自适应超声波清洗机

针对普通超声波存在发生器和换能器参数不匹配,使超声波输出功率衰减,清洗效果受到影响的问题,设计了一种专门用于钢丝、钢丝绳清洗的自适应超声波清洗机。该清洗机对超声波换能器进行动态参数跟踪,根据采集的反馈电压和电流相位进行运算处理,调整超声波电源输出频率,使谐振电感和换能器达到一个新的动态匹配谐振。实践表明,自适应超声波清洗机输出功率达到额定功率的96.8%,清洗效果较好。     

压电换能器在串并联谐振频率附近的特性研究

研究了压电换能器在串、并联谐振频率附近工作时的特性.采用等效电路变换的方法,推导出了换能器在串联、并联谐振频率附近时,串联、并联匹配电感参数以及有功电阻的表达式.结果表明电感匹配可以提高有效机电耦合系数.     

梳理机用齿条感应加热电源频率跟踪的控制策略

利用感应加热技术对梳理机用齿条进行在线退火热处理,可以显著提高其生产效率和产品质量.由于梳理机用齿条在加热过程因参数变化会导致感应加热电源的谐振频率变化,致使电源的利用率降低.为提高电源的利用效率和功率因数,要求电源的输出电压与谐振电流的频率、相位严格保持一致.根据梳理机用齿条热处理工艺的要求,采用积分分离法与DPLL(数字锁相环)相结合的频率跟踪策略,设计了一台100kHz/5 kW的高频感应加热电源,对齿条进行在线退火处理.该电源采用Buck斩波实现功率控制;采用负载串联谐振式逆变桥进行频率控制,实现对负载谐振频率的跟踪和软开关.电源的功率调节范围为1%～99%,输出功率因数达到99%,与传统技术相比,该高频感应加热电源具有调功范围大、结构简单、抗干扰能力强、节能显著、加热温度均匀等优点.     

利用压电换能器快速鉴别潲水油

结合潲水油的物性特点以及压电换能器的频率响应特性,研究利用压电换能器快速鉴别潲水油的新方法.通过在食用油中加入氯化钠溶液,模拟滴水油物性特点筛选出最佳鉴别条件:4mL纯净水加入到100 mL油样中,在超声渡清洗机中振荡10 min,分层后,测水相频率.采用压电新方法成功鉴别模拟潲水油、潲水油以及不同质量分数的潲水油与食用油的混合油.结果表明,压电换能器具有快速、简便的特点.     

基于SOGI-FLL+NF的复合锁相环

三相并网系统中,锁相环能检测出三相电网电压的相位和频率信息,它对整个逆变系统的安全稳定运行有重要作用。三相电网发生波动时,同步旋转锁相环易受二倍频分量的影响导致锁相不准确。文章采用SOGI-FLL+NF复合锁相结构,消除三相电网电压波动对锁相效果的影响,通过Matlab/Simulink仿真证明复合结构锁相环的可行性和准确性。     

圆形复合压电振子弯曲振动的分析

为了寻求固定边界条件下最佳性能的双迭片压电振子的Unimorph弯振换能器,计算和分析了这种压电振子的共振频率、有效机电耦合系数与振子尺寸之间的关系,得出了设计弯曲换能器的最佳几何参数.结果表明,几何参数的变化对换能器的谐振频率和机电耦合系数影响很大,当参数α=0.49,β=0.71时有效机电耦合系数最高,可以达到0.31.     

压电超声换能器电端匹配电路研究

为了提高压电超声换能器的系统效率,保证换能器安全工作,利用换能器等效电路方法,分析了匹配电路的调振匹配和阻抗匹配功能.提出了频率跟踪结合数字电感实现调谐匹配的方法,并对调谐匹配方法进行了实验验证.以含源网络电路分析方法为基础,从理论上证明了实现换能器阻抗匹配的最佳条件.实验结果表明,频率跟踪结合数字电感实现调谐匹配的方法是有效的.     

滚筒式清洗机的设计与探讨

本文针对气动式清洗机和链式超声波清洗机清洗TPU空气袋过程中存在的问题进行探讨分析,提出了基于PLC为电气系统核心的滚筒式超声波清洗机系统设计方案,并介绍其工作原理、工艺流程、机构设计以及其主要技术参数计算。     

基于多物理场耦合的夹心式压电换能器优化设计

针对传统解析法在压电换能器设计中存在适用范围窄、计算繁琐以及结果不精确等缺点,提出了基于Comsol的换能器优化设计。为得到夹心式压电换能器的初步尺寸,笔者基于一维细棒振动和Mason等效电路理论得到了换能器的频率方程和前后振速比公式;结合实际工况选定材料后利用1st Opt对前盖板的隐函数进行求解,设计了换能器的结构参数;基于Comsol Multiphysics的压电耦合模块对设计的换能器进行动力学仿真研究,得到了换能器的特征频率、相应振型以及正反谐振频率、基频频率和最高电导值,从而获得了换能器的节面高度、品质因数以及动态电阻等参数。模拟结果得出换能器相应参数与设计值有一定误差,可利用Comsol优化模块对前后盖板尺寸进行修正。结果表明改进后的换能器频率与设计值误差为0.067%,且节面位于陶瓷晶堆中间位置。该方法可以有效提高换能器的使用性能和缩短研制周期,对压电换能器的优化设计有一定的参考意义。     

超声波流量计在气体计量的应用

众所周知 ,超声波早已成熟地应用于液体流量的测量上 ,但由于技术上的难题 ,使得在气体流量上进展不大。主要的技术问题是 :超声波换能器材质和气体介质的特性阻抗相差甚远。造成换能器发射和接收效率太低。假设换能器的发射面用铝制作 ,通过理论计算可知 :换能器在向空器发超声波时 ,有 99.987%的声能只占 0 .0 12 6 %。同理 ,接收换能器从空气中接收到的超声波 ,也只有 0 .0 12 6 %的声能透过换能器表面。上海宝音公司研制成功用于测量气体体积流量和质量的超声波流量计 ,其技术处于国际领先水平。其关键技术为 :(1)采用超声波匹配理论 ,…     

基于包装机械的超声焊接技术研究及应用

研究超声焊接技术在三角袋原茶包装设备中的应用。分析了压电换能器、频率跟踪发生器、变幅杆等超声焊接核心部件的工作原理及作用,剖析了它们在设计及应用中的关键影响因素;论述了超声焊接系统工作稳定性,研究了系统谐振匹配和调试技术,总结分析了应用中的常见故障及质量缺陷,给出了相应解决措施。实践表明：超声焊接技术能较好完成 PET 纱、玉米纤维、尼龙滤布及食品应用级无纺布的无缝焊接,满足原茶包装设备的需要。     

Rapid and sensitive detection of Salmonella Typhimurium on eggshells by using wireless biosensors

This article presents rapid, sensitive, direct detection of Salmonella Typhimurium on eggshells by using wireless magnetoelastic (ME) biosensors. The biosensor consists of a freestanding, strip-shaped ME resonator as the signal transducer and the E2 phage as the biomolecular recognition element that selectively binds with Salmonella Typhimurium. This ME biosensor is a type of mass-sensitive biosensor that can be wirelessly actuated into mechanical resonance by an externally applied timevarying magnetic field. When the biosensor binds with Salmonella Typhimurium, the mass of the sensor increases, resulting in a decrease in the sensor's resonant frequency. Multiple E2 phage-coated biosensors (measurement sensors) were placed on eggshells spiked with Salmonella Typhimurium of various concentrations (1.6 to 1.6 × 10(7) CFU/cm(2)). Control sensors without phage were also used to compensate for environmental effects and nonspecific binding. After 20 min in a humidity-controlled chamber (95%) to allow binding of the bacteria to the sensors to occur, the resonant frequency of the sensors was wirelessly measured and compared with their initial resonant frequency. The resonant frequency change of the measurement sensors was found to be statistically different from that of the control sensors down to 1.6 × 10(2) CFU/cm(2), the detection limit for this work. In addition, scanning electron microscopy imaging verified that the measured resonant frequency changes were directly related to the number of bound cells on the sensor surface. The total assay time of the presented methodology was approximately 30 min, facilitating rapid detection of Salmonella Typhimurium without any preceding sampling procedures.     

啤酒硅胶添加微机自控系统的研究与开发

啤酒生产中要使添加的硅胶实现最佳效果,必须满足：①择用规格合适的硅胶;②足够的作用时间;③合适的添加比例。啤酒硅胶添加微机自控系统主要是利用计算机,根据流量和压力信号大小计算出硅胶添加量,并将控制信号送到变频器,再改变计量泵电源的频率,实现计量泵的无级变频调速,改变流量大小,实现随啤酒流量大小按比例添加硅胶。     

振动破碎粉末食品拱的研究

本文研究了在竖向振动条件下带有漏斗的容器中粉末食品的动力学特性。容器中粉末食品被分为n层,设想每两相邻层被一个弹簧和一个阻尼器联接,容器的底部受竖向振动,粘性的粉末系统被简化成振子-弹簧-阻尼器系统。选各粉末层的位移为广义坐标,建立了系统的动力学方程,给出了模型参数的确定方法,推导出在竖向振动条件下的破拱判据,给出了模型计算的数值结果,数值结果与GeTong等的实验数据一致。结果表明:系统具有一个共振频率,容器的底部以这个频率竖向振动时,各粉末层的加速度达到各自的最大值;当容器的底部以共振频率竖向振动时,各粉末层的加速度是不相同的,当拱所在的那一粉末层有最大的振动加速度时,拱最可能被破碎。     

6/500制绳机电气自动排线系统设计

利用编码器、D/A变换器、变频调速装置 ,构成制绳机排线自动控制系统 ,将原间歇位移随动控制系统改为连续位移自动控制系统 ,可以解决制绳机钢丝绳收线排布不均的问题     

一种经济实用的裁板锯位置控制系统

介绍了一种利用数字电子技术改造老式裁板锯机位置控制系统的方法.该系统以可编程控制器(PLC)、人机界面(HMI)和变频器组成经济实用的裁板锯位置控制系统.详细介绍了系统配置、主要问题的解决和编程思路.     

新型立绒织物频率选择表面频响特征影响因素

为探究具有柔性特点的频率选择表面的频响特性,以导电纱线为结构单元材料,采用立绒纺织加工手段,制备U型立绒织物频率选择表面,并对样品进行透射系数测试与分析,研究频响特征的影响因素。单元结构尺寸、行距、绒毛高度、绒毛倾斜角度增加,样品的谐振频率均向低频移动;U型单元导电纱线绒毛密度增加,谐振频率向高频移动;单元底部总长度相同时,U型的个数几乎不影响织物的谐振频率,但随着相同U型的个数增加,谐振频率持续向低频移动;当镀银纤维作为结构单元材料时,其谐振处的峰值及带宽均较大,而结构更为规整的裸铜丝样品,其谐振峰则更加尖锐而陡峭。U型立绒织物对入射角具有稳定性,但受极化方式影响较大。     

食品冷杀菌用高压脉冲发生器的研制

为开展高压脉冲电场冷杀菌研究,研制高压脉冲发生器,主要由单片机控制单元、AT89S52单片机、脉冲驱动模块、高压脉冲变压器和交流调压单元组成,具备脉冲电压、脉冲频率和脉冲宽度等参数可以同时调节的特点,为开展冷杀菌技术研究的脉冲电源研制提供一种可行的技术途径.