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综述 超声波清洗机技术分析


众所周知,超声波(是一种频率高于20000赫兹的声波)清洗机由两部分组鹿一是超声波发生器,二是以换能器为核心的超声波清洗缸。超声波清洗器用于液体中时,液体中每个气泡的破裂会产生能量极大的冲击波,相当于瞬间产生几百度的高温和高达上千个大气压
超声发生器简单的说就是一台与换能器频率相匹配的大功率(High-power)源。
总的来说,超声波发生器和以换能器为核心的超声清洗(Cleaning)缸,其技术(technology)状况已远远跟不上时代的发展和我国经济事业多领域的需求。超声波清洗机生产现状的特点是技术陈旧落后,清洗效率不理想,故障率高。这已成了制约它进一步扩大应用范围(fàn wéi)的瓶颈。目前市场(shì chǎng)上不是以提高技术、改进设计、简化工艺结构、降低成本、提高其性价比(cost performance)为先导,而是往往以低价相互竞争,这给整个行业(industry)和超声清洗事业的发展带来了消极的负面影响,应该引起我们的关注。
据我们了解,在华东地区,超声波(是一种频率高于20000赫兹的声波)发生器的制式不外乎下列几种:
1、**代产品是电子(electronic)管式的,随着技术(technology)的进步,已属于淘汰产品了(但仍有厂家在生产(Produce))。
2、仿制美国必能信公司的超声波发生器,单板功率300W,频率固定为25KHz(自激式半桥输出电路),配有大电源变压器(Transformer),是市场份额占有率**多的一种简易机型。但是该电路很难调整在超声换能器**佳频率谐振点上,输出功率不可能(maybe)达到理想的效果,质量也就不言而喻了。但考虑到该发生器的线路比较简单,稳定(解释:稳固安定;没有变动)性尚可,整机调试得好,故障率还是很低的,加之生产这种机型的中小型超声波清洗(Cleaning)机的企业较多,能否对其线路加以改进和提高呢?我们提供下面一种设计装修方案供参考:去掉电源变压器,**大化减少输出匹配变压器的漏磁,达到减轻、减少整机重量和体积,降低(reduce)成本(cost),提高效率之目的。要去掉电源变压器,首先要考虑解决两个问题(Emerson),一是电源输入和高频功率输出之间的绝缘问题:二是将供电(powered by)电压降低在适合大功率管正常(normal)工作的耐压值下,才能保证整机的安全运行(原机供电电压约为DC150V-180V之间)。图1介绍的这个电路可以解决供电电压符合原机的设计要求。注意:调试时注意安全,防止触电。
原机的输出变压器选用的是单条磁芯,漏磁较大,一旦靠近铁制外壳,将形成涡流,产生很高的热量,建议改用IE磁芯,线圈由单组改绕为初、次级双绕组,这样就可以解决电源输入和高频功率输出之间的隔离和绝缘问题。输出变压器的有关技术(technology)参数如匝数和初次级的匝数比及电感量由于诸多的不确定因素,我们很难给出一个确定的数据。
3、MC机型及其改进后的机型:这也是一个老产品了,线路设计烦琐,由于历史的原因,是一个没有设计到位的产品。超声波清洗器用于液体中时,液体中每个气泡的破裂会产生能量极大的冲击波,相当于瞬间产生几百度的高温和高达上千个大气压门电路用得多,SCR调压,工艺繁乱,故障率高,已受到用户的冷落,生产这种机型的原国营知名大厂,我们认为只有忍痛甩掉旧的落后的机型,开发或选用新的机型,才能重振昔日雄风,立足于今天的市场。
改进后的机型,简化了电路,增加了“跳频”同步技术,所谓“跳频”实际上是在PWM的主振频率(frequency)上,加了一个多谐振荡器,其频率和主频相配,该振荡器的输出脉冲再去调制主振极。虽然做到了恒功率输出,但受功率元件MOSFET电流容量的限制,没有做到满功率输出,输出功率也就不尽人意,清洗效率也无明显提高,应用行业(industry)面不宽,特别是每一个跳频周期(cycle),清洗缸内总有周期性的响声,没有慢启动(start up)功能(gōng néng),并设有“调功”旋钮(Knob),一旦操作失误将出现故障,也不能和其他设备实现联动控制


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