[發明專利]頻率控制裝置及超聲波換能器系統有效

申請號：	201811636426.0	申請日：	2018-12-29
公開（公告）號：	CN111381532B	公開（公告）日：	2021-12-03
發明（設計）人：	郭毅軍;秦勇;楊濤;唐福海	申請（專利權）人：	重慶西山科技股份有限公司
主分類號：	G05B19/042	分類號：	G05B19/042
代理公司：	廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224	代理人：	黃隸凡
地址：	400000 重慶市50030***	國省代碼：	重慶;50
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摘要：
搜索關鍵詞：	頻率控制裝置超聲波換能器系統
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【說明書】：

本發明涉及一種頻率控制裝置及超聲波換能器系統，溫度采集模塊采集超聲波換能器的工作溫度信息，并將采集到的工作溫度信息發送至頻率控制模塊。進一步地，頻率控制模塊根據工作溫度信息生成溫度變化信息，并將溫度變化信息轉換為頻率變化參數，并根據頻率變化參數調整激勵信號源中激勵信號的頻率。由于超聲波換能器在其固有頻率與激勵信號的頻率相位差較大時，超聲波換能器的溫度會急劇上升。基于此，通過超聲波換能器的工作溫度的表征，判斷固有頻率與激勵信號的頻率的頻率差異，以便于調整激勵信號的頻率，縮小固有頻率與激勵信號的頻率的頻率差異，提高超聲波換能器的轉換效率。

技術領域

本發明涉及超聲波換能器技術領域，特別是涉及一種頻率控制裝置及超聲波換能器系統。

背景技術

超聲波換能器是一種可將輸入的電功率轉換成機械功率(即超聲波)再傳遞出去的能量轉換器件。超聲波換能器被廣泛應用于各種超聲波設備，如超聲波手術刀、超聲波焊接機或超能波清洗機等。超聲波設備中的超聲波換能器接收特定頻率的交流電激勵信號，并將其轉換成機械能，以驅動相應的工作設備。

其中，超聲波換能器自身具有固定頻率，當激勵信號的頻率與超聲波換能器固有頻率一致時，即超聲波換能器工作在電壓與電流相位一致的諧振頻率上，超聲波換能器的轉換效率最高。然而，超聲波換能器在工作過程中，受自身性能、工作設備的狀態和工作環境等因素的影響，其固有頻率會產生變化，導致固有頻率與激勵信號的頻率存在較大頻率差異，降低超聲波換能器的轉換效率。

發明內容

基于此，有必要針對超聲波換能器在工作過程中，受自身性能、工作設備的狀態和工作環境等因素的影響，其固有頻率會產生變化，導致固有頻率與激勵信號的頻率存在較大頻率差異，降低超聲波換能器的轉換效率的問題，提供一種頻率控制裝置及超聲波換能器系統。

本發明實施例一方面提供一種頻率控制裝置，包括相連接的溫度采集模塊和頻率控制模塊；

所述溫度采集模塊設置在超聲波換能器表面，用于采集所述超聲波換能器的工作溫度信息，并將采集到的工作溫度信息發送至頻率控制模塊；

所述頻率控制模塊用于根據所述工作溫度信息生成溫度變化信息，并將所述溫度變化信息轉換為頻率變化參數，并根據所述頻率變化參數調整激勵信號源中激勵信號的頻率；其中，所述激勵信號源通過所述激勵信號激勵所述超聲波換能器。

在其中一個實施例中，頻率控制模塊還用于補償所述工作溫度信息的滯后性，并將所述補償后的所述工作溫度信息生成所述溫度變化信息。

在其中一個實施例中，還包括墊層；

所述溫度采集模塊通過所述墊層與所述超聲波換能器表面貼合。

在其中一個實施例中，墊層包括導熱系數大于預設值的可逆形變墊層。

在其中一個實施例中，所述墊層包括橡膠墊層。

在其中一個實施例中，所述溫度采集模塊通過所述墊層與所述超聲波換能器中陶瓷片的表面貼合。

在其中一個實施例中，所述溫度采集模塊包括溫度傳感器或熱電偶。