Ультразвуковой генератор для возбуждения вращающегося ультразвукового поля

(1) 719701 НИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИД 3.;ТЕЛЬСТВУОпубликовано 05.03.80, Бюллетень9 Дата опубликования описания 15.03.80(72) Авторы ввобретения В, М., Колешко, В. Я. Сунка, С. С. Кривоносов и М. И. Гурин Институт электроники АН Белорусской ССР(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЛ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПОЛЯИзобретение относится к ультразвуковой обработке материалов и может найти применение для завальцовки, резки, дробления и т. д.Известны ультразвуковые генераторы для возбуждения вращающегося ультразвукового поля, содержащее задающий генератор, усилитель мощности и электроакустические преобразователи, расположенные на волноводной системе, причем волноводная система выполнена в виде тригональной призмыГс размерамк основания и высотыкратнымидлине полуводны возбуждаемых в ней колебаний 11.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ультразвуковой генератор для возбуждения вращающегося ультразвукового поля, содержащий последовательно соединенные генератор, фазорасщепитель, Х высокочастотных усилителей мощности, а также Х электроакустических преобразователей с измерительными сопротивлениями, подключенных к выходам соответствующих усилителей мощности 2). Недостаток известных устройств заключается в узкой полосе пропускаьия, вызывающей частотное рассогласование элементов акустической колебательной системы.Цель изобретения - расширение поло 5 сы пропусканияультразвукового генератора,Поставленная цепь достигается за счеттого, что в устройство дополнительно введены последовательно соединенные суммато тор, делитель напряжения, усилитель постоянного тока, и преобразователь напряжение-сопротивление, управляемый делитель частоты и низкочастотный усилигельмощности, а также М эмиттерных повторителей, входы которых подключены к выхот дам соответствующих измерительных сопротивлений, а выходы - ко входу сумматора,и блок управления, подключенный ко второму входу преобразователя. Напряжениесопротивление, при этом выход задающего2 о генератора подключен ко второму входу уп. равляемого делителя частоты, а выход низ- фкочастотного усилителя мощности - ковходам электроакустических преобразователей.той механической колебательной системы об-разуют расширенную полосу частот, пропускаемую всей колебательной системой.Это способствует стабилизации механических колебаний, вводимых в технологическую среду,Для получения наиболее равномерной ампрдпускания первая пара комбинационных 10"частбт доЛЖйа оТЛИ 4 атьсяот частоты механического резонанса на величину равную - или меньше, чем"ширина полосы пропускания механической колебательной ,системы при возбуждении ее только высокочастотными колебаниями. С этой целью выходные напряжения с измерительнйх сопротивлений 9, 10, 11, пропорциональные добротностям преобразователей 6, 7; и 8, суммируются устройством 15; а затем делителем 16 делятся на число преобразователей. Выходное напряжейие делителя 16, пропорциональное интегральной добротности преобразователей, через усилитель 17 постоянного тока изменяет величину сопротивления преобразователя 18напряжение-соарсотивление. При этом на преобразователь 18 с блока 21 управления таКже подается постоянное напряжение, соответствующее начальной номинальной ширине полосы пролускания между парой комбинационных частот.,Разность напряжений с выходов блока 21 и усилителя 1 изменяет активное сопротивление преобразователя 18, подключенного "к"управляемому делителю частоты, 1 аким образом, автоматически, в зависимости от текущего значения интегральной добротности преобразователя, изменяется низкая частота так, что неравномерность АЧХ механических колебаний в полосе пропускания остается неизменной.Устройство работает прн различных режимах подмагничивания магнитострикционного преобразователя или поляризациислтьезсосктерамсического преобразователя, однако большая эффективность нелинейного преобразования имеет место при малых и боль"п 1 их,аачеднйях йодмагвпчивания или поляризации. е раторе 4 раза, лебаний вой,пар 1,5 - 1,3При водител лагаемо на 2 О% чества у,8 - коьш дБ.заВальцовке оптическ йость труда с использ о генератора возраст при одновременном п льтразвуковой обрабо их линз пр ованием п ает более овышении тки. едчем каЯа чертеже изображена схема ультразвукового генератора,трехканальный "вар-най-.с " - . -"Устройство содержит задающий генератор 1 с частотной модуляцией; фазорасщепитель 2, Ы(Х)1) усилителей мощности высокой частоты 3 - 5, нагруженных наэлектро- акустические преобразователи 6 - 8 с" последовательно включенными с ними изменрительными сопротивлениями 9 - 1, эмиттерные повторители 12 - 14, объединенные на сумматоре 15, делитель 16 напряженияс усилителем 17 постоянного тока, преобразователь 18 напряжение-сопротивление, управляемый делитель 19 частоты, низкочастотный усилитель 20 мощности и блок 21 = управления."Выход задающего генератора 1 через управляемый делитель 19 частоты соединен совходом"йизкочастотного усилителя 20 мой-" ености вътхотдс которото соединенсс "электроакустическими преобразователями 6 - 8, а "выходы их измерительных сопротивлений 9 -11 через эмиттерные повторители 12 - 14 и цепочку последовательно включенных сумматора 15,. делителя 16 напряжения, уси"лителя 17 постоянного тока соединены со эзвходом преобразователя 18 напряжение-со. противление, выход которого соединен со вторим "входом управляемого делителя 19 чтастоты: - :Устройство работает следующим обраЗадклозций генератор 1 вырабатывает высокоча".тотные колебания в йоклосет ичччатсготд,осХскватчвачючщеи рЕзбндсаМСнув"часстОтут МЕХанической колебательной системы. В фазо- Зйрасщепителе 2 однофазное напряжение "расцепляется на три напряжения,- сдвинутыепо фазе на 120", которые усиливаются усилителями мощности соответствейно 3, 4, 5 и возбуждают электроакустическиепреобразователи 6, 7 и 8. При этом преобразователи работают на общую пассивную колебательную систему. Амплйтудно-частотная характеристика (АЧХ) "мЖИ 1 ПФс 1 йх"Кои:ле 5 аний преоб азователей и пассивной колебательной системы мойочастодтснтаяс. " д теечччечасеичаадаоч "йа чтвсчъ .в. ю%,ак чае",чвав -,тчч;,авчаачача" тючсДля расширения полосы пролусканияАЧХ механических колебаний все преобразователи дополнительно возбуждают напряжейием нйзкочастотного усилителя 20 мощ- ности. За счет нелинейных свойств"твердыхтел механической колебательной сйстечмы в последней происходит нелийейное взаимо. действие и самовозбуждение дополнитель Йых су т".ма-разностнйх комбинационных частот и гармоник несущей и модулирующей - ; - ,"частот; ввПри достаточно нивкой чйстоте усйле.ния 20 первая пара боковых. комбинацион ных частот совместйо с резонайсноии частоитуды механических колебаний в полос редлагаемом ультразвуковом полоса частот расширяется в а йеравномерность механически в"полосе лролускания (полоса ы комбинационных частот) меСоставительТехред К. ШуТираж 565ударственногоизобретенийа, Ж - 35, Раутента, г. Ужго Е. Литвинорич Редактор Л, ВеселовскаяЗаказ 256/4 цНИИПИ Гос по делам 113035, Моск в илиал ППП .ПаУльтразвуковой генератор для возбуждения вращающегося ультразвукового поля, содержащий последовательно соединенные генератор, фазорасщепитель и И высокочастотных усилителей мощности, а также 1 Ч электроакустических преобразователей с измерительными сопротивлениями, подключенных к выходам соответствующих усилителей мощности, отличающийся тем, что, с целью расширения частотной полосы пропускания, в него дополнительно введены последовательно соединенные сумматор, делитель напряжения, усилитель постоянного тока, преобразователь напряжение-сопротивление, управляемый делитель частоты и низкочастотный усилитель мощности, а 6также Х эмиттерных повторителей, входы которых подключены к выходам соответствующих измерительных сопротивлении, а выходы - ко входу сумматора, и блок управления, подключенный ко второму входу преобразователя напряжение-сопротивление, при этом выход задающего генератора подключен ко второму входу управляемого делителя частоты, а выход низкочастотного усилителя мощности подключей ко входам электроакустических преобразователей.46 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР516436 ь кл. В 08 В 3/00, 1977.2. Авторское свидетельство СССР402498, кл. В 06 В 1/08, 1974 (прото 1 л тип). ф Корректор Ю.МакаренПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5род ул Проектная 4