超聲波焊接機設(shè)計原理及系統(tǒng)主要功能
1 設(shè)計原理
超聲波金屬焊接機反射靶及其支架懸掛在一個平衡支點上 ,該支點設(shè)計的阻力非常小 ,忽略為零 ,通過調(diào)整 ,可以使反射靶及支架處于平衡位置 ,反射靶、支架及支點構(gòu)成一單臂天平。當天平處于平衡位置時 ,位移傳感器輸出平衡位置位移 ,數(shù)據(jù)處理電路將該位移作為初始位移記錄下來。當發(fā)出的聲波輻射于反射靶上 ,反射靶受到超聲壓力的推動而偏離平衡位置 ,位移傳感器檢測到支架的偏移信號后 ,將位移信號送往數(shù)據(jù)處理電路。數(shù)據(jù)處理電路經(jīng)過與初始位移比較、分析后輸出一正比于偏移位置大小的電流信號。流過線圈的電流在永磁體作用下產(chǎn)生反向電磁推力。該電磁推力將支架推回平衡位置 ,這樣就使天平裝置始終處于自動控制的動平衡狀態(tài)之中 ,只要輻射于反射靶的超聲壓力穩(wěn)定 ,流過線圈的電流就處于穩(wěn)定狀態(tài)。電磁力大小正比于線圈中的電流 ,所以測量線圈中的電流大小即可算出輻射力大小。
2 系統(tǒng)主要功能
整個系統(tǒng)要達到較高的效率和精度 ,需要完成以下幾個主要功能 :
(1) 實時自反饋功能。對于硬件和軟件處理速度要求足夠高 ,在位移傳感器選擇、數(shù)據(jù)處理器件的選擇方面以及軟件設(shè)計方面必須充分考慮到系統(tǒng)的這一要求。
(2) 自檢和實時監(jiān)控反饋功能。這要求系統(tǒng)能夠?qū)刂齐娐?、電磁傳感器線圈、線圈電阻、位移傳感器等進行檢測和及時反饋檢測信息。
(3) 與微機通信功能。微機在整個功率計設(shè)計中主要擔負測量結(jié)果存儲、顯示和分析功能 ,因此需要系統(tǒng)具有與微機實時通信的功能。
(4) 測量數(shù)據(jù)實時顯示、存儲和分析功能。為了能夠利用功率計對超聲探頭輸出功率進行穩(wěn)定性檢測 ,要求系統(tǒng)能夠?qū)崟r測量數(shù)據(jù)保存下來 ,以便進行分析、比較和處理。
