Способ автоматической настройки ультразвуковых преобразователей

СОЮЗ ОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Ю (11) 51)4 С 01 И 2 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ ВИДЕТЕЛЬСТВУ вая77,ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(46) 15.11.86. Бюл. У 42 (71) Уфимский ордена Ленина авиа - ционный институт им,Серго Орджоникидзе(56) Грачев А.А. Ультразвуко микросварка. М.: Энергия, 19 с.101-103.Авторское свидетельство СССР В 1093963, кл. С 01 0;29/00, 1982. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ УПЬТРАЗВУКОВЪХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к ультра звуковым устройствам и может быть использовано для автоматической настройки ультразвуковых преобразователей в ультразвуковых установках. Цель изобретения - повышение быстродействия за счет выбора уровня напряжения сравнения. Настройку ультразвуковых преобразователей на частоту резонанса осуществляют путем изменения частоты возбуждения генератора. При этом устанавливают диапазон изменения частоты в области превышения . амплитуды колебаний выявленного мак-. симального уровня сравнения. Измеряют разность между величиной амплитуды колебаний ультразвукового преобразователя и наименьшим из уровней сравнения,.а изменение частоты возбуж- дения осуществляют с переменной скоростью, обратно пропорциональной измеренной разности амплитуд. 2 ип.1 12706Изобретение относится к ультразвуковым устройствам и может быть использовано для автоматической настройки ультразвуковых преобразователейв ультразвуковых установках. 5Цель изобретения - повышениебыстродействия за счет выбора уровнянапряжения сравнения.На фиг,1 представлена блок-схемаустройства для реализации способа 10автоматической настройки ультразвуковых преобразователей; на фиг,2 "временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор 1,ультразвуковый преобразователь 2,датчик 3 амплитуды, блок 4 сравнения,триггер 5, интегратор 6 с управляемой постоянной интегрирования, выход 20которого соединен с управляющим входом генератора 1, и измеритель 7 разности, первый вход которого поцключен к выходу датчика 3 амплитуцы,выход - к управляющему входу интегратора 6, а второй вход 8 предназначен для подачи на него опорного напряжения 1 , Блок 4 сравнения выполнен иэ параллельно соединенных компараторов 9-11 с дифференцирующимицепочками 12-14 на выходах, Вторыевходы 15-17 компараторов 9-11 предназначены для подачи на них опорныхнапряжений 11 оПоп боои (дискретные уровни сравнения).35Способ автоматической настройкиультразвуковых преобразователей реализуют следующим образом.Изменяют частоту возбуждения преобразователя 2. В процессе изменениячастоты измеряют амплитуду О, колебаний ультразвукового преобразователя2 (фиг,2 а) и сравнивают ее с помощью блока 4 сравнения с рядом дискретных уровней 1 о 13 щ, 11сравнения. Ряд соответствующих сигна-.лов сравнения получают на выходахкомпараторов 9-11 (фиг.2 д" -д) Сум"марный сигнал с выходов дифференцирующих цепочек 12-14 (фиг.2 е) поступает иа счетный вход триггера 5, кото-рый, цереключаясь от каждого последующего импульса (фиг,2 ж), задаетнаправление изменения частоты,Скорость изменения частоты задается постоянной интегрирования интегратора 6, который управляет генератором 1, изменяя его частоту. Если 71 2в начальный момент частота воэбуждения меньше резонансной, то при увеличении частоты возбуждения возрастает и амплитуда 11 колебаний, что вызывает поочередное включение компараторов 9-11. При этом, напряжение на выходе интегратора 6 нарастает. Возрастание амплитуды вызывает увеличение сигнала на выходе измерителя 7 разности. Происходит увеличение постоянной времени интегратора б обратно пропорционально увеличению разности между сигналом, пропорциональным амплитуде 11 и наименьшим иэ уровней о сравнения. Следовательно, уменьшается скорость частоты генератора 1. При прохождении резонансной частоты (Миг.2 а), как только текущеезначение сигнала, пропорционального амплитуде механических колебаний, становится меньше максимального уровня сравнения, изменяется состояние триггера 5, в результате чего напряжение на выходе интегратора б начинает уменьшаться (фиг.2 з), частота генератора 1 также уменьшается. Скорость изменения частоты уменьшается по мере приближения к максимуму.Таким образом, осуществляется динамическая настройка ультразвукового преобразователя к частоте резонанса, Изменение частоты возбуждения с переменной скоростью, изменяемой обратно пропорционально разности между амплитудой колебаний и максимальным уровнем сравнения, обеспечивает повышение быстродействия.Формула изобретенияСпособ автоматической настройкиультразвуковых преобразователей,заключающийся в том, что изменяютчастоту возбуждения преобразователя,в процессе изменения частоты измеряют амплитуду колебаний ультразвукового преобразователя и сравнивают ее с рядом дискретных уровней сравнения," выявляют максимальный уровень сравне"ния, не превышающий амплитуду колебаний ультразвукового преобразователя в области его амплитудно"частотной характеристики, устанавливаютдиапазон изменения частоты в области превышения амплитуды колебаний выявленного максимального уровня сравнения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, измеряют разность между величи3 12706 ной амплитуды колебаний ультразвукового преббразователя и наименьшим из уровней сравнения, а изменение часто Составитель Г.Максимочкина Техред М.Ходанич Коррек.Черни актор И.Ка 8 одписное омитета ССоткрытийская наб.,.4/ л. Проектная, 4 роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгор цюз Ц г Ьл 1 аказ 6236/46 Тираж ВНИИПИ Государстве по делам иэобре 113035, Москва, Ж71 4ты возбуждения осуществляют с пере" менной скоростью, изменяемой обратно пропорционально измеренной разности.