差的大小和符号，用此偏差信号去调节振荡器频率，形成一个闭环系统，使相位差减小，直至被锁定在零上使电压电流同相位，即谐振。超声波发生器14底部连接有超声波换能器15，超声波换能器15为锆钛酸铅系列压电陶瓷超声波换能器，超声波换能器15包括四片压电陶瓷环，且压电陶瓷环间采用机械串联，电端并联的方法连接，相邻两片的极化方向相反，制作换能器的封装形式采用夹心式，即把压电陶瓷堆片夹持在两个金属块之间，通过夹持给压电材料一定的预应力，是换能器工作时不至于受到大张力(甚至不受张力，这样可以实现大功率发射)，这种换能器也称之为郎之万换能器，主要部件由中央压电陶瓷堆、前后金属盖板、预应力螺杆、电极片以及绝缘管组成，本设备换能器中央陶瓷堆由四片压电陶瓷环组成，压电晶片间采用机械串联，电端并联的方法连接，相邻两片的极化方向相反，以保证压电陶瓷堆能协调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于功率超声的物联网循环管路清淤机，包括第一安装架(1)和第二安装架(11)，其特征在于：所述第一安装架(1)与第二安装架(11)固定连接，所述第二安装架(11)正面设置有操作盘(12)，所述第二安装架(11)侧面设置有PROFINET通信口(13)，所述第一安装架(1)内安装有超声波发生器(14)，所述超声波发生器(14)底部连接有超声波换能器(15)，所述超声波换能器(15)包括四片压电陶瓷环，且压电陶瓷环间采用机械串联，电端并联的方法连接，相邻两片的极化方向相反，所述超声波换能器(15)底部连接有超声变幅杆(16)，所述超声变幅杆(16)底部连接有声波发射头(17)，所述声波发射头(17)的底端插设在循环管路(2)内部。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于功率超声的物联网循环管路清淤机，包括第一安装架(1)和第二安装架(11)，其特征在于：所述第一安装架(1)与第二安装架(11)固定连接，所述第二安装架(11)正面设置有操作盘(12)，所述第二安装架(11)侧面设置有PROFINET通信口(13)，所述第一安装架(1)内安装有超声波发生器(14)，所述超声波发生器(14)底部连接有超声波换能器(15)，所述超声波换能器(15)包括四片压电陶瓷环，且压电陶瓷环间采用机械串联，电端并联的方法连接，相邻两片的极化方向相反，所述超声波换能器(15)底部连接有超声变幅杆(16)，所述超声变幅杆(16)底部连接有声波发射头(17)，所述声波发射头(17)的底端插设在循环管路(2)内部。


2.根据权利要求1所述的一种基于功率超声的物联网循环管路清淤机，其特征在于：所述超声波换能器(15)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘震，马为，王玉鹏，
申请(专利权)人：留思自动化设备天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12