超聲波除垢器的研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、超聲技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用開(kāi)始于上世紀(jì)10到20年代，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、電子技術(shù)及信號(hào)處理技術(shù)的飛速發(fā)展，超聲波在成像、無(wú)損檢測(cè)、測(cè)距、超聲清洗、焊接應(yīng)力釋放、無(wú)損探傷、醫(yī)療等領(lǐng)域獲得了非常廣泛的應(yīng)用。工業(yè)生產(chǎn)中，管道結(jié)垢普遍存在，嚴(yán)重的影響生產(chǎn)，浪費(fèi)能源，造成管道報(bào)廢?；瘜W(xué)防垢成本高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，污染嚴(yán)重。近年來(lái)人們正在不斷探索各種物理的除垢方法，超聲波除垢已經(jīng)成為了鍋爐除垢的一種新的選擇。 本文首先分析了超聲波清洗的原理和發(fā)

2、展趨勢(shì)，針對(duì)超聲波清洗機(jī)對(duì)電源的具體要求以及現(xiàn)階段超聲應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)，提出了超聲波系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)；通過(guò)對(duì)壓電換能器的電特性分析，設(shè)計(jì)了超聲電源匹配電路和電源主電路。為了滿足超聲電源智能化的要求，本文采用P89C51單片機(jī)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制。通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)電源主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析，確定使用 D 類功率放大器。因?yàn)槌暻逑葱枰娫刺峁┓浅４蟮墓β剩詰?yīng)用全橋功率放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行功率放大，并選定了所使用的各種元器件的型號(hào)和參數(shù)。為使本超聲波除垢防

3、垢器能夠穩(wěn)定的工作，應(yīng)使電源的輸出頻率和換能器的諧振頻率保持一致，在對(duì)換能器振動(dòng)特性分析的基礎(chǔ)上，確定了控制方案，并設(shè)計(jì)了控制電路和控制程序。設(shè)計(jì)了脈寬調(diào)制逆變電路、振蕩電路、AD采樣電路、DA輸出電路、單片機(jī)工作電路。 文中詳細(xì)的介紹了本系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和程序編寫。設(shè)計(jì)了系統(tǒng)總體的程序結(jié)構(gòu)，編寫了初始化程序、數(shù)據(jù)采集程序、單片機(jī)控制程序和PID控制程序等。討論了軟件可靠性的問(wèn)題。并根據(jù)軟件的本質(zhì)可靠性設(shè)計(jì)和可靠性控制對(duì)系統(tǒng)