Ультразвуковая технологическая установка

Ультразвуковая технологическая установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, включающая Двухстержиевой магиитострикциониый преобразователь с обмоткой возбуждения из двух секций, симметрично размешенных на стержнях преобразователя, генератор, к выходу которого через одну из двух встречновключенных первичных обмоток дифференциального трансформатора подключена обмотка возбуждения преобразователя, вторичная обмотка трансформатора подключеиа через блок управления к генератору, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД, преобразователь снабжен дополнительной секционированной -обмоткой, согласно включенной с основной обмоткой возбуждения, соединенной с выходом генератора через другую первичную обмотку дифференциального трансформатора, причем секции дополнительной обмотки размешены на концах стержней.

СОЮЗСОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D В 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (.2! ) 3301779/18-10 .(22) 15.06.81

46) 23;10.83. Бюл. № 39

72) И.В; Петушко (71) Всесоюзный научно-исследовательс-. ай проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты .им. В.П. Вологдина . (53) 534.232 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹266407,,кл. В 06 В 1/08, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 845865, кл. В 06 В 108, 1979 (нро. тотип) (54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, включающаИ двухстержневой магнитострикциониый пре„„SU„„1049> 20 А образователь с обмоткой возбуждения нз двух секций, симметрично размещенных на стержнях преобразователя, генератор, к выходу которого черев одну из двух встречновключенных первичных обмоток дифференциального трансформатора подключена обмотка возбуждения преобразователя, вторичная обмотка трансформатора подключена через блок управления к генератору, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД, преобразователь . снабжен дополнительной секционированной -обмоткой, согласно включенной с основной обмоткой возбуждения, соединенной с выходом генератора через . другую первичную обмотку дифференциального трансформатора, причем секции дополнительной обмотки размещены на концах стержней. 3

1049120

Изобретение относится к ультразвуковой технике и предназначено для работы в ультразвуковых технологических установках в различных областях народного хозяйства.

Известна ультразвуковая установка, содержащая генератор с магнитострикцнонным преобразователем, имеющем две дополнительные измерительные обмотки, одна из которых помещена в пучность колебания; а вторая в узел колебания. Обмотки включены встречно и последовательно и подсоединены к входу усилителя генератора 111.

Недостатком такой установки является низкий КПД я качество технологического процесса, связанные с невозможностью применения автоматического регулирования амплитуды механических колебаний .преобразования иэ-за неяропорциональности изменений амплитуды сигнала, поступающего иа вход усилителя и изменений амплитуды 20 механических колебаний иа конце рабочего инструмента.

Наиболее близким техническим решени,ем к изобретению является ультразвуковая технологическая установка, включающая двухстержкевой преобразователь с об-.

25 моткой возбуждения из двух секций, симметрично размещенных на стержнях преобразователя, генератор, к выходу которого через одну нз двух встречновключенных первичных обмоток дифференциального трансформатора подключена обмотка возбуждения преобразователя, вторнчкая обмотка трансформатора подключена через блок управления к генератору 12).

Недостаток известного устройства состоит в низком КПД. 35

Целью изобретения является повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что

В ультразвуковой технологической установке, включающей двухстержне вой магнитострикционный преобразователь с обмоткой возбуждения кз двух секций, симметрично размещенных на стержнях преобразователя, генератор, к выходу которого через одну из двух встречновключенных первичных обмоток днфференциаль- 45 ного трансформатора подключена обмотка возбуждения преобразователя, вторичная обмотка трансформатора подключена через блок управления к генератору, преобразователь снабжен дополнительной секциоиированной обмоткой, согласно включенной. с основной обмоткой возбуждения, соединенной с выходом генератора через другую первичную обмотку дифференциального трансформатора, причем секции дополнительной обмотки размещены на концах стержней.

На чертеже изображена схема установки, Установка содержит генератор 1, к выходу которого через первичную обмотку

2 дифференциального трансформатора 3 подключена обмотка 4 возбуждения стержневого магнитострнкционного преобразователя 5, а вторичная обмотка 6 трансформатора 3 подключена через блок 7 управления к генератору I. Преобразователь 5 снабжен дополнительной обмоткой 8 возбуждения, подключенной к выходу генератора 1 через вторую первичную обмотку 9 дифференциального трансформатора 3, а обмотки 4 и 8 выполнены в виде отдельных согласно вклю-. ченных секций, прн этом секции 10 осно- вной обмотки расположены на средней части стержней l l, а секции 12 дополнительной — на концах стержней 11.

Опыт показывает, что наилучшие результаты достигаются прн соотношении длины основной обмотки 1ц „, и дополнительной 1 п, удовлетворяют отношению i 10öô-.,-з —, где 3 — длина волны звука в стержнях на рабочей частоте.

Установка работает следующим обра- зом.

При включении генератора l электрические колебания через обмотки 2 и 9 дифференциального трансформатора . 3 поступают на обмотки 4 н 8. возбуждения преобразователя 5. Преобразователь 5 начинает совершать механические колебания, которые излучаются в технологическую среду.

Механические колебания подводят к тех-.

-нологической среде обычно с помощью различных волноводных систем (не показаны).

3а счет обратного магннтострикцнонного эффекта в обмотках 4 и 8 наводится ЭДС, величина которой пропорциональна амплитуде механических колебаний преобразователя, а частота — частоте этих колебаний.

Поскольку секции 10 обмотки 4 расположены в средней части стержней 11 нреобраэователя 5 наводящаяся в ней ЭДС от обратного магнитострикцконного эффекта больше, чем в обмотке 8, секции которой расположены на концах стержней 11, так как распределение механических напряжений имеет косинусоидальный характер Ro длине преобразователя. Обмотки 2 н 9 трансформатора 3 с обмотками 4 н 8 возбуждения преобразователя образуют мостовую схему. Мост сбалансирован, если при «заторможенном» преобразователе, т.е. не совер -. шающем механические колебания, магнитные потоки, вызванные электрическими токами через обмотку 2 и обмотку 9, взаимно компенсируют друг друга н на выходе мостовой схемы, на обмотке 6, сигнал отсутствует. Как только преобразователь 5 на- чинает совершать механические колебания

ЭДС наведенные в обмотках возбуждения

1049120 Составитель В, Вавер

Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Редактор Н. Данкулич

Заказ Я289/7

4 и 8 от обратного магиитострикциоиного, эффекта, вызовут соответствующие, дополнительные токи через обмотки 2 и 9.

Разность между этими токами вызывает разбаланс мостовой схемы и на обмот ке. 6 появится- сигнал, величина которого пропорциональная амплитуде механических колебаний преобразователя.

Рядом с преобразователем 5 происходит распределение величин механических напряжений по длине стержней 11.

С помощью сигнала связи, выделенного иа обмотке 6, через блок управления происходит автоматическое регулирование генератором, например автоматическая подстройка частоты (АЙЧ), автоматическая . 15 стабилизация амплитуды и т.п. Поскольку обе обмотки 4 и 8 находятся на стержнях преобразователя, т.е. имеют общий магнитный поток, то любые изменения индук- тивности одной из них аналогичны изменениям другой обмотки и параметры сигнала обратной связи на обмотке 6 пропорциональны параметрам механических ко лебаний преобразователя. Таким образом повышается точность автоматического регулирования, а значит качество технологического процесса и КПД установки.

Использование предлагаемой установки повышает качество технологических про-. цессов .путем повышения точности автоматического регулирования; КПД установки путем повышения точности автоматического регулирования, исключения потерь на отдельной катушке индуктивности и использования этой мощности для возбуждения преобразователя; надежность по сравнению с установкой с микрофонным датчиком; расширяет рабочее пространство у технологического инструмента, а также упро-щает конструкцию установки путем исключения катушки индуктивности;