[實用新型]大功率變頻式超聲波發射器

有效

• 申請號: 201520040632.0
• 申請日: 2015-01-21
• 公開（公告）號: CN204486182U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 劉志平;戢歐陽;王亞輝;劉興樂
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B06B1/02
• 分類號: B06B1/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

技術領域

本實用新型涉及大功率變頻式超聲波發射器，尤其適合一種專門適合長距離、高精度的超聲波探傷的激勵電源裝置。

背景技術

超聲導波檢測技術是近年興起的一種無損檢測技術，與傳統的檢測技術相比具有能量衰減小、傳播距離長和檢測效率高等優點。該技術利用超聲波在彈性介質（如管道、錨桿和鋼絞線等）中傳播時，遇到結構中的腐蝕、裂紋和氣泡等損傷，在界面處發生發射，出現時頻域異常特點，可快速、靈敏、高效地識別彈性介質中的缺陷。超聲波發射器激勵出的高頻、大功率的交流電，驅動發射探頭在壓電效應下產生超聲波。超聲波的發射狀態，決定了超聲波用于缺陷識別的檢測能力。由于工程實際中，被檢對象大多數為幾米甚至幾十米的長距離管道、錨桿或者鋼絞線，常用的超聲波發射器無法滿足大功率和變頻的要求。

超聲波發射器技術是超聲波檢測法的關鍵技術之一，激勵電源的功率大小和工作頻率對超聲波檢測的檢測范圍和精度影響非常大。目前應用在長距離金屬檢測領域的超聲波發射器，存在的不足有：

（1）激勵電源功率低，驅動產生超聲波無法實現長距離傳播，檢測范圍小；

（2）無電壓調節功能，不能適應多種激勵電壓的發射探頭的工作需要；

（3）無頻率調節功能，不能適應多種中心頻率的發射探頭的工作需要。???

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于針對現有技術中的上述缺陷，提供一種功率可控，激勵電壓和頻率可調，效率高，且操作方便的大功率變頻式超聲波發射器。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

提供一種大功率變頻式超聲波發射器，包括主電路和發射探頭，主電路包括依次連接的整流濾波電路、直流斬波電路、逆變器、變壓器和變頻器，該超聲波發射器還包括控制電路，與直流斬波電路連接；

整流濾波電路對輸入電壓進行整流和濾波，輸出平滑且具有固定電壓值的直流電給直流斬波電路，直流斬波電路根據接收到的控制電路的控制信號，調節直流電的占空比，并輸出大功率直流電；逆變器將輸出的大功率直流電轉化成大功率交流電；大功率交流電經變壓器變壓以及變頻器變頻后成為激勵電源，激勵電源驅動發射探頭產生超聲波。

本實用新型所述的大功率變頻式超聲波發射器中，所述輸入電壓為220V的市電。

本實用新型所述的大功率變頻式超聲波發射器中，該超聲波發射器還包括空氣開關，輸入電壓經過該空氣開關后進入主電路。

本實用新型所述的大功率變頻式超聲波發射器中，整流濾波電路包括4個二極管構成的橋式結構和低通濾波器，與空氣開關通過導線相連。

本實用新型所述的大功率變頻式超聲波發射器中，直流斬波電路包括絕緣柵雙極型晶體管，該直流斬波電路根據控制電路的控制信號控制絕緣柵雙極型晶體管的通斷時間調節直流電的占空比。

本實用新型所述的大功率變頻式超聲波發射器中，該超聲波還包括顯示控制面板，與控制電路連接。

本實用新型所述的大功率變頻式超聲波發射器中，所述逆變器為橋式逆變器。

本實用新型所述的大功率變頻式超聲波發射器中，變壓器和變頻器均包括對應不同輸出的多個輸入固定端子。

本實用新型產生的有益效果是：本實用新型的大功率變頻式超聲波發射器采用高轉化率的變壓器和變頻器，經變壓和變頻后，產生大功率、頻率可調的激勵電源，驅動發射探頭產生超聲波，可實現長距離、高精度的超聲波無損探傷。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：

圖1是本實用新型實施例大功率變頻式超聲波發射器的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實用新型的大功率變頻式超聲波發射器，如圖1所示，包括主電路和發射探頭，主電路包括依次連接的整流濾波電路2、直流斬波電路3、逆變器4、變壓器5和變頻器6，該超聲波發射器還包括控制電路7，與直流斬波電路3連接。

整流濾波電路2對輸入電壓進行整流和濾波，輸出平滑且具有固定電壓值的直流電給直流斬波電路3，直流斬波電路3根據接收到的控制電路7的控制信號，調節直流電的占空比，并輸出大功率直流電；逆變器4將輸出的大功率直流電轉化成大功率交流電；大功率交流電經變壓器5變壓以及變頻器6變頻后成為激勵電源，激勵電源驅動發射探頭產生超聲波。