Генератор ультразвуковых колебаний

(19) 4 В 06 В 1/О г ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН рас- итут У ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Горьковский ордена Трудового К ного Знамени политехнический инст им. А. А Жданова(54) ГЕНЕРАТОР ЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ(57) Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано при генерации ультразвуковых колебаний для различных приборов. Цель изобретения повышение коэффициента полезного действия, стабильности частоты и уменьшение влияния нагрузки за счет последовательного включения компенсатора с преобразователем. Импульс тока при замыкании контактов в блоке запуска от источника питания проюдит на преобразователь и возбуждает его резонансную систему. Отклик резонансной системы из последовательно соединенных преобразователя фильтруется полосовым фильтром и поступает на вход компаратора нуля, выходной сигнал которого управляет ключом в цепи источника питания преобразователя, так что импульсы тока поступают на преобразователь синхронно с его собственными колебаниями. Это обеспечивает независимость частоты преобразователя от внешних условий. Последовательная схема компенсации собственной реактивности преобразователя позволяет увеличить КПД генератора улнтрааауноагнгх нотебггнн 1 г. аг)С."Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано для питания различных приборов и инструментов ца основе резонансных ультразвуковых преобразователей.Цель изобретенияповышение КПД, стабильности частоты и уменьшение влияния нагрузки за счет последовательного включения компецсатора с преобразователем.11 а фиг.показана схема генератора; на фиг. 2 - временные диаграммы работы элементов генератора.Генератор содержит последовательно соединенные блок 1 запуска, комгенсатор 2 и ультразвуковой преобразователь 3, последовательно соединенные полосовой фильтр 4, вхо; котороо св 5 Зап с выходом о.Ока 1 запуска, комцаратор 5 нуля и кло6. Источник 7 и:тания связан через ключ 6 со вхо;сом смкостцого ком)енсатора 2.В ка с твс ключа 6 могут быть использованы бкцолярныс транзисторы, включенныс о схеме с общей базой, полевыс транзисторы с управлением по затвору, а для большои мощюститцристорцые коммутаторы и лампы.Ь,.ок 1 запуска представляет собой формирователь, вырабатывающий однократный импульс итсльцостью це более половицы нерио цд собственных колебаний преобразователя 3. В качестве блока 1 запуска может быть использован одновибратор, управляемый от кнопочного пускателя.Ком:енсатор 2 предназначен для компенсации собс твенной реактивности прссбразоватсля 3 ца рабочей частоте. Для магнитосгрикционцого преобразователя - это емкость, предназначенная для компенсации обмотки возбуждения. Для элсктрострикционного преобразователя (ьезопреобразователя), имеющего собственную емкостную реактивность, компсцсаториндуктивность.Компенсация реактивности необходима для получения активного входного импеданса преобразователя 3 на рабочей частоте, увеличения КПД блока питания, а также для уменьшения дополнительных фазовых погрешностей, вносимых электрическим контуром преобразователя 3 и его влия.ия на рабочую частоту.Генератор работает следующим образом.При замыкании контактов блока 1 зауска импульс тока от источника 7 питация возбуждает резонансную систему. Отклик резонансной системы преобразо.вателя на запускающий токовый импульс, проф илирова нный полосовым фильтром 4, поступает на вход компаратора 5 нуля (фиг. 2 а). Импульсный сигнал с компаратора 5 (фиг. 2 б) поступает на ключ 6, формируя импульсы тока в преобразователе 3 (фиг. 6 в) синхронно с его собственными колебаниями. При этом амплитуда ультразвуковых колебаний растет до тех пор, пока Оэнергия, вносимая импульсами тока в преобразователь 3, не будет равна энергии, рассеянной им и нагрузкой (фиг. 6 г).Изменение собственной резонансной частоты преобразователя 3, обусловленное прогревом. действием царузки и другими мешаюцими факторами, приводит к тому, что меняется во времени период собственных колебаний преобразователя 3 (фиг. 6 а).При этом компаратор 5 нуля формирует импульсные сигналы упра вления клоном 6 из сигналов собственных его колебаний, что обеспечивает резонанс;ый режим возбуждения преобразователя 3 независимо от внешних условий.25Однако чувствительность компаратора 5уг 5 высока (единицы,;О,и АВ) . так что любое изменение нагрузки не позволяет сисгемс выйти из сицхронизма, гарантируя устойчивую и стабильную работу.зО Применение последовательной компенсасии собственной реактивности преобразователя 3 позволяет значителью увеличить КПД схемы генератора.Форлу,га азооретеааяГенератор ультразв) ковых колебаний, содержа щи й ультразвуковойреобразователь, компснсатор, полосовой фильтр и источник питания, отлачаащайся тем, что, с целью псвышеция коэффициента полезного действия, стабильности частоты и уменьшения влияния нагрузки, оц снабжен компаратором нуля, ключом и блоком запуска, выход которого соединен через комснсатор с ультразвуковым преобразователем и через полосовой фильтр с компаратором нуля, выход ко.торого соединен с управляюцим входом ключа, установленным между источником питания и входом компсцсатора.Составитель Л. Кондрыкинская Редактор Н. Егорова Техред И. Верес Корректор М. Самборская Заказ 62761 О Тираж 428 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4