一、什麽是(shì)超聲波發生器?

超聲波發生器，是(shì)一種将市電(diàn)轉換成換能器相(xiàng)應的高(gāo)頻交流電(diàn)驅動換能器工(gōng)作的設備，是(shì)大(dà)功率超聲系統的重要(yào)組成部分(fēn)，也可(kě)稱爲電(diàn)子箱、超聲驅動電(diàn)源、超聲控制(zhì)器。雖然超聲波發生器也可(kě)以稱爲超聲波驅動電(diàn)源，但(dàn)實際上超聲波發生器隻是(shì)超聲波驅動電(diàn)源的一部分(fēn)。超聲波電(diàn)源根據激勵方式的不(bù)同分(fēn)爲自(zì)激式和它激式，而超聲波發生器指的就(jiù)是(shì)它激式超聲波電(diàn)源，由于它激式振蕩電(diàn)路(lù)的輸出功率比自(zì)激式高(gāo)10%以上，目前大(dà)多(duō)采用超聲波發生器作爲驅動電(diàn)源。超聲波發生器是(shì)應用聲學原理将電(diàn)能轉化(huà)爲機械能的設備，它包括換能器、激勵器、信号發生和換能器控制(zhì)電(diàn)路(lù)等部分(fēn)。

二、超聲波發生器原理

首先信号發生器産生一個特定頻率的信号，可(kě)以是(shì)正弦信号，也可(kě)以是(shì)脈沖信号，這(zhè)個信号的頻率通(tōng)過超聲波發生器達到某個值，該特定頻率是(shì)換能器的頻率。一般超聲設備使用的超聲頻率有20KHz、28KHz、40KHz、60KHz。

功率放大(dà)器可(kě)以有多(duō)種形式，如電(diàn)子管A類放大(dà)器。甲乙類放大(dà)器。晶體(tǐ)管甲類或乙類放大(dà)器(均爲模拟):晶體(tǐ)管開(kāi)關放大(dà)器等，功率一般在50W-3000 w之間(jiān)。

信号發生器産生的頻率信号經過功率放大(dà)器後需要(yào)阻抗匹配，使輸出阻抗與換能器一緻，驅動換能器将電(diàn)信号轉化(huà)爲機械振動。

一個比較完善的超聲波發生器還應該有一個反饋環節，主要(yào)提供的反饋信号:是(shì)提供輸出功率信号，我們知道(dào)當發電(diàn)機的電(diàn)源(電(diàn)壓)發生變化(huà)時，發電(diàn)機的輸出功率也會(huì)改變。此時反映在換能器上就(jiù)是(shì)機械振動波動大(dà)，導緻清洗效果不(bù)穩定。因此，需要(yào)穩定輸出功率，并通(tōng)過功率反饋信号相(xiàng)應調整功率放大(dà)器，使功率放大(dà)穩定。

當輸入的交流電(diàn)壓達到一定值時，電(diàn)感L1産生自(zì)感電(diàn)動勢，其大(dà)小(xiǎo)正比于外(wài)加直流電(diàn)壓，與外(wài)加直流電(diàn)壓成正比，即U=U0/I，此時電(diàn)容器C2充電(diàn)，由于C2內(nèi)阻較大(dà)，故充電(diàn)電(diàn)流不(bù)大(dà)，而輸出端則因受到交變電(diàn)壓的作用，使容抗減小(xiǎo)，因而對外(wài)界呈現(xiàn)了很(hěn)大(dà)的阻力作用，阻礙了外(wài)界高(gāo)頻能量的進入，從(cóng)而使負載得到能量補充。

1. 當電(diàn)源停止後，由于電(diàn)感L1、電(diàn)容 C 2及電(diàn)阻 R 上的壓降，使得輸出端的電(diàn)壓逐漸下降到零伏，同時，由于在輸入端加有直流電(diàn)壓 U0，緻使外(wài)電(diàn)路(lù)中的高(gāo)頻功率通(tōng)過R 上的壓降傳遞給 L 1 和 C 2 ，從(cóng)而形成回路(lù)。因此，在回路(lù)中有電(diàn)流流過，并且，該電(diàn)流與外(wài)加直流電(diàn)壓的頻率相(xiàng)同。

2. 當輸入的聲信号通(tōng)過換能器轉換成電(diàn)信号時.在電(diàn)路(lù)中産生電(diàn)壓降并經過功率放大(dà)器放大(dà)後驅動開(kāi)關電(diàn)路(lù)；控制(zhì)繼電(diàn)器動作；從(cóng)而實現(xiàn)對負載的控制(zhì)。

3. 當輸入的交流電(diàn)壓或電(diàn)流通(tōng)過換能器的激勵線圈時，使振動子振動而産生交變電(diàn)場(chǎng)。由于振子的固有頻率等于其共振頻率f0=lcsinφ，因此産生的交變電(diàn)場(chǎng)與振子的固有振蕩磁場(chǎng)相(xiàng)互作用而激發新的振蕩回路(lù)。這(zhè)個新形成的振蕩磁場(chǎng)與原有的交變電(diàn)場(chǎng)疊加在一起就(jiù)形成了高(gāo)頻振蕩電(diàn)流（即激磁電(diàn)流）；它推動着振子沿軸線方向做機械運動，從(cóng)而使被測物(wù)體(tǐ)以很(hěn)高(gāo)的加速度沿着直線傳播出去。

超聲波發生器，通(tōng)常稱爲超聲波電(diàn)箱、超聲波發生源、超聲波電(diàn)源。它的作用是(shì)把我們的市電(diàn)(220V或380V，50或60Hz)轉換成與超聲波換能器相(xiàng)匹配的高(gāo)頻交流電(diàn)信号。從(cóng)放大(dà)電(diàn)路(lù)形式，可(kě)以采用線性放大(dà)電(diàn)路(lù)和開(kāi)關電(diàn)源電(diàn)路(lù)，大(dà)功率超聲波電(diàn)源從(cóng)轉換效率方面考慮一般采用開(kāi)關電(diàn)源的電(diàn)路(lù)形式。線性電(diàn)源也有它特有的應用範圍，它的優點是(shì)可(kě)以不(bù)嚴格要(yào)求電(diàn)路(lù)匹配，允許工(gōng)作頻率連續快(kuài)速變化(huà)。

目前大(dà)功率超聲波裝置主要(yào)用于熱(rè)塑性塑料的焊接，工(gōng)業(yè)清洗，但(dàn)在食品紡織行(xíng)業(yè)、石油工(gōng)業(yè)、水(shuǐ)處理、化(huà)學工(gōng)業(yè)、污水(shuǐ)污泥處理、金屬焊接與鑽孔、輕化(huà)工(gōng)業(yè)、防垢等方面也有很(hěn)廣闊的應用前景。

超聲波發生器的結構：

由機殼、超聲頭（換能器）以及相(xiàng)應的電(diàn)子線路(lù)組成。機殼爲鐵闆焊接結構，外(wài)殼上設有進風口和出風口，以便空氣對流。超聲頭采用鋁制(zhì)，具有體(tǐ)積小(xiǎo)，重量輕，易于制(zhì)造，工(gōng)作可(kě)靠，使用方便等特點，通(tōng)常制(zhì)成球面或柱面形狀以改善聲波的反射。

超聲波的發生：

爲了獲得良好的發射效果，選擇合适的頻率。目前，常用的頻率爲15kHz、20kHz 、25khz 、30kHz ，50KHz ，70 K HZ ，K HZ ，