[發明專利]多頻率超聲清洗效果實驗平臺

有效

• 申請號: 201310556615.8
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103558047A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 李青龍;姚澄;王斌;朱益鵬;朱昌平;單鳴雷;陳秉巖
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所 32225
• 代理人: 孫彬

1.一種多頻率超聲清洗效果實驗平臺，其特征在于：它包括核心控制模塊、第一繼電器模塊（1）、第二繼電器模塊（2）、第三繼電器模塊（3）、輸入隔離模塊、功率放大模塊、第一匹配變壓器、第二匹配變壓器、五個超聲信號產生模塊、五個匹配電感和五個換能器陣（4）；其中，

核心控制模塊，其信號輸出端分別與超聲信號產生模塊、第一繼電器模塊（1）、第二繼電器模塊（2）、第三繼電器模塊（3）的控制信號輸入端相連接，用于根據輸入的工作頻率選擇信號產生相應的切換控制信號分別傳遞給第一繼電器模塊（1）、第二繼電器模塊（2）和第三繼電器模塊（3）；

五個超聲信號產生模塊，其輸出端分別通過第一繼電器模塊（1）與輸入隔離模塊選擇性連接，用于分別輸出不同頻率的超聲驅動信號；

第一繼電器模塊（1），用于接收相應的切換控制信號并選擇接通相應的超聲信號產生模塊和輸入隔離模塊；

輸入隔離模塊，其輸出端與功率放大模塊相連接，用于驅動功率放大模塊正常工作；

功率放大模塊，其輸出端通過第二繼電器模塊（2）分別與第一匹配變壓器和第二匹配變壓器選擇性連接；

第二繼電器模塊（2），用于接收相應的切換控制信號并選擇接通功率放大模塊和相應的第一匹配變壓器或第二匹配變壓器；

五個匹配電感，其分別與五個超聲信號產生模塊一一對應，并且其中三個匹配電感的輸入端分別通過第三繼電器模塊（3）與第一匹配變壓器選擇性連接，另外兩個匹配電感的輸入端分別通過第三繼電器模塊（3）與第二匹配變壓器選擇性連接，五個匹配電感的輸出端分別與相應的換能器陣（4）相連接，用于對相對應的換能器陣（4）進行調諧匹配；

第一匹配變壓器和第二匹配變壓器，用于改變相對應的換能器陣（4）的阻抗，使其與信源阻抗相匹配，保證相對應的換能器陣（4）獲得最大的電功率；

第三繼電器模塊（3），用于接收相應的切換控制信號并選擇接通相應的匹配電感和第一匹配變壓器；還用于接收相應的切換控制信號并選擇接通相應的匹配電感和第二匹配變壓器。

2.根據權利要求1所述的多頻率超聲清洗效果實驗平臺，其特征在于：所述的五個超聲信號產生模塊分別為第一超聲信號產生模塊、第二超聲信號產生模塊、第三超聲信號產生模塊、第四超聲信號產生模塊和第五超聲信號產生模塊，所述的第一超聲信號產生模塊輸出頻率為20KHZ的超聲驅動信號，第二超聲信號產生模塊輸出頻率為40KHZ的超聲驅動信號，第三超聲信號產生模塊輸出頻率為80KHZ的超聲驅動信號，第四超聲信號產生模塊輸出頻率為160KHZ的超聲驅動信號，第五超聲信號產生模塊輸出頻率為200KHZ的超聲驅動信號。

3.根據權利要求1所述的多頻率超聲清洗效果實驗平臺，其特征在于：所述的五個匹配電感分別為第一匹配電感、第二匹配電感、第三匹配電感、第四匹配電感和第五匹配電感，第一匹配電感和第一超聲信號產生模塊相對應，并且其諧振頻率為20KHZ，第二匹配電感和第二超聲信號產生模塊相對應，并且其諧振頻率為40KHZ，第三匹配電感和第三超聲信號產生模塊相對應，并且其諧振頻率為80KHZ，第四匹配電感和第四超聲信號產生模塊相對應，并且其諧振頻率為160KHZ，第五匹配電感和第五超聲信號產生模塊相對應，并且其諧振頻率為200KHZ。

4.根據權利要求1所述的多頻率超聲清洗效果實驗平臺，其特征在于：所述的輸入隔離模塊由驅動電路和隔離變壓器連接而成。

5.根據權利要求1或4所述的多頻率超聲清洗效果實驗平臺，其特征在于：所述的功率放大模塊采用半橋型超聲功率放大電路。

6.根據權利要求1所述的多頻率超聲清洗效果實驗平臺，其特征在于：換能器陣（4）由多個換能器組成，并且每個換能器由多片壓電陶瓷片并聯而成。