[實用新型]大功率超聲波發生器

無效

• 申請號: 00223266.9
• 申請日: 2000-06-13
• 公開（公告）號: CN2425716Y
• 公開（公告）日: 2001-04-04
• 發明（設計）人: 史永祥
• 申請（專利權）人: 史永祥
• 主分類號: B06B1/02
• 分類號: B06B1/02
• 代理公司: 四川省中亞專利事務所
• 代理人: 胡松濤

本實用新型涉及一種超聲波裝置，特別是一種智能型電脈沖水處理功率發生器。

在工業生產中，管道結垢普遍存在，嚴重時影響生產，浪費能源，造成管道報廢。而目前的化學防除垢，不僅成本高，勞動強度大，污染還非常嚴重。

超聲波防垢、除垢、主要是利用強聲場對介質發生幾種物理作用而產生的效果，成垢物質在超聲波的作用下，其物理和物一化性質發生一系列變化，從而導致成垢物脫落，分散成細末狀，形成松散而不易扳結的沉積物。超聲波的作用主要表現為：

1、破壞了垢物生成和器壁上扳結的條件，使成垢物在溶液中形成分散的垢結晶，而不再在器壁上形成硬垢。

2、超聲波對液體的空化作用，使液體內產生大量空穴和氣泡，當破裂時，在一定范圍產生強大的壓力峰，它不僅能使成垢物質快速形成小垢粒懸浮于液體中，而且還能導致已形成的硬垢破碎。

3、由于超聲波在垢層和器壁中的傳播速度不同，產生速度差，故在其界面上形成剪切應力，導致垢與界面的結合力降低，致使垢層脫落，達到清除陳垢的目的。

現有的超聲波裝置清除陳垢的效果不太明顯，原因是功率不夠大，對某些較穩固的污垢由于聲場強度達不到破裂的程度而無能為力。如果加大超聲波的震動功率(1000瓦以上)，時間一長超聲波功率發生器就會產生高溫而被燒壞。

本實用新型的目的在于向公眾公開一種定時功能轉換，發揮機器最大使用效率，除垢明顯，運行費用低，可廣泛用于各類工業管道中除垢、防垢，特別適用于石油采集系統計量站、中轉站和聯合站中各種管道的防垢、除垢，以及我國北方地區集中供暖管道的除垢等所需的智能型電脈沖水處理功率發生器。

本實用新型所采用的技術方案是：

一種運用新型超聲功率電源和高性能壓電發射式換能器，利用單片機進行時控，使整機連續運行的，使用安全可靠，自動化程度高的智能型電脈沖水處理功率發生器，其特征在于該機器的各個工作單元的組合連接是(見圖1)：開關控制單元與UPC、超聲信號源、低壓電源、功率轉換單元連接，超聲信號源又與低壓電源連接，功率轉換單元又與高壓電源、輸出電路連接，顯示電路與CPU連接。

本儀器信號源采用超聲脈沖頻率，通過功率轉換，用單片機作時間控制。輸出1000瓦至2000瓦的超聲波功率發生器。其功率轉換實際上是兩個功率模塊IGBT1和IGBT2輪換工作，以避免因一個模塊長期工作產生高溫而被燒毀。如附圖2所示，模塊IGBT1和IGBT2一端與正極并聯，一端與負極并聯，另一端為8點輸入端(G1-E2)，分別與開關控制電路的驅動塊輸出端連接；兩個E1通過模塊、變壓器B1和B2的初極．串連的R、C與O極連接；B1和B2的次極通過線圈L1、L2與壓電式震蕩器Y的兩端串聯形成回路。

超聲信號源、開關控制單元與UPC、功率轉換單元的連接，是采用光電耦合連接、因為光電耦合連接沒有干擾，不易產生誤動作，而且工作效率很高。

其余的工作單元電路及其連接，均為經典的現有電路及其連接。

本實用新型的附圖優點在于：

可廠泛用于各類工業管道中除垢、防垢，特別適用于石油采集系統計量站、中轉站和聯合站中各種管道的防垢、除垢、以及我國北方地區集中供暖管道的除垢等。

附圖說明：

圖1是本實用新型工作單元連接圖；

圖2是本實用新型功率轉換實施例圖；

圖3是本實用新型信號源實施例圖；

圖4是本實用新型高壓電源實施例圖(與圖2連接)；

圖5是本實用新型低壓電源實施例示意圖(與圖3連接)；

圖6是本實用新型功率轉換驅動信號波形圖。

圖7是本實用新型圖顯示電路實施例圖。

因圖5縮小后，字體變小，故只注明了初級電壓和六組輸出電壓。

本實用新型的特色及工作原理是：

1、超聲信號源用一片TC494作雙脈沖震蕩器。采用日本進口微型繼電器，通過微機電路，進行頻率轉換。頻率漂移小，穩定性高。

2、單片機的定時脈沖與信號板的接口，采用光電合器CPU每30分鐘發出一個MS級的定時脈沖，通過雙穩觸發器，帶動微型繼電器。使繼電器吸合實現電路轉換(見圖3)。這種電路單片機負戴小，不易發熱。光電隔離，抗干擾強，可靠性高。

3、本電路的調制信號，是由單片機輸出的。通過光電藕合輸入至74LS132史密特觸發器進行整形(見圖3)，通過整形，倒相，就得到一個非常理想的調制信號，對超聲頻率進行調制。使功率轉換器有一個理想的驅動信號(見圖6)，驅動IGBT模塊，進行功率轉換。保證模塊有較長的工作壽命。