[發(fā)明專利]一種超聲波發(fā)生器工作頻率點搜尋方法

有效

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• 申請日: 2017-12-09
• 公開（公告）號: CN107860464B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 徐志強;林呼明
• 申請（專利權）人: 玉環(huán)震浪超聲股份有限公司
• 主分類號: G01H13/00
• 分類號: G01H13/00;B06B1/02
• 代理公司: 臺州市方圓專利事務所(普通合伙) 33107
• 代理人: 張智平

1.一種超聲波發(fā)生器工作頻率點搜尋方法，超聲波發(fā)生器包括整流濾波電路(1)、與整流濾波電路(1)相連的逆變電路(2)、與逆變電路(2)連接的匹配電路(3)以及與匹配電路(3)連接的換能器(4)，其特征在于，本方法包括以下步驟：

A、設定頻率搜索范圍：超聲波發(fā)生器中還包括控制芯片(5)，根據(jù)超聲波發(fā)生器的額定工作頻率，在控制芯片(5)中設定頻率搜索范圍；

B、超聲波發(fā)生器上電后進行全局搜索：控制芯片(5)控制當前逆變電路(2)按照搜索范圍內(nèi)的最小頻率點作為工作頻率進行初始工作，之后每增加一個步長頻率進行工作一次，直到增加到搜索范圍的最大頻率點后截止，在上述每次工作后采集超聲波發(fā)生器內(nèi)逆變后的逆變電流以及逆變電壓，進行計算每次工作后對應的有功電流大小并記錄，有功電流的計算方式為I＝Irms*cos(θ)，其中Irms為根據(jù)采集的逆變電流得到的工作電流有效值，θ為根據(jù)采集的逆變電壓以及逆變電流得到逆變電壓和逆變電流的相位差，超聲波發(fā)生器還包括差分采樣電路一(6)和差分采樣電路二(7)，電流的采集點位于匹配電路(3)內(nèi)且位于匹配電路(3)中變壓器T1的初級線圈前，電壓的采集點位于逆變電路(2)內(nèi)，差分采樣電路一(6)對電流采集點的電流進行采集獲得超聲波發(fā)生器的逆變電流，差分采樣電路二(7)對電壓采集點的電壓進行采集獲得超聲波發(fā)生器中的逆變電壓；

C、確定最佳工作頻率點：在記錄中找到最大有功電流對應的頻率點，將該頻率點作為超聲波發(fā)生器的最佳工作頻率點。

2.根據(jù)權利要求1所述的超聲波發(fā)生器工作頻率點搜尋方法，其特征在于，在步驟A中搜索范圍下限為額定工作頻率的80％至90％，搜索范圍上限為額定工作頻率的110％至120％。

3.根據(jù)權利要求2所述的超聲波發(fā)生器工作頻率點搜尋方法，其特征在于，在步驟B中，在增加步長頻率工作時，只記錄最大的有功電流以及其對應的超聲波發(fā)生器的工作頻率。

4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的超聲波發(fā)生器工作頻率點搜尋方法，其特征在于，在步驟B中，在超聲波發(fā)生器按照搜索范圍內(nèi)的最小頻率點進行初始工作后，延遲一段時間后采集超聲波發(fā)生器內(nèi)的逆變電流以及逆變電壓，在完成逆變電流和逆變電壓的采集后進行增加步長頻率工作，步長頻率的范圍為10HZ到50HZ。

5.根據(jù)權利要求1所述的超聲波發(fā)生器工作頻率點搜尋方法，其特征在于，超聲波發(fā)生器還包括有效值計算器(8)，差分采樣電路一(6)將采集的逆變電流輸入到有效值計算器(8)中計算得到工作電流有效值Irms并輸出給控制芯片(5)。

6.根據(jù)權利要求5所述的超聲波發(fā)生器工作頻率點搜尋方法，其特征在于，超聲波發(fā)生器還包括鑒相器(9)，差分采樣電路一(6)將采集的逆變電流輸入到鑒相器(9)，差分采樣電路二(7)將采集的逆變電壓輸入到鑒相器(9)，鑒相器(9)計算出逆變電流與逆變電壓的相位差并輸出給控制芯片(5)。

7.根據(jù)權利要求6所述的超聲波發(fā)生器工作頻率點搜尋方法，其特征在于，在全局搜索確定最佳工作頻率點后進行持續(xù)的局部搜索，將確定的最佳工作頻率點增加一個步長頻率進行工作一次或減少一個步長頻率進行工作一次，在增加一個步長頻率進行工作一次后，當有功電流增大時繼續(xù)增加步長頻率進行工作，直到有功電流減少時減少步長頻率進行工作，在減少步長頻率進行工作到有功電流減少時再次增加步長頻率進行工作；在減少一個步長頻率進行工作一次后，當有功電流增大時繼續(xù)減少步長頻率進行工作，直到有功電流減少時增加步長頻率進行工作，在增加步長頻率進行工作到有功電流減少時再次減少步長頻率進行工作。

8.根據(jù)權利要求7所述的超聲波發(fā)生器工作頻率點搜尋方法，其特征在于，在超聲波發(fā)生器剛上電以及復位時先做全局搜索，在全局搜索結束后進行局部搜索。

9.根據(jù)權利要求4所述的超聲波發(fā)生器工作頻率點搜尋方法，其特征在于，通過設置人工控制按鈕(10)能在超聲波發(fā)生器工作時進行全局搜索請求。