[發明專利]一種頻率可調式超聲變幅器

有效

• 申請號: 201711159599.3
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107703214B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 張梁;王弘
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N29/34
• 分類號: G01N29/34;B06B1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種頻率可調式超聲變幅器，是由超聲波換能器(1)、螺柱a(2)、上調頻總成(20)、螺柱b(6)、螺釘(7)、固定座(8)、定位桿(9)、螺柱c(10)、下調頻總成(30)、螺柱d(14)、變幅桿(15)、螺柱e(16)和試件(17)構成，上調頻總成(20)包括上調節螺母(3)、上調節螺桿(4)、上鎖緊螺母(5)，下調頻總成(30)包括下鎖緊螺母(11)、下調節螺桿(12)、下調節螺母(13)；其特征是：固定座(8)和機架固定連接，固定座(8)上設置一通孔，通孔外側周向均勻設置六個螺紋孔；定位桿(9)上端設置一螺紋孔，定位桿(9)下端設置一螺紋孔，定位桿(9)外圓上部周向均勻設置四個插孔，定位桿(9)外圓中部設置一圈凸起臺階，凸起臺階上周向均勻設置六個通孔；定位桿(9)下部穿過固定座(8)通孔，定位桿(9)和固定座(8)用螺釘(7)固緊；上調頻總成(20)上端和超聲波換能器(1)下端用螺柱a(2)固緊，上調頻總成(20)下端和定位桿(9)上端用螺柱b(6)固緊；下調頻總成(30)上端和定位桿(9)下端用螺柱c(10)固緊，下調頻總成(30)下端和變幅桿(15)上端用螺柱d(14)固緊；變幅桿(15)下端和試件(17)上端用螺柱e(16)固緊；在上調頻總成(20)中，上調節螺母(3)上端設置一螺紋孔，上調節螺母(3)外圓上部周向均勻設置四個插孔，上調節螺母(3)下部內腔設置為母螺紋，上調節螺桿(4)下端設置一螺紋孔，上調節螺桿(4)外圓下部周向均勻設置四個插孔，上調節螺桿(4)外圓上部設置為公螺紋，上鎖緊螺母(5)內腔設置為母螺紋，上鎖緊螺母(5)外圓周向均勻設置四個插孔，上鎖緊螺母(5)和上調節螺母(3)內腔的母螺紋旋進上調節螺桿(4)外圓上部的公螺紋，上鎖緊螺母(5)軸向鎖緊上調節螺母(3)和上調節螺桿(4)；在下調頻總成(30)中，下調節螺母(13)下端設置一螺紋孔，下調節螺母(13)外圓下部周向均勻設置四個插孔，下調節螺母(13)上部內腔設置為母螺紋，下調節螺桿(12)上端設置一螺紋孔，下調節螺桿(12)外圓上部周向均勻設置四個插孔，下調節螺桿(12)外圓下部設置為公螺紋，下鎖緊螺母(11)內腔設置為母螺紋，下鎖緊螺母(11)外圓周向均勻設置四個插孔，下鎖緊螺母(11)和下調節螺母(13)內腔的母螺紋旋進下調節螺桿(12)外圓下部的公螺紋，下鎖緊螺母(11)軸向鎖緊下調節螺母(13)和下調節螺桿(12)；變幅桿(15)上端設置一螺紋孔，變幅桿(15)下端設置一螺紋孔，變幅桿(15)外圓上部周向均勻設置四個插孔，變幅桿(15)上部截面直徑和下部截面直徑不相等，變幅桿(15)上部外圓和下部外圓輪廓平滑過渡，變幅桿(15)利用軸向質量的改變使軸向振幅發生改變，使試件(17)獲得試驗需要的振幅；試件(17)上端設置一螺紋孔，試件(17)外圓中部設置為內凹圓弧形輪廓，試件(17)外廓兩端對稱；上調頻總成(20)、定位桿(9)、下調頻總成(30)、變幅桿(15)和試件(17)的軸向長度均為半個波長。

2.根據權利要求1所述的頻率可調式超聲變幅器，其特征是：所述超聲波換能器(1)輸出的基本振動頻率為20kHz，其輸出頻率由超聲頻率發生器輸出的一定帶寬范圍內的電信號頻率決定；定位桿(9)、變幅桿(15)和試件(17)的固有頻率為20kHz，安裝完成后，上調頻總成(20)和下調頻總成(30)的固有頻率為20kHz，并在一定帶寬范圍內調節總長可以調整其固有頻率。

3.根據權利要求1所述的頻率可調式超聲變幅器，其特征是：所述超聲波換能器(1)、上調頻總成(20)、定位桿(9)、下調頻總成(30)、變幅桿(15)和試件(17)各連接面位置處，均為諧振波振幅最大位置處，該處應力為零；定位桿(9)和固定座(8)連接面位置處，諧振波振幅為零，定位桿(9)內應力最大；試件(17)中間截面振幅為零，應力最大，為疲勞斷裂位置。