一种电感智能匹配调节的超声波装置的控制方法制造方法及图纸

技术编号:38810415 阅读:8 留言:0更新日期:2023-09-15 19:49
本发明专利技术公开了一种电感智能匹配调节的超声波装置的控制方法,其中,所述装置包括清洗槽、发生器和换能器,所述换能器设于所述清洗槽内,所述发生器与所述换能器连接;所述发生器包括变压器和多线圈电感;所述多线圈电感包括:线圈组件,包括多个具有不同匝数的线圈;继电器组件,所述继电器组件与所述线圈组件连接,且所述继电器组件包括与多个具有不同匝数线圈一一对应的多个继电器;本发明专利技术通过多个继电器与多个具有不同匝数线圈一一对应的设置方式,从而根据发生器的工作状态控制继电器,以使具有不同匝数的线圈连接于阻抗匹配电路,实现提高阻抗匹配调节效率的目的,并提高调节精度,进而提高超声波装置的工作效率。进而提高超声波装置的工作效率。进而提高超声波装置的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电感智能匹配调节的超声波装置的控制方法


[0001]本专利技术涉及超声波清洗领域,尤其涉及一种电感智能匹配调节的超声波装置的控制方法。

技术介绍

[0002]超声波清洗机是一个利用超声波清洗原理而制造的清洗设备,它主要是由超声波发生器、超声波换能器和清洗水槽三部分组成。超声波发生器用于直接产生高频高能的超声波信号;换能器被固定于清洗水槽底部的振动钢板上,它的作用是将输入的超声波信号转化为机械能传给清洗水槽;清洗水槽一般位于超声波清洗机的外部,多为长方体,其结构的大小与清洗物体体积和超声波发生器的功率有关。超声波的振动频率越大,介质液体产生空化反应所需要的最小声强就会越大,会使空化效应难发生,对于普通工业零件的超声波清洗的频段一般在20kHz到50kHz之间。
[0003]由于超声波换能器存在有静态容抗,其在实际工作中呈现为容性,导致超声波发生器的输出功率无法达到最大,效率会降低。匹配电路位于超声波发生器与换能器之间,它可以抵消容抗,使换能器在工作时表现为纯阻性,以提高超声波发生器的工作效率。
[0004]在现有设计方案中,超声波电源阻抗匹配调节时,需要人工打开机箱进行调节,操作繁琐,并且阻抗匹配调节的准确度有待提高,进而影响超声波装置的工作效率。
[0005]因此,现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0006]鉴于上述现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种电感智能匹配调节的超声波装置的控制方法,旨在解决现有的超声波装置阻抗匹配调节操作繁琐以及阻抗匹配调节精度有待提高的问题。
[0007]本专利技术的技术方案如下:
[0008]本专利技术提供一种电感智能匹配调节的超声波装置的控制方法,其中,所述装置包括清洗槽、发生器和换能器,所述换能器设于所述清洗槽内,所述发生器与所述换能器连接;
[0009]所述发生器包括变压器和多线圈电感;所述多线圈电感包括:
[0010]线圈组件,与所述变压器连接,所述线圈组件包括多个具有不同匝数的线圈;
[0011]继电器组件,所述继电器组件与所述线圈组件连接,且所述继电器组件包括与多个具有不同匝数线圈一一对应的多个继电器;
[0012]所述控制方法包括:
[0013]获取换能器的初始信息,并根据所述换能器的初始信息,确定发生器的工作信息;
[0014]根据所述发生器的工作信息,启动继电器组件对线圈组件进行调节,得到多线圈电感的电感挡位;
[0015]若所述多线圈电感的电感档位满足预设要求,完成对所述超声波装置的电感匹配
调节。
[0016]在一种实施方式中,所述换能器的初始信息包括换能器的谐振频率、换能器的额定功率以及换能器的数量,所述发生器的工作信息包括发生器的工作频率和发生器的工作电流;
[0017]所述根据所述换能器的初始信息,确定发生器的工作信息,包括:
[0018]根据所述换能器的额定功率和所述换能器的数量,确定发生器的工作电流;
[0019]根据所述换能器的谐振频率,确定发生器的工作频率。
[0020]在一种实施方式中,所述发生器还包括阻抗匹配电路,所述继电器组件与所述阻抗匹配电路连通,所述线圈组件可与所述阻抗匹配电路连通;
[0021]所述根据所述发生器的工作信息,启动继电器组件对线圈组件进行调节,确定多线圈电感的电感挡位,包括:
[0022]根据所述发生器的工作频率和所述发生器的工作电流,并基于若干线圈及对应的若干继电器,启动继电器将对应的线圈连接于所述阻抗匹配电路,得到若干切换挡位;
[0023]针对每一个切换挡位,确定发生器的电感量;
[0024]根据所有切换挡位对应的发生器的电感量,确定最佳的发生器的电感量;
[0025]将最佳的发生器的电感量对应的切换挡位作为多线圈电感的电感挡位。
[0026]在一种实施方式中,所述超声波装置还包括霍尔电流传感器;
[0027]所述根据所述发生器的工作信息,启动继电器组件对线圈组件进行调节,确定多线圈电感的电感挡位之前,还包括:
[0028]确定频率调节步长;
[0029]根据所述频率调节步长,对所述发生器的工作频率进行调节,得到发生器的调节频率,并控制霍尔电流传感器采集发生器的第一电流值;
[0030]根据所述频率调节步长,对所述发生器的调节频率进行调节,并控制霍尔电流传感器采集发生器的第二电流值;
[0031]当所述第一电流值大于所述第二电流值时,将所述发生器的调节频率作为发生器的工作频率,将所述第一电流值作为发生器的工作电流。
[0032]在一种实施方式中,所述线圈组件包括第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈、第五线圈和第六线圈;所述继电器组件包括依次连接的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器和第六继电器,所述第六继电器与所述变压器连接;
[0033]其中,所述第一继电器与所述第一线圈对应设置,所述第二继电器与所述第二线圈对应设置,所述第三继电器与所述第三线圈对应设置,所述第四继电器与所述第四线圈对应设置,所述第五继电器与所述第五线圈对应设置,所述第六继电器与所述第六线圈对应设置。
[0034]在一种实施方式中,所述第一线圈的匝数为一匝,所述第二线圈的匝数为二匝,所述第三线圈的匝数为四匝,所述第四线圈的匝数为八匝,所述第五线圈的匝数为十六匝,所述第六线圈的匝数为二十二匝。
[0035]在一种实施方式中,所述多线圈电感还包括第一接线端和第二接线端;
[0036]所述第一接线端与所述第一继电器串联,所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器、所述第五继电器和所述第六继电器依次k并联,所述第六继
电器与所述第二接线端串联。
[0037]在一种实施方式中,所述若所述多线圈电感的电感档位满足预设要求,完成对所述超声波装置的电感匹配调节,包括:
[0038]根据所述多线圈电感的电感挡位,得到发生器的等效阻抗和换能器的等效阻抗;
[0039]当所述发生器的等效阻抗与所述换能器的等效阻抗相匹配时,完成对所述超声波装置的电感匹配调节。
[0040]在一种实施方式中,所述阻抗匹配电路满足如下公式:
[0041][0042][0043]其中,Z为发生器的等效阻抗,ω
s
为发生器的输出电压角频率,C1为换能器的动态电容,L1为换能器的动态电感,C2为换能器的静态电容,R1为换能器的动态电阻。
[0044]在一种实施方式中,所述根据所述多线圈电感的电感挡位,得到发生器的等效阻抗和换能器的等效阻抗之后,还包括:
[0045]当所述发生器的等效阻抗与所述换能器的等效阻抗不匹配时,继续执行所述根据所述发生器的工作信息,启动继电器组件对线圈组件进行调节,确定多线圈电感的电感挡位的步骤,直至所述发生器的等效阻抗与所述换能器的等效阻抗相匹配,完成对所述超声波装置的电感匹配调节。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电感智能匹配调节的超声波装置的控制方法,其特征在于,所述装置包括清洗槽、发生器和换能器,所述换能器设于所述清洗槽内,所述发生器与所述换能器连接;所述发生器包括变压器和多线圈电感;所述多线圈电感包括:线圈组件,与所述变压器连接,所述线圈组件包括多个具有不同匝数的线圈;继电器组件,所述继电器组件与所述线圈组件连接,且所述继电器组件包括与多个具有不同匝数线圈一一对应的多个继电器;所述控制方法包括:获取换能器的初始信息,并根据所述换能器的初始信息,确定发生器的工作信息;根据所述发生器的工作信息,启动继电器组件对线圈组件进行调节,得到多线圈电感的电感挡位;若所述多线圈电感的电感档位满足预设要求,完成对所述超声波装置的电感匹配调节。2.根据权利要求1所述的电感智能匹配调节的超声波装置的控制方法,其特征在于,所述换能器的初始信息包括换能器的谐振频率、换能器的额定功率以及换能器的数量,所述发生器的工作信息包括发生器的工作频率和发生器的工作电流;所述根据所述换能器的初始信息,确定发生器的工作信息,包括:根据所述换能器的额定功率和所述换能器的数量,确定发生器的工作电流;根据所述换能器的谐振频率,确定发生器的工作频率。3.根据权利要求2所述的电感智能匹配调节的超声波装置的控制方法,其特征在于,所述发生器还包括阻抗匹配电路,所述继电器组件与所述阻抗匹配电路连通,所述线圈组件可与所述阻抗匹配电路连通;所述根据所述发生器的工作信息,启动继电器组件对线圈组件进行调节,确定多线圈电感的电感挡位,包括:根据所述发生器的工作频率和所述发生器的工作电流,并基于若干线圈及对应的若干继电器,启动继电器将对应的线圈连接于所述阻抗匹配电路,得到若干切换挡位;针对每一个切换挡位,确定发生器的电感量;根据所有切换挡位对应的发生器的电感量,确定最佳的发生器的电感量;将最佳的发生器的电感量对应的切换挡位作为多线圈电感的电感挡位。4.根据权利要求3所述的电感智能匹配调节的超声波装置的控制方法,其特征在于,所述超声波装置还包括霍尔电流传感器;所述根据所述发生器的工作信息,启动继电器组件对线圈组件进行调节,确定多线圈电感的电感挡位之前,还包括:确定频率调节步长;根据所述频率调节步长,对所述发生器的工作频率进行调节,得到发生器的调节频率,并控制霍尔电流传感器采集发生器的第一电流值;根据所述频率调节步长,对所述发生器的调节频率进行调节,并控制霍尔电流传感器采集发生器的第二电流值;当所述第一电流值大于所述第二电流值时,将所述发生器的调节频率作为发生器的工作频率,将所述第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员:房年华韦德勇
申请(专利权)人:深圳市和固达实业有限公司
类型:发明
国别省市:

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