Ультразвуковая установка

(1 Ц 518238 Союз Советских Социалистиц вских Республик(61) Дополнительное к авт. свид ву(22) Заявлено 05.06.73 (21) 1927169/10 51) М, Кл,н В 06 В 1/02 рисоедииеиием заявки-Гасударственный квинтет Соната Инннатрав СССР на делам нзабретеннй н нткритнйоритет бликов УДК 532.23) Заявител 54) УЛЬТРАЗВУКОВАЯ УСТАНОВКА известивешнейние резомы, в р.частоты выэкости концентным на немлебательное идатчика.Цель иИзвестны ультразвуковые установки, схь,держащие генератор, колебательную систему ,и датчик, сигнал с которого снимается для автоматической подстройки частоты генера еора на изменяющуюся в зависимости ог характера нагрузки резонансную частоту коле а бательной системы. В таких установках йрнменяются датчики разных тяпою механические, электрические и алектромеханические.Наиболее близким по,технйческому решению к предлагаемой установке является устройство для автоматической подстройки частоты генератора ультразвукового станка, снабженное датчиком, взаимодействующим с концентратором, В этом устройстве на узком конце концентратора выполнена лыска под углом 5. - 10 к его осн, и рабочая поверхность емкостного или магнитоэлектрического датчика, установленного иа непод ижн нштейне, параллельна плоскости етайовке кавблиэи рабоена через а ру, охваты- овода н эафф не более лина дродольда а угол 15,. Йля этого в предлагаемойфтушка датчика, установленного чего конца волновода, подключ зосдвигающую цепь к гвнерато вает боковую поверхность волн яе,креплена неподвижно на высоте,0,01 - 0,015 Хб, где Л- д :,ной волны в материале войново сдвига фазы выбаи из условияд =.ОГт -. у- + Огвв где 8 - расстояние от рабо ом кроИе Изобретение относитсятехнике и может бытьнологических процессах м устройстве под воэдействинагрузки может происходить иэнансиой частоты колебательной зультате чего изменяется амза сигнала, подаваемого на гв датчика. Изменение резонансной ывает смещение угловой плооратора, и фланвц с закреплен датчиком будет совершать коэменение амшпггуды сигнала эобретения - повышение точности еской настройки частоты генераволновода до,:ередины катушки датчика,м=О, 1, 2, 3.ЪКроме то. о, в предлагаемом устройствеволновод выполнен с наружным слоем измагнитного мат.риала.На чертеже изобрах ена блок-схема предлагаемого устройства,Установка содержит источник постоянного тока 1 с заградительным дросселем 2н разделительной емкостью 3, датчик обрат.ной связи 4, колебательную систему, состоящую из волноводь 5 и электромехаиического преобразомтеля 6, фазосдвигакнцую цепь7 и генератор 8Датчих электродинамического типа уста;нащивают вблизи рабочего торца волноводанеподвижно относительно колебательной системы, причем катушка датчика полностьюохватывает боковую поверхность конца волнов аа. При выполнении волновода нэ немагнитного материала;часть его наружной поверхности, заключенную внутри катушки, покрывают слоем магнитного материала. Между боковой поверхностью концентратора ивнутрен. нм контуром катушки датчика существует воздушный зазор. С датчика 4снимается напряжение обратной связи, уопорциональное скорости и амплитуде смешения на данном участке волновода 5, и черезфазосдвигающую цепь 7, учиты-.аюш.ю величину фазового угла, определяемого удалекием данного участка от рабочего торца,подается на генератор 8,Для увеличении напряжения обратной связи по катушке пропускают постоянный тохчерез заградительный дроссель 2 от источника 1 или используют постоянный магнит.С этой же обмотки (иля со второй, намотавной.вместе с первой) через разделительнуюемкость 3 снимаетгя сигнал переменноготока с частотой, соответствующей частотеколебаний механической системы, пропорциональной амплитуде колебаний участка выновода 5, охватываемого датчиком 4, Величина этого сигнала зависит от величиныпостоянного поля и соотношения поперечныхразмеров волновода и обмотки.При пода.е напряжения определенгой частоты с генератора 8 на преобразователь 6госледнийэзбуждается и сообщает колебательную энергию волноводу 5,При пропускании по катушке датчика 4постоянного тока и при колеблющемся волноводе 5 в катушке возникает э.р.с. с чаотогой, равной частоте механических холебаниЯ системь Величина этой э.д.с. зависитот величины постоянного тока через катушку датчика 4 п амплитуды см-щения участь.ка волновода 5, охаатымемого датчиком.Вместо источника постоянного тоха рядом с катушьй датчика может быть. уста 8238,новлен постоянный магнит необходимой формыДля выполнения условий самовозбужденияфаза напряжения датчика 4, подаваемого. На,вход генератора 8, должна совпадать с фЬзой выходного найряжения генератора, Поэтомудля компенсации фазовой ошибки, возникающейвследствие некоторого удаления катушки ограбочего торца, напряжение с датчика подается на вход генератора 8 через фазосдвнгаюшую цепь, сдвиг фаэ которой зависит откопструхтивного распс.юження датчика и оп-ределяется какь 9 = Юп.+ огеЛЬ1где 1 - расстояние между серединой катушки датчика и рабочим торцомволновода;А 4 - длина продольной волны в волноводе;и=0, 1,2,3Прн работе колебательной системы поднагрузкой происидит изменение ее резонанспой частоты, в результ те этого амплитуда и фаза напряжения обратной связи на вам фй де генератора изменяются, что вызываетизменение рабочей частоты генератора.Так ках направление продольных колебаний волновода нерпен,цикулярно к плоскостикатушки датчика, в последней возникает Эй а.д.с., обусловленная только продольнымиколебаниями конца волновода и величина еене зависит ог величины поперечных колебааий Так как катушка датчика охватываетбоковую поверхность конца волновода, величина э.д.с., наводимой в катушке, не завы.сит от эксцентрисистемы установки центральной оси датчика относительно оси волноводаФормула изобретения4 б, 1. Ультразву-.овая установка, содержа", щи генератор ультразвуковой частоты, , электромеханический преобразователь с волноводом, фазосдвигаюшую цепь и электромеханический датчик обратной связи, О тЮ личаюшаяся тем,что,сцельюповышения точности автоматической настройки частоты генератора, катушка датчика, установленного вблизи рабочего конца волновода, подключена через фазосдвигаюшую ЭЬ цепь к генератору, о ватывает боковую поверхность волновода и закреплена неподвижно на высоте не более 0,01 - 0,015 А 4, Где Цдлина продольной волны в матерна ле волновода, а угол сдвига фазы выбран из Ю условия ъТ = 2,Йаая-еАбСоставитель Н. ФомичевИванова Техред,А. Демьянова Корректор,Ц. МельничещЮ Тираж 690 Подписноедарственного комитета Совета Министпо делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Вака 134/24ИИПИ Гос 113035 ул, Проектная, 4 лиал ППП Патент", г. 5 518238 6где Ю - расстояние от рабочего торца вол. Усззновка цо и. 1, о т л и ч а юиовода до середины катушки датчика, и = О, .;щ а я с я тем, что волновод выполнен с1,2,3, наружным слоем из магнитного материала.