Ультразвуковое излучающее устройство

(11) 622509 Союз Сфввтсиик Социапистичвскик Рвспублин(51) М, Кл, В 06 В 1/00 исоеаинением заявки нз Государственный комитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(72) Авторы изобретени В.И,Колвшко и В.Я.Сунк Институт электроники АИ Белорусской ССР(54) УЛЬТРАЗВУКОВО ЛУЧИОЩЕЕ УСТРОЙСЯ 1Изобретение относится к областиультразвуковой техники и может бытьиспользованб при проектированииразличных ультразвуковых излучающихустройств.Известны ультразвуковые излучаю"щив устройства, содержащие задающийгенератор, элвктроакустичвский првобразоватвль и систему автоматичвс".кой подстройки частоты генератора 11Иэввстйы также аналогичные уст"ройства с автов 1 атичвской стабилизацивй амрлйтуды мвханичвских колебаний Я,Наиболее близким по техническойсущности является ультразвукововизлучающее устройство, построенноепо принципу стабилизации амплитудатока, проходящего через првобраэователь, содержащее задающий гвивратортрансформатор тока, элвктроакустичвский преобразователь., управляющийкаскад и эталонный блок 13 .Недостатком устройства являвтсямалая стабильность амплитуды возбуждаемых акустических колебанийвследствие того, что стабилизацияосуществляется только по току, про.ходящвму чврвэ преобразователь,а нв по выделяемой мощности. Целью иэобрвтвния является новышвнив стабильностй амплитуды возбуждаемых колебаний.Эта цель достигается за счет6 того, что в ультразвуковое излучаю-,щвв устройство введены регулируемыйусилитель тока, включенный междувыходом задающего генератора и.элвктроакустичвским преобразователеМ, 110 послвдвватвльно подключенные кэлвктроакустическому првобразоватвлю фазовращатвль, фазовыйдетекторн умножитвль, 0 также квадратор,причем управляющий каскад выполнен 18 в вндв последовательно совдинвнныхмежду выходом умножитвля н управляющйм входом рвгулирувмого усилителятока схем сравнвння н усилитвляЭталонный блок выполнен в виде схвфф мы эталонной мощности, выход которойподключен.ко,второму входу схемысравнения, а трансформатор тока выполАвн в виде измерительного сопротивлвиия, подключенного к выходу ф элвктроакустичвского преобразователяи ко входам фазового детектора иквадратора, выход которого подключен ко второму входу умножитвля,На чвртвжв представлена структур 80 ная схема предложенного устройства.Устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, регулируемый усилитель 2тока, электроакустический преобразователь З,.фазовращатель 4, Фазавыйдетектор 5, умножитель 6, схему сравнения 7, усилитель 8, подключенный 5к управляющему входу регулируемогоусилителя 2 тока, квадратор 9,выходкоторого подключен ко второму входуумножителя 6, схему эталонной мощности 10, подключенную ко входу.схе 1 Омы сравнения 7, измерительное сопротивление 11, подключенное к выходупреобразователя 3 и ко входам Фазового детектора 5 и квадратора 9.Устройство работает следующим 15образом.Напряжение задающего генератора1 через регулируемый усилитель тока 2 подается на схему, состоящуюиз преобразователя 3 и измерительно 2 Ого сопротивления 11. На выходе схемы высокочастотный сигнал, пропор"циональный напряжению на преобразователе 3, через 90 ф Фазовращатель 4подается на один иэ входов Фазового 2 Бдетектора 5, на другой вход которогоподается напряжение с выхода иэмерительного сопротивления 11 той жечастоты и пропорциональное току,протекающему через электроакустический преобразователь 3. При этомна выходе Фазового детектора 5появляется постоянное напряжение,пропорциональное"пройэведению еговходных напряжений на косинус угласдвига между тойом и напряжениемпреобразователя 3. Если электроакустический преобразователь питается от генератора тока, то в данном случае выходное напряжение Фазового детектора 5 пропорционально 40активному сопротивлению преобразо.вателя 3. При этом максимум потребляемой электрической мощности строгосовладает по частоте с максимумомактивного сопротивления преобразователя и соответствует ло частотемаксимуму амплитуды механическихколебаний. При других сочетанияхмежду выходным сопротивлением делителя и входным импедансом преобразователя 3 (например, режим заданного напряжения, или режим проме"жуточный) не обеспечивают строгогосовпадения по частоте максимумовпотребляемой электрической мощностии амплитуды механических колебаний.Это положение еще больше усугубляет.ся при изменении входного импедансапреобразователя и выходного.импедан.са генератора,66Выходное напряжение, пропорциональное величине потребляемого токапреобразователя,квадратором 9 возводится в квадрат и подается на входумножителя 6 совместно с выходным напряжением детектора 5. С выхода умножителя 6 сигнал, пропорциональный величине потребляемой преобразг вателем 3 мощности, подается на вход схемм ;сравнения 7, . где сравнивается с напряжением, схемы эталонной мощности 10, пропорциональной заданной оператором электрической мощности. иазностный сигнал, усилен+ лый усилителем.8, используется для управления коэффициентом усиления усилителя тока 2, например путем изменения смещения на управляющих электродах усилительных элементов.Устройство обеспечивает стабильность амплитуды механических коле- нн баний и изменение в широких пределах параметров электроакустического пре- образователя при изменении его нагрузки, что позволяет использовать его при различных технологических операциях, например при ультразвуковой сварке..Формула изобретенияУльтразвуковое излучающее устрой ство, содержащее задающий генератор, трансформатор тока, электроакустн ческий преобразователь, управляющий каскад и эталонный блок,.о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности амплитуды возбуждаемых колебаний, в него вве дени регулируемый усилитель тока, включенный между выходом задающего генератора и электроакустическим преобразователем, последовательно подключенные к электроакустическому преобразователю фазовращатель, фазовый детектор н умножитель, а также квадратор, причем управляющий каскф выполнен в виде последователЬ- но сбединенных между выходом умно- жителя и управляющим входом регулируемого усилителя тока схемы сравнения и усилителя, эталонный блок выполнен в виде схемы эталонной мощности, выход которой подключен ко второму входу схемы сравнения, а трансформатор тока выполнен в виде измерительного сопротивления, подключенного к выходу злектроакустического преобразователя и ко входам Фазового детектора и квадратора, выход которого подключен ко второму входу умножителя:..Источйики информации, принятые вс внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство Ф 438088, кл. В 06 В 1/00, 1973. 2. Авторское свидетельство В 436680 кл; В 06 В 1/00, 1973,3. Авторское свидетельство Р 465916, кл, В 06 В 1/00, 1974.622509 Составитею 1 ь Еилиппова Техред Л,АЛФ твиновова.;Корректор Л.Веселовская еда Патентфф, г.ужгород, ул.Проектная,Филиал каз 4774/7 цПИИПИ Госуда п 113035, Тираж 648 твенного комитета делам иэобрутени сква, Ж, ЬауысПодписноеовета Министри открытийя наб;, д.4