、IGBT晶體管Q4和運(yùn)放U7，所述端口 VI經(jīng)變壓器T1與整流橋D7的交流輸入端相接，整流橋D7的直流正輸出端經(jīng)電感L4與電壓調(diào)節(jié)芯片LM317的VIN管腳相接，電壓調(diào)節(jié)芯片LM317的V0UT管腳與IGBT晶體管Q4的集電極相接，IGBT晶體管Q4的發(fā)射極分三路，一路與電感L5的一端相接，另一路經(jīng)二極管D6與電壓調(diào)節(jié)芯片LM317的VIN管腳相接，第三路經(jīng)電阻C12接地；IGBT晶體管Q4的門極與運(yùn)放U7的輸出端相接，運(yùn)放U7的輸出端經(jīng)電阻R23與運(yùn)放U7的反相輸入端相接，運(yùn)放U7的反相輸入端經(jīng)電阻R24與單片機(jī)1相接，運(yùn)放U7的同相輸入端經(jīng)電阻R25接地。
[0036]實(shí)際接線中，電感L5的另一端為電壓調(diào)節(jié)電路8的信號輸出端，電壓調(diào)節(jié)電路8的信號輸出端通過電阻R1與運(yùn)放U1的反相輸入端相接，端口 VI連接市電電源。
[0037]如圖4所示，本實(shí)施例中，所述信號放大電路3包括運(yùn)放U3和運(yùn)放U4，所述運(yùn)放U3的同相輸入端經(jīng)電阻R13接地，運(yùn)放U3的反相輸入端經(jīng)電阻R14與運(yùn)放U2的輸出端相接，運(yùn)放U3的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻R15與運(yùn)放U3的反相輸入端相接，另一路經(jīng)電阻R16與運(yùn)放U4的反相輸入端相接；運(yùn)放U4的同相輸入端經(jīng)電阻R18接地，運(yùn)放U4的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻R17與運(yùn)放U2的輸出端相接，另一路經(jīng)電阻R19與運(yùn)放U4的反相輸入端相接。
[0038]如圖5所示，本實(shí)施例中，所述阻抗匹配電路4包括電感L1和電感L2，所述電感L1的一端與運(yùn)放U3的輸出端相接，電感L1的另一端經(jīng)電阻C1與電感L2的一端相接，電阻C1和電感L2的一端的連接端與并聯(lián)的電容C2、電容C3和電阻R2的一端相接，并聯(lián)的電容C2、電容C3和電阻R2的另一端接地。
[0039]如圖6所示，本實(shí)施例中，所述超聲波發(fā)射電路5包括三極管Q5、三極管Q6和連接端口 JP1，所述連接端口 JP1的第1管腳分兩路，一路經(jīng)電容C7與+5V電源端相接，另一路與三極管Q5的集電極相接；三極管Q5的基極分兩路，一路經(jīng)電阻R11與+5V電源端相接，另一路與三極管Q6的集電極相接；三極管Q6的基極分四路，一路與電感L2的另一端相接，另一路與二極管D5的陰極相接，第三路與連接端口 JP1的第2管腳連接；二極管D5的陽極、三極管Q6的發(fā)射極和三極管Q5的發(fā)射極均接地。
[0040]如圖7所示，本實(shí)施例中，所述電流采樣電路6包括運(yùn)放U5和運(yùn)放U6，所述運(yùn)放U5的同相輸入端與連接端口 JP1的第2管腳相接，運(yùn)放U5輸出端分三路，一路與運(yùn)放U6的同相輸入端相接，另一路與運(yùn)放U5的反相輸入端相接，第三路經(jīng)電容C8接地；運(yùn)放U6輸出端分兩路，一路與運(yùn)放U6的反相輸入端相接，另一路與A/D轉(zhuǎn)換電路7相接。
[0041]本實(shí)施例中，所述超聲波發(fā)射探頭包括超聲波傳感器T40-16，所述超聲波傳感器T40-16焊接或通過可插拔的方式設(shè)置在所述連接端口 JPl上。
[0042]本實(shí)施例中，所述旋鈕的信號端連接在所述滑動電感L3的滑動端上。
[0043]本實(shí)施例中，所述單片機(jī)I包括51系列單片機(jī)。
[0044]本實(shí)施例中，所述顯示器10包括筆段式IXD液晶顯示屏。
[0045]本實(shí)用新型使用時，通過輸入按鍵9設(shè)置超聲波換能器的工作參數(shù)閾值，采用電壓調(diào)節(jié)電路8將輸入的市電交流電變換為直流電并通過電壓可調(diào)的穩(wěn)壓芯片LM317調(diào)節(jié)輸出電壓，電壓調(diào)節(jié)電路8的輸出電壓為壓控振蕩電路2的輸入電壓，壓控振蕩電路2輸出頻率與輸入電壓幅度成正比，壓控振蕩電路2將輸出的高頻信號送入到信號放大電路3中，信號濾波放大，阻抗匹配電路4使輸出的信號與換能器本身參數(shù)匹配，通過超聲波發(fā)射電路5將超聲波信號發(fā)射出去，同時電流采樣電路6采集超聲波換能器的工作電流，并通過A/D轉(zhuǎn)換電路7模數(shù)轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)，顯示器10實(shí)時顯示超聲波換能器工作電流及超聲波輸出頻率，當(dāng)超聲波輸出頻率達(dá)不到需求時，單片機(jī)控制電壓調(diào)節(jié)電路8中的IGBT晶體管增大開關(guān)頻率，當(dāng)超聲波輸出頻率接近需求頻率時，通過旋鈕微調(diào)滑動電感大小改變輸出頻率，根據(jù)實(shí)際無損探傷需求調(diào)節(jié)，使用效果好。
[0046]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種頻率可調(diào)的超聲波發(fā)射裝置，其特征在于:包括外殼、布設(shè)在所述外殼內(nèi)的電子線路板以及安裝在所述外殼上的輸入按鍵(9)、顯示器(10)、旋鈕和超聲波發(fā)射探頭，所述電子線路板上集成有單片機(jī)⑴和超聲波發(fā)射電路(5)，所述單片機(jī)⑴的輸出端與所述超聲波發(fā)射電路(5)的輸入端之間依次接有電壓調(diào)節(jié)電路(8)、壓控振蕩電路(2)、信號放大電路⑶和阻抗匹配電路(4)，所述超聲波發(fā)射電路(5)的輸出端與所述單片機(jī)⑴的輸入端之間依次接有電流采樣電路(6)和A/D轉(zhuǎn)換電路(7)，所述輸入按鍵(9)的輸出端與單片機(jī)(I)的輸入端相接，所述顯示器(10)的輸入端與單片機(jī)(I)的輸出端相接； 所述壓控振蕩電路(2)包括運(yùn)放U1、運(yùn)放U2、變?nèi)荻O管D2和變?nèi)荻O管D3，所述運(yùn)放Ul的同相輸入端接地，運(yùn)放Ul的反相輸入端通過電阻Rl與電壓調(diào)節(jié)電路(8)相接，運(yùn)放Ul的輸出端分兩路，一路經(jīng)電容C4接運(yùn)放Ul的反相輸入端，另一路接穩(wěn)壓二極管Dl的陰極；穩(wěn)壓二極管Dl的陽極分兩路，一路經(jīng)電阻R5接地，另一路接運(yùn)放U2的同相輸入端；運(yùn)放U2的反相輸入端與變?nèi)荻O管D3的陽極、電容C5的一端、滑動電感L3的一個固定端和滑動電感L3的滑動端的連接端相接，變?nèi)荻O管D3的陰極、電容C5的另一端和滑動電感L3的另一個固定端的連接端接地，運(yùn)放U2的輸出端分三路，一路經(jīng)電阻R6與運(yùn)放U2的反相輸入端相接，另一路經(jīng)電阻R4與運(yùn)放U2的同相輸入端相接，第三路經(jīng)電阻R3與三極管Ql的發(fā)射極和變?nèi)荻O管D2的陽極的連接端相接；三極管Ql的基極和變?nèi)荻O管D2的陰極的連接端接地，三極管Ql的集電極與運(yùn)放Ul的同相輸入端相接。2.按照權(quán)利要求1所述的一種頻率可調(diào)的超聲波發(fā)射裝置，其特征在于:所述電壓調(diào)節(jié)電路⑶包括端口 V1、電壓調(diào)節(jié)芯片LM317、IGBT晶體管Q4和運(yùn)放U7，所述端口 Vl經(jīng)變壓器Tl與整流橋D7的交流輸入端相接，整流橋D7的直流正輸出端經(jīng)電感L4與電壓調(diào)節(jié)芯片LM317的VIN管腳相接，電壓調(diào)節(jié)芯片LM317的VOUT管腳與IGBT晶體管Q4的集電極相接，IGBT晶體管Q4的發(fā)射極分三路，一路與電感L5的一端相接，另一路經(jīng)二極管D6與電壓調(diào)節(jié)芯片LM317的VIN管腳相接，第三路經(jīng)電阻C12接地；IGBT晶體管Q4的門極與運(yùn)放U7的輸出端相接，運(yùn)放U7的輸出端經(jīng)電阻R23與運(yùn)放U7的反相輸入端相接，運(yùn)放U7的反相輸入端經(jīng)電阻R24與單片機(jī)(I)相接，運(yùn)放U7的同相輸入端經(jīng)電阻R25接地。3.按照權(quán)利要求1所述的一種頻率可調(diào)的超聲波發(fā)射裝置，其特征在于:所述信號放大電路(3)包括運(yùn)放U3和運(yùn)放U4，所述運(yùn)放U3的同相輸入端經(jīng)電阻R13接地，運(yùn)放U3的反相輸入端經(jīng)電阻R14與運(yùn)放U2的輸出端相接，運(yùn)放U3的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻R15與運(yùn)放U3的反相輸入端相接，另一路經(jīng)電阻R16與運(yùn)放U4的反相輸入端相接；運(yùn)放U4的同相輸入端經(jīng)電阻R18接地，運(yùn)放U4的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻R17與運(yùn)放U2的輸出端相接，另一路經(jīng)電阻R19與運(yùn)放U4的反相輸入端相接。4.按照權(quán)利要求3所述的一種頻率可調(diào)的超聲波發(fā)射裝置，其特征在于:所述阻抗匹配電路⑷包括電感LI和電感L2，所述電感LI的一端與運(yùn)放U3的輸出端相接，電感LI的另一端經(jīng)電阻Cl與電感L2的一端相接，電阻Cl和電感L2的一端的連接端與并聯(lián)的電容C2、電容C3和電阻R2的一端相接，并聯(lián)的電容C2、電容C3和電阻R2的另一端接地。5.按照權(quán)利要求4所述的一種頻率可調(diào)的超聲波發(fā)射裝置，其特征在于:所述超聲波發(fā)射電路(5)包括三極管Q5、三極管Q6和連接端口 JP1，所述連接端口 JPl的第I管腳分兩路，一路經(jīng)電容C7與+5V電源端相接，另一路與三極管Q5的集電極相接；三極管Q5的基極分兩路，一路經(jīng)電阻RlI與+5V電源端相接，另一路與三極管Q6的集電極相接；三極管Q6的基極分四路，一路與電感L2的另一端相接，另一路與二極管D5的陰極相接，第三路與連接端口 JPl的第2管腳連接；二極管D5的陽極、三極管Q6的發(fā)射極和三極管Q5的發(fā)射極均接地。6.按照權(quán)利要求5所述的一種頻率可調(diào)的超聲波發(fā)射裝置，其特征在于:所述電流采樣電路(6)包括運(yùn)放U5和運(yùn)放U6，所述運(yùn)放U5的同相輸入端與連接端口 JPl的第2管腳相接，運(yùn)放U5輸出端分三路，一路與運(yùn)放U6的同相輸入端相接，另一路與運(yùn)放U5的反相輸入端相接，第三路經(jīng)電容CS接地；運(yùn)放U6輸出端分兩路，一路與運(yùn)放U6的反相輸入端相接，另一路與A/D轉(zhuǎn)換電路(7)相接。7.按照權(quán)利要求5所述的一種頻率可調(diào)的超聲波發(fā)射裝置，其特征在于:所述超聲波發(fā)射探頭包括超聲波傳感器T40-16，所述超聲波傳感器T40-16焊接或通過可插拔的方式設(shè)置在所述連接端口 JPl上。8.按照權(quán)利要求1所述的一種頻率可調(diào)的超聲波發(fā)射裝置，其特征在于:所述旋鈕的信號端連接在所述滑動電感L3的滑動端上。9.按照權(quán)利要求1所述的一種頻率可調(diào)的超聲波發(fā)射裝置，其特征在于:所述單片機(jī)(I)包括51系列單片機(jī)。10.按照權(quán)利要求1所述的一種頻率可調(diào)的超聲波發(fā)射裝置，其特征在于:所述顯示器(10)包括筆段式IXD液晶顯示屏。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種頻率可調(diào)的超聲波發(fā)射裝置，包括外殼、布設(shè)在外殼內(nèi)的電子線路板以及安裝在外殼上的輸入按鍵、顯示器、旋鈕和超聲波發(fā)射探頭，電子線路板上集成有單片機(jī)和超聲波發(fā)射電路，單片機(jī)的輸出端與超聲波發(fā)射電路的輸入端之間依次接有電壓調(diào)節(jié)電路、壓控振蕩電路、信號放大電路和阻抗匹配電路，超聲波發(fā)射電路的輸出端與單片機(jī)的輸入端之間依次接有電流采樣電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，輸入按鍵的輸出端與單片機(jī)的輸入端相接，顯示器的輸入端與單片機(jī)的輸出端相接，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)簡單，頻率輸出穩(wěn)定度好，控制靈敏度高，調(diào)頻范圍寬，還可通過旋鈕微調(diào)滑動電感大小改變輸出頻率，使用效果好，實(shí)用性強(qiáng)。
【IPC分類】G01N29/34
【公開號】CN204945100
【申請?zhí)枴緾N201520570822
【發(fā)明人】汪友明, 蘇亮
【申請人】西安郵電大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年7月31日