工业超声波清洗仪的设计
1951年世界上第一台超声波清洗机问世,经过60多年的发展研究,超声波清洗技术被广泛应用于各行各业,给人类生产和生活带来了巨大效益.超声波清洗具有清洗效率高、清洗效果好、污染小等优点,在工业、农业、医疗等方面发挥的作用日益突出.超声波清洗技术原理复杂,近年来,科研人员致力于研究高效高频超声波清洗机,对工业超生波清洗机频率稳定性的探讨也不断进步,因此对工业超声波清洗仪的研究设计具有现实意义.论文首先介绍了超声波清洗机的发展史和清洗机理,然后对工业超声波清洗仪:包括超声波发生器主电路、超声波换能器及其阻抗匹配网络、数字频率产生与跟踪系统、系统软件设计等方面做了深入研究和详细设计.超声波发生器是超声波清洗机的核心组成部分,它包括保护电路、全桥整流滤波电路、单相全桥逆变电路.逆变电路选用IGBT作为功率开关管,利用IR2110构成驱动电路.经过对超声波换能器的阻抗特性分析,选用电感串联型匹配网络进行匹配,并对相关参数做了详细计算.控制系统采用AT89C51单片机作为主控芯片,选用AD9850数字波形发生器生成PWM控制波形,具有频率控制精度高,控制方便等有点.根据相位同步原理,选用LM339芯片和CD4013芯片组成电流电压鉴相器,并设计了换能器频率自动跟电路,保证超声波清洗机的工作效率和效果.最后总结系统硬件和软件设计,得出结论,该工业超声波清洗仪具有工作可靠性高,频率自动跟踪与保持、自动温控、操作直观简便等优点,输出功率稳定,避免了换能器停振现象,对工业生产应用有一定的现实意义.
- 作者：
- 荣强强
- 学位授予单位：
- 大连工业大学
- 专业名称：
- 机械制造及其自动化
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2013年
- 导师姓名：
- 丁金华
- 中图分类号：
- TB559
- 关键词：
- 超声波清洗仪；数字频率发生器；全桥逆变；频率自动跟踪；鉴相器
- ultrasonic cleaning machine； digital frequency generator； full bridgeinverter； frequency automatic tracking； phase discriminate