[发明专利]一种用于啤酒瓶清洗线的超声波发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波发生器，特别是涉及一种用于啤酒瓶清洗线的超声波发生器。

背景技术

名称为“自动频率跟踪功率超声波发生器”(申请号：93212829.7)的专利申请公开了一种自动频率跟踪功率超声波发生器，包括有直流电源，脉冲信号产生电路，开关功放电路和谐振回路，其特征在于：

a.谐振回路选用具有阻抗变换，电能传输和匹配电感三重作用的匹配变压器B与换能器G相接构成；

b.谐振回路输出的功率取样信号连接到相位比较电路与脉冲信号产生电路输出的1/4时钟脉冲信号进行相位比较，再将比较后的误差信号连接到脉冲信号产生电路的输入端，控制1/4时钟脉冲信号频率自动跟随在换能器获得最大功率的谐振频率上；

c.脉冲信号产生电路与开关功放电路之间连接有过流保护电路和功率管电流自动调节电路。

但这种仪器运用到啤酒瓶清洗线上存在以下问题：该专利方案是采用自激振荡的技术路线，利用锁相环技术实现频率自动跟踪的系统。啤酒瓶清洗需要均匀的清洗力度，仪器输出频率自动跟踪，能保证系统及时跟踪谐振频率，系统处于较好的工作状态，从而使每个处于清洗线上的啤酒瓶清洗效果一致。但在清洗过程中液位、温度、瓶体等外界条件的变化即机械负载变化引起系统参数变换时，整个系统输出功率会随之变化，清洗力度也随之变化，清洗效果不能达到一致，从而不能符合啤酒瓶清洗要求。一般来说用到啤酒瓶清洗线上的超声波清洗设备，需要近似恒功率输出的超声波清洗设备。因为啤酒瓶的清洗随着季节变化，也要求所用的清洗频度变化，夏季清洗啤酒瓶量大，但由于啤酒瓶周转周期短，所以比较干净。但是冬季啤酒瓶清洗量小，由于啤酒瓶周转周期长，比较脏，难度会有很大不同。由于清洗啤酒瓶的特殊要求，就需要超声波发生器具备一定的智能，参数可以实时调整并显示。再者，超声波清洗啤酒瓶的功率相当大，清洗面积和清洗速度要求很高。每个单元功率都有几千瓦，有几个到几十个单元协同工作。这就需要发生器具备通讯功能，同时，系统的功率较大，即如果电流很大，会产生很大的无功热量，降低转换效率，这样对一般的功放电路和功放电源就不能解决问题。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种用适应于啤酒瓶清洗线的超声波发生器，它能实现运行参数可随时修改和显示，具备通讯功能，可以协同工作，能多单元任意组合的，并且要求该超声波发生器具有近似恒功率输出，功率较大、效率较高，来满足啤酒瓶的清洗要求。

为实现上述发明目的，本发明提供的用于啤酒瓶清洗线的超声波发生器，包括，依次电连接的主控模块A、功率放大模块B和用于与外接换能器匹配的匹配模块C，所述匹配模块C包括一变压器单元；所述功率放大模块B包括依次电连接的驱动与保护单元B1和功率放大单元B2；还包括分别与主控模块A电连接的保护模块D和通讯模块E，所述保护模块D包括热保护模块D1和液位保护模块D2；所述通讯模块E包括移动终端E1和集中控制接口E2；所述功率放大模块B的输出端连接第一采样模块S2，所述第一采样模块S2对功率放大模块B的输出电流平均值以及输出电流与输出电压的相位差值进行数字采样，并将采样结果传输至主控模块A；所述匹配模块C的输出端连接第二采样模块S3，所述第二采样模块S3对匹配模块C的输出电流平均值以及输出电流与输出电压的相位差值进行数字采样，并将采样结果传输至主控模块A。

上述技术方案中，所述主控模块A包括单片机1和信号发生单元2，单片机1在正常工作模式下向信号发生单元2发出指令，信号发生单元2产生两路同步反相的脉冲宽度调制信号作为所述功率放大模块B的驱动信号。

上述技术方案中，所述功率放大模块B的功率放大单元由两个绝缘栅双极晶体管串联构成。

上述技术方案中，所述移动终端E1通过RS485通信协议与主控模块A进行通讯，同时在移动终端E1上显示工作情况。

上述技术方案中，所述集中控制接口E2通过RS485通信协议与主控模块A进行通讯。

上述技术方案中，所述匹配模块C还包括电感匹配单元和电容匹配单元，所述电感匹配单元和电容匹配单元与外接的超声换能器构成谐振网络。

上述技术方案中，所述热保护模块D1包括温度开关芯片和光耦。

上述技术方案中，所述液位保护模块D2包括液位开关器件和光耦，所述液位开关器件为干簧管。