Способ обработки изделий в ультразвуковом поле и устройство для его осуществления

 

Изобретение позволяет повысить качество и сократить время ультразвуковой обработки за счет повышения эффективности и равномерности излучения каждым пьезопреобразователем путем обеспечения их работы на резонансной частоте и максимальной амплитуде колебаний Новым в способе является то, что девиацию частоты ультразвуковых колебаний осуществляют дискретно от одного пьезопреобразователя к другому предварительно определив для каждого из них зону обработки и интервал времени интенсивной его работы, при этом последовательно в течение каждого заданного интервала времени осуществляют подстройку частоты источника ультразвукового излучения на резонансную частоту каждого преобразователя. Для реализации способа в устройство введены пакеты 5.1...5.N обратной связи, коммутирующий преобразователь 6 и формирователь 10 импульсов Выход управляемого инвертора 1 дополнительно соединен с входом формирователя 10 импульсов, выход которого соединен с первым входом датчика 7 фазы, выходы каждого пьезопреобразователя 3 1. 3.N соединены с группой входов коммутирующего преобразователя 6, аналоговый выход которого соединен с вторым входом датчика 7 фазы, а цифровой выход - с входом управляемого обратного моста 8, выход датчика 7 фазы соединен с входом частотного модулятора 9 2 с п ф-лы, 11 ил. VJ СП ю 4 N

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГТУ БЛИК

fsf1s B 06 В 1

f ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4776978/10 (22) 02,01,90 (46) 07,08.92. Бюл. N 29 (71) Научно-исследовательский институт полупроводникового машиностроения (72) А.О.Малишевский и А.В.Афанасьев (56) Патент Великобритании М 2182653, кл. G 03 В 33/00, 1987, Авторское свидетельство СССР

1ч 776630, кл, В 06 В 1/00, 1981. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ В

УЛЬТРАЗВУКОВОМ ПОЛЕ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить качество и сократить время ультразвуковой обработки за счет повышения эффективности и равномерности излучения каждым пьезопреобразователем путем обеспечения их работы на резонансной частоте и максимальной амплитуде колебаний. Новым в способе является то, что девиацию частоты ультразвуковых колебаний осуществляют дискретно от одного пьезопреобразователя. Ж 1752444 А1 к другому, предварительно определив для каждого из них зону обработки и интервал времени интенсивной его работы, при этом последовательно в течение каждого заданного интервала времени осуществляют подстройку частоты источника ультразвукового излучения на резонансную частоту каждого преобразователя. Для реализации способа в устройство введены пакеты 5,1...5М обратной связи, коммутирующий преобразователь 6 и формирователь 10 импульсов, Выход управляемого инвертора 1 дополнительно соединен с входом формирователя

10 импульсов, выход которого соединен с первым входом датчика 7 фазы, выходы каждого пьезопреобразователя 3,1...3.N соединены с группой входов коммутирующего преобразователя 6, аналоговый выход которого соединен с вторым входом датчика 7 фазы, а цифровой выход — с входом управляемого обратного моста 8, выход датчика 7 фазы соединен с входом частотного модулятора 9. 2 с.п.ф-лы, 11 ил, 1752444

Изобретение относится к ультразвукоsoA технике, а именно к технике и устройствам для ультразвуковой обработки изделий, и может быть использовано в машиностроительной, электронной и других отраслях, связанных с ультразвуковой очисткой или травлением обьектов в различных технологических средах, Известны способ и устройство для обработки изделий в ультразвуковом поле, возбуждаемом пьезоэлектрическими преобразователями, питаемыми каждый от своего инвертара и настраиваемыми на его резонансную частоту, Известное техническое решение позволяет получить высокое значение мощности, отдаваемой в нагрузку, Недостатками известных способа и устройства для обработки иэделий в ультразвуковом поле являются низкая эффективность и сложная аппаратурная реализация, обусловленные неравномерностью излучаемой мощности от каждого преобразователя вследствие различия их КПД, Кроме того, устройство трудоемко в настройке инвертора на рабочую частоту, а также необходима перенастройка инвертора при смене преобразователей, что требует значительных временных затрат.

Наиболее близким к предлагаемым является способ и устройство для обработки изделий в ультразвуковом поле, возбу>кдаемом пьеэопреабразавателями, питаемыми

От одного источника путем девиации частоты ультразвуковых колебаний.

Недостатками известных способа и устройства являются низкая эффективность и равномерность излучения каждым преобразователем вследствие того, что не все время обработки преобразователи работают на их резонансной частоте и при максимальной амплитуде механических колебаний, В случае использования высакодобратных пьезоэлектрических преобразователей частотный диапазон Аf, в котором работа

35 отдельного преобразователя наиболее эф- 45 фективна, т.е. амплитуда колебаний имеет максималь,oe или близкое к нему значение (обычна А > 0,7 А ), очень узок. Резонансные частоты отдельных преобразователей отличаются один от другой на величину Л Г 50 большую, чем диапазанЛ f.

Таким образам, при возбуждении ультразвуковых преобразователей путем девиации частоты текущая частота инвертора большую часть времени обработки находит- 55

М 2 ся вне диапазона(1р;+ - —,) и, следователь2 на, все это время амплитуда колебаний все>. преобразователей (а значит и излучаемая мощность) имеет значение намного меньше максимально возможного. причем, чем выше добротность используемых преобразователей и выше частота девиации, тем меньшую часть времени обработки частота инвертора будет удовлетворять условию f =1я + A fin, т,е, с меньшей эффективностью работают пьезопреобраэователи.

Стабилизация выходного напряжения инвертора также не позволяет в полной мере решить задачу обеспечения равномерности излучения ультразвуковой энергии каждым преобразователем из-эа различия их акустика-механических характеристик, что ухудшает качество обработки всей поверхности изделия, Кроме того, способ, основанный на девиации частоты, не позволяет избирательно обрабатывать определенные зоны объекта, что также ухудшает качество обработки, требуется значительно больше времени обработки особо загрязненных участков или поверхности сложной конфигурации.

Целью изобретения является повышение качества и сокращение времени ультразвуковой обработки за счет повышения эффективности и равномерности излучения каждым преобразователем путем обеспечения их работы на резонансной частоте и максимальнэй амплитуде колебаний.

Цель достигается тем, что в способе обработки изделий посредством ультразвукового поля возбуждают N ультразвуковых преобразователей, питаемых от одного источника, путем девиации частоты ультразвуковых колебаний отдельных пьезопреобразователей, девиацию частоты ультразвуковых колебаний осуществляют дискретно от одного преобразователя к другому, предварительно определяя для каждого из них зону обработки и интервал времени интенсивной его работы, при этом последовательно в течение каждого интервала времени осуществляют подстройку частоты источника на резонансную частоту каждого пьезопреобразователя, а амплитуду механических колебаний каждого из них поддерживают на заданном уровне, а именно стабилизируют в интервале времени, когда частота инвертора равна его собственной частоте, а в устройстве, содержащем управляемый инвертор, нагруженный íà N ультразвуковых пьезопреобразователей, каждый из которых включает силовой пакет, частотный модулятор, вход которого подключен к первому входу управляемого инвертора, управляемый мост, выход которого подключен ко второму входу управляемого инвертора, и датчик фазы, каждый пьезопреабразаватель снабжен пакетом обратной

1752444 связи, а устройство снабжено коммутирующим преобразователем и формирователем импульсов, при этом выход управляемого инвертора дополнительно соединен с первым входом датчика фазы, выходы каждого пьезопреобразователя соединены с группой входов коммутирующего преобразователя, цифровой выход которого соединен с вторым входом датчика фазы, э аналоговый выход — с входом управляемого обратного моста, выход датчика фазы соединен с входом частотного модулятора. Кроме того, коммутирующий преобразователь состоит из мультивибратора, двоичного счетчика, дешифратора, переключателей, аналоговых ключей и резистивных делителей напряжения по числу пьезопреобразователей, линейногоусилителя и компаратора, при этом выход мультивибратора соединен с входом двоичного счетчика, выходы которого соединены с входами дешифратора, выходы пакетов обратной связи каждого пьеэопреобразователя подключены к входам соответствующих резистивных делителей напряжения, выходы каждого из которых подключены к первому входу соответствующего аналогового ключа, второй вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего переключателя, а выходы соединены с входами усилителя линейного и компаратора.

Введение в конструкцию устройства коммутирующего преобразователя и формирователя импульсов позволило осуществлять подстройку частоты инвертора на резонансную частоту каждого отдельного пьезопреобразователя, снабженного пакетом обратной связи, определять интервал времени обработки соответствующих эон, что обеспечивает высокие качества и скорость обработки изделий, имеющих различную степень загрязнения и сложную конфигурацию.

На фиг. 1 представлена зависимость мощности, излучаемой пьезопреобразователями, от времени обработки; на фиг. 2— то же, при введении стабилизации амплитуды; на фиг. 3 — структурная схема устройства; на фиг, 4 — блок управляемого инвертора; на фиг. 5 — отдельный пьезопреобразователь; на фиг. 6 — блок коммутации; на фиг. 7 — блок управляемого обратного моста: на фиг. 8 — формирователь импульсов; на фиг, 9 — временные диаграммы, по ясняющие работу мул ьтивибратора, двоичного счетчика и дешифратора; на фиг.

10 — временные диаграммы, поясняющйе работу датчика фазы для трех возможных по частоте случаев; на фиг. 11 — частотно-фазовые характеристики датчика фазы.

10

Сущность предлагаемого способа и эффективность его применения для обработки объектов сложной конфигурации эакл ючается в следующем.

Общее время работы любого из N преобразователей, входящих в систему для об- . работки объекта, складывается из времени

tpea. когда частота ультразвукового инвертора совпадает с собственной резонансной частотой этого преобразователя, и времени.t = gtI, = ..(н-i) состоящего из (N-1) интервала, в течение каждого из которых частота ультразвуковосо инвертора автоматически настраивается на резонансную частоту соответствующего преобразователя, При этом амплитуда колебаний преобразователя также изменяется

20 от интервала к интервалу, имея максимальное значение на его собственной резонансной частоте и минимальное во время работы инвертора на резонансной частоте преобразователя, разброс резонансных частот с ко25 торым имеет максимальное значение. Так как мощность, излучаемая преобразователем в нагрузку, прямо пропорциональна амплитуде его механических колебаний, то зависимость изменения излучаемой мощно30 сти от времени будет аналогична изменению амплитуды. Зависимость изменения мощности, излучаемой в нагрузку, от времени обработки представлена на фиг. 1.

Излучаемая мощность максимальна при

35 работе на резонансной частоте преобразователя и значительно снижается при удалении частоты инвертора от этой частоты, Кроме того, в течение каждого интервала значение мощности непостоянно. Это обь40 ясняется изменением сопротивления нагрузки вследствие наличия возмущений жидкости, изменения ее температуры и других внешних причин. На величину мощности, излучаемой преобразователем на его

45 резонансной частоте, влияет также КПД данного преобразователя. Поэтому преобразователь II в течение интервала времени

Il отдает в нагрузку мощность значительно большую, нежели преобразователь IV a те50 чение интервала времени IV. Для исключения этого осуществляют стабилизацию амплитуды колебаний преобразователя в интервале времени, когда частота инвертора равна его собственной резонансной час55 тоте. Тогда графики, приведенные на фиг. 1, принимают вид, показанный на фиг. 2, Работа, совершаемая преобразователями за время t» для каждого из N преобразователей, оказывается примерно одинаковой. До1752444

20

50

55 ля работы за интервал tp, оказывается для всех преобразователей равной и составляет примерно 30-35 Д от общей, Таким обра- зом, в случае равенства времени тр,. для всех преобразователей все они отдают в нагрузку примерно равное количество энергии. Увеличивая время tp<, для одного или нескольких преобразователей, можно добиться перераспределения энергии, отданной в нагрузку преобразователями, что делает возможным повышение интенсивности обработки зон обьекта, расположенных в непосредственной близости от этих преобразователей, Устройство для осущеСтвления способ обработки изделий в ультразвуковом поле содержит управляемый инвертор 1, блок 2 ультразвуковых преобразователей (далее преобоазователей) 3,1„,3,N, каждый из которых включает в себя силовой пакет

4.1...4М и пакет 5.1...5.N обратной связи, коммутирующий преобразователь 6, датчик

7 фазы, управляемый обратный мост 8, частотный модулятор 9 и формирователь 10 импульсов. Выход управляемого инвертора 1 соединен с входами блока 2 преобразователейй и формирователя 10 импульсов, выход которого соединен с первым входом датчика 7 фазы, группа выходов блока 2 преобразователей соединена с входами коммутирующего преобразователя 6, цифровой выход которого соединен с вторым входом датчика 7 фазы, а аналоговый выход — с входом управляемого обратного моста 8, выход которого соединен с первым входом управляемого инвертора 1, второй вход которого соединен с выходом частотного модулятора 9, выход которого соединен с выходом датчика 7 фазы, Управляемый автономный инвертор 1 предназначен для преобразования постоянного тока в переменный ток ультразвуковой частоты.

Блок 11 управления инвертором 12 предназначен для формирования сигнала управления, В состав блока 11 управления инвертором 12 входят задающий генератор

13, предназначенный для преобразования положительного напряжения в частоту и состоящий из преобразователя и 0-триггера (не показаны)

Кроме того, в состав блока 11 управления входят формирующее устройство 14 и предварительный усилитель 15 мощности.

Формирующее устройство 14 предназначено для формирования двух последовательностей импульсов управления, по фазе сдвинутых один относительно другого на л (180О), и формирования паузы для исключениÿ" с кKв оoз нHы х токов при переключении мощных транзисторов инвертора 12 (т.е. для обеспечения надежности работы инвертора 12), Ультразвуковой инвертор 12 нагружен на N ультразвуковых преобразователей

".1...3 N, выполненных по принципу пакета

Ланжевена и имеющих основные (силовые) пакеты 4.1...4,N и дополнительные пакеты

5.1...5.N обратной связи. Пакеты 4,1...4 N предназначены для излучения акустической мощности и являются нагрузкой инвертора

1. Пакеты 5.1...5.N обратной связи предназначены для получения сигнала обратной связи, несущего информацию об амплитуде механических колебаний преобразователей и об отклонении текущей частоты инвертора от резонансной частоты данного и реобразователя.

Коммутирующий преобразователь 6 предназначен для последовательной передачи информации об амплитуде колебаний, рабочей частоте и фазовых соотношениях каждого из преобразователей, а также для задания интервала времени, в течение которого передается информация от каждого преобразователя.

Коммутирующий преобразователь 6 состоит из резистивных делителей 16.1„.16.N напряжения, входы которых подключены к выходам соответствующих пакетов 5,1„.5.N обратной связи преобразователей 3.1...3,N, а выходы их подключены к первым входам аналоговых ключей 17.1...17.N. Последние предназначены для пропускания сигнала обратной связи от.преобразователей

3,1...3.N, на резонансной частоте которых в данный момент времени должен работать управляемый инвертор 1, Резистивные делители 16.1„.16,N предназначены для снижения напряжения обратной связи до безопасного уровня на входах аналоговых ключей 17.1...17.N.

Кроме того, в состав коммутирующего преобразователя 6 входит мультивибратор

18, предназначенный для формирования тактовых импульсов заданной длительности. Мультивибратор 18 своим выходом подключен ко входу двоичного счетчика 19, предназначенного для вырабатывания управляющего сигнала. Выходы его соединения со входами дешифратора 20, предназначенного для выработки сигнала разрешения и для поочередного управления аналоговыми ключами 17.1...17Л через переключатели 21.1...21.N, выходы которых соединены со вторыми входами соответствующих ключей. Переключатели 21,1...21.N предназначены для изменения длительности разрешающего сигнала отдешифратора

20 посредством обьединения ряда соседних выходов дешифратора.

1752444

Выходы аналоговых ключей 17.1...17,N соединены с входами линейного усилителя

22 и компаратора 23. При этом выходусилителя 22 соединен с входом управляемого обратного моста 8, а выход компаратора 23 подключен к второму входу датчика 7 фазы.

Аналоговый усилитель 22 предназначен для передачи информации об изменении амплитуды сигнала обратной связи и для согласования выхода ключей 17.1...17.N с входом датчика 7фазы,,что необходимо для неискаженной передачи изменений аналогового сигнала обратной связи.

- -:=Компара ор 23 предназначен для преобразования аналогового сигнала в последовательность импульсов и для сравнения входного сигнала с опорным напряжением нулевого уровня.

Датчик 7 фазы предназначен для формирования последовательности импульсов, длительность которых является функцией фазового сигнала ошибки, т.е, отклонением фазового сдвига между напряжением воз. буждения преобразователя и напряжением сигнала обратной связи от определенного 2 значения, соответствующего резонансной частоте преобразователя.

Управляемый обратный мост 8 предназначен для получения постоянного напряжения питания усилителя 15 мощности 3 управляемого инвертора 1 и содержит блок

24 управления, состоящий из формирователя 25 сигнала рассогласования и регулятора

26 тока, а также обратный мост 27, Формирователь 25 предназначен для 3 сравнения амплитуды сигнала обратной связи с заданным опорным значением и для выделения сигнала рассогласования .

Формирователь 10 импульсов состоит из резистивного делителя 28 напряжения, 4 выход которого соединен с входом компаратора 29. Резистивный делитель 28 напряжения предназначен для снижения напряжения возбуждения до уровня. обеспечивающего надежную работу компарато- 4 ра 29 ° который предназначен для

- формирования последовательности импульсов, несущих информацию о фазе сигнала возбуждения с выхода управляемого инвертора. 5

Устройство для обработки изделий в ультразвуковом поле, обеспечивающее реа.лизацию способа, работает следующим образом.

Предварительно изделие оценивается с 5 точки зрения распределения на его повЕрхности загрязнений, его конфигурации, размеров и пр. В зависимости от этого определяют количество и местоположение преобразователей, которые должны быть приведены в соответствие с обрабатываемой зоной, До включения устанавливают в мультивибраторе 18 время обработки каждой зоны соответствующим преобраэовате5 лем, общее время обработки..Включают устройство. После включения устройства путем изменения значения 00п0рн. в формирователе 25 сигнала рассогласования (фиг, 7) задают значение амплитуды механических

10 колебаний в блоке 8 управляемого обратного моста, требуемое по технологии и обеспечивающее гарантированно качественную очистку (отмывку). Чем сильнее загрязне- . ние, тем больше времени идет на обработку

15 изделия. С другой стороны, в зависимости от профиля изделия, глубины рельефа и пр. также требуется различная интенсивность обработки отдельных зон объекта.

При включении питания управляемый

20 инвертор 1 начинает работать на частоте, выходящей за пределы разброса резонансных частот отдельных преобразователей

3.1...3.N, При этом на пакете 5;1 обратной связи появляется сигнал, который через ре5 зистивный делитель 16.1 напряжения поступает. на первый вход ключа 17.1.

Одновременно мультивибратор 18 начинает вырабатывать импульсы (фиг. 10а), длительность которых может регулироваться в "ши0 роких пределах в зависимости от поставленных технологических задач. Последовательность выходных импульсов мультивибратора 18 поступает на вход двоичного счетчика, который вырабатывает им5 пульсы управления дешифратором 20.

Одновременно с подачей питания на дешифратор 20 на его нулевом выходе появляется сигнал разрешения; в данйбй случае логический "0", который через программи0 руемый выключатель 21.1 поступает на вход логического ключа 17.1, на другой вход которого поступает сигнал обратной связи с пакета 5,1 обратной связи преобразователя 3.1, Так как ключ 17.1 открыт разрешаю5 щим сигналом дешифратора 20, то аналоговый сигнал обратной связи проходит через него и поступает на вход компаратора 23, чувствительность которого достаточно высока и обеспечивает мини0 мальные искажения по фазе сигнала обратной связи. На выходе компаратора 23 формируется последовательность" импульсов, следующих с частотой, равной частоте управляемого инвертора 1 в текущий мо5 мент, которая поступает на 1-й вход датчика 7 фазы. Одновременно на другой вход датчика 7 фазы поступает другая последовательность импульсов, сформированная из выходного сигнала управляемого ййвертора

1 посредством формирователя 10 импуль1752444

" сов c резистивнйм делителем на входе (фиг.

8). Сигналы на входе датчика 7 фазы отлича к>тся друг от друга по фазе (фиг. 10), причем фазовый сдвиг между ними может изме"няться от 0 (фиг. 10б) до л (фиг. 10в) в зави- 5 симости от значения текущей частоты инвертора. Конструкция преобразователей

3,1.„3.Nтакова,,что при работе инвертора на резонансной частоте определенного преобразователя фазовый сдвиг между напря жением возбуждения с выхода инвертора и

10 напряжением сигнала обратной связи составляет Лф= (фиг. 10а, фиг, 11 fz) и не

_#_ зависит от выходной мощности инвертора.

На выходе датчика 7 фазы формируется последовательность импульсов, длительность которых обратно пропорциональна абсолютной величине фазового сдвига входных сигналов. Очевидно, что сдвигу фаз hp будет соответствовать последовательность импульсов типа "меандр" со скважностью, равной 2.::.

Частотный модулятор 9, на вход которого поступают импульсы с датчика 7 фазы, вырабатывает сигнал рассогласования в зависимости от их скважности. Если текущая частота инвертора 1 меньше резонансной частоты преобразователя 3.1 (текущая частота инвертора меньше 1р (фиг, 1 от "0" до

"fp"), то скважность импульсов имеет значение меньше 2 (фиг, 106), и выходной сигнал частотного модулятора 9 возрастает. Это вызывает увеличение частоты задающего генератора 13 и, как следствие, изменение рабочей частоты инвертора 1 до тех пор, пока скважность импульсов на входе частотного модулятора 9 не станет более 2 (фиг, 10в). При этом выходной сигнал модулятора 40

9 начнет уменьшаться, тем самым стабилизируя рабочую частоту инвертора 1 (фиг.

11а) на резонансной частоте преобразователя 3,1. Точность автоматической подстройки частоты в данном случае довольно 45 высока (погрешность поддержания частоты не превышает 0,1%). Время перестройки «астоты инвертора 1 составляет несколько периодов высокой частоты (единицы миллисекунд), По окончании процесса авто- 50 подстройки частоты амплитуда механиче ских колебаний преобразователя 3.1 достигает максимального значения. При этом увеличивается амплитуда сигнала об-ратной связи на выходе линейного усилителя 22, который посгупает на вход блока 3 управляемого обратного моста, где амплитуда сигнала обратной связи сравнивается с заданным опорным значением и формируется сигнал рассогласования.

Если амплитуда сигнала обратной связи, пропорциональная амплитуде меха нических колебаний преобразователя, превышает опорное значение, то сигнал на выходе блока

8 управления уменьшается и напряжение на выходе управляемого обратного моста 8 снижается, вызывая, в свою очередь, снижение выходной мощности инвертора 1 до тех пор, пока амплитуда колебаний не станет чуть меньше опорного значения, после чего процесс повторяется, обеспечивая стабилизацию амплитуды на заданном значении. Таким образом, по истечении малого времени переходного процесса устанавливается режим, при котором частота инвертора равна резонансной частоте преобразователя 3.1, а амплитуда колебаний данного преобразователя стабилизирована на заданном значении. При этом наиболее интенсивная обработка ведется на резонансной частоте первого преобразователя, а остальные преобразователи работают на этой же частоте.

С приходом следующего тактового импульса мультивибратора 18 (фиг, бж) сигнал разрешения (О) смещается на следующий (I-й) выход дешифратора 20, Аналоговый ключ 17.1 закроется и откроется ключ 17,2, разрешая прохождения высокочастотного сигнала обратной связи от преобразователя

3,2. По истечении времени переходного процесса частота инвертора 1 устанавливается равной резонансной частоте преобразователя 3.2, а амплитуда его механических колебаний стабилизируется на том же заданном значении (Оспорь. на формирователе

25 сигнала рассогласования — const), что и в случае преобразователя 3. С приходом каждого следующего тактового импульса разрешающий сигнал (фиг, 10з, и) будет перемещаться с одного выхода дешифратора 20 на другой, а частота инвертора 1 будет последовательно изменяться в соответствии с резонансными частотами остальных преобразователей 3.1...3М По окончании всего цикла происходит сброс дешифратора

20 в исходное положение и цикл в случае необходимости может повториться.

При необходимости увеличения интенсивности обработки определенной зоны обьекта, расположенной в зоне действия iro преобразователя, время работы инвертора 1 на его резонансной частоте может быть увеличено на время, равное целому числу периодов тактовых импульсол мультивибратора 18, цля этого переключатели

21,1...21.К устанавливают в такое положение, что разрешающий сигнал поступает на опрсделенный аналоговый ключ 17.1...17.N с нескОльких соседних Выходов дешифрато1752444

Формула изобретения

1, Способ обработки иэделий в ультразвуковом поле, возбуждаемом ультразвука- 15 у выми преобразователями, питаемыми ат одного источника, включающий предварительное определение для каждого преобразователя зоны обработки, о т л и ч а ю щ и й- . с я тем, что, с целью повышения качества и 20 сокращения времени обработки. осуществ- . ляют дискретную девиацию частоты ультразвуковых колебаний в предепах резонансных частот последовательно от одного преобразователя к другому, предвари- 25 тельно определив для каждого из них ф интервал времени интенсивной его работы, л при этом последовательно в течение каждо- ч го заданного интервала времени осуществ- р ляют подстройку частоты на резонансную 30 r частоту каждого преобразователя, а ампли- м туду механических колебаний каждого из них поддерживают на заданном уровне.

100 ра 20, увеличивая время открытого состояния данного ключа, Таким образом, устройство позволяет изменять время и интенсивность обработки отдельных частей объекта в зависимости от 5 степени загрязнения и сложности конфигурации, а также изменять интенсивность ул.-.тразвукового паля в различных точках обрабатываемого изделия, что обеспечивает повышение качества и сокращение вре- 10 мени ультразвуковой обработки.

2. Устройство для обработки иэделий в ультразвуковом поле, содержащее управляемый инвертор, нагруженный на Й ультразвуковых преобразователей, каждый из которых включает силовой пакет, частотный модулятор, управляемый обратный мост и датчик фазы, отличающееся тем, что, с целью повышения качества и сокращения времени обработки, в него введены N резистивных делителей напряжения, N аналоговых ключей, N переключателей, последовательно соединенные мультивибратор, двоичный счетчик и дешифратор, а также формирователь импульсов, линейный силитель и компаратор, причем каждый из преобразователей снабжен пакетом обратной связи, а их выходы соединены через резистивные делители с первыми входами аналоговых ключей, выходы дешифратора соединены через переключатели с вторыми входами аналоговых ключей, выходы которых соединены между собой и со входами компаратора и линейного усилителя, йервый вход датчика фазы соединен с выходом компаратора, второй вход соединен через ормирователь импульсов с выходом управяемога инвертора, а выход соединен через астотный модулятор с первым входом упавляемого инвертора, второй вход котороо соединен через управляемый обратный ост с выходом линейного усилителя.

1752444

1752444

/око

Корректор M,Øàðîøè

Редактор О.Хрипта

Заказ 2717 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Вы г. иульт

sdp.

/ l/

/sr

evrm.l

Составитель С.Юдин

Техред M.Ìîð åíòàë