八频率超声波罗布麻脱胶装置.pdf

八频率超声波罗布麻脱胶装置，它涉及一种纺织脱胶装置，具体涉及一种罗布麻脱胶装置。四个PTC加热板(10)、(11)、(12)、(13)分别安装在浴槽(15)的四个外侧面上并联后连接至超声波发生器(14)的加热器负载端，热敏电阻(9)也安装在浴槽(15)的外表面上，其信号输出端与超声波发生器(14)的温度测试输入端相连，八个换能器分别设置在浴槽(15)的底面(15-1)上。本发明可以去除罗布麻的微观表面存在的微小孔洞、拐角、沟槽、突起等部分的胶质，使得被处理后罗布麻的品质、手感和外观得到很大的改善，也使得它的可纺性提高。

权利要求书
1、  八频率超声波罗布麻脱胶装置，其特征在于由八个换能器(1～8)、热敏电阻(9)、四个PTC加热板(10～13)、超声波发生器(14)、浴槽(15)组成，四个PTC加热板(10)、(11)、(12)、(13)分别安装在浴槽(15)的四个外侧面上并联后连接至超声波发生器(14)的加热器负载端，热敏电阻(9)也安装在浴槽(15)的外表面上，其信号输出端与超声波发生器(14)的温度测试输入端相连，八个换能器(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)分别设置在浴槽(15)的底面(15-1)上。

2、  根据权利要求1所述的八频率超声波罗布麻脱胶装置，其特征在于所述的超声波发生器(14)的电路由供电电源电路(14-1)、加热温度控制电路(14-2)、扫描控制信号产生电路(14-3)、超声波信号产生电路(14-4)、推动级功率放大电路(14-5)、功率放大电路(14-6)、换能器匹配电路(14-7)、八个换能器(1～8)组成，加热温度控制电路(14-2)、扫描控制信号产生电路(14-3)、超声波信号产生电路(14-4)、推动级功率放大电路(14-5)、功率放大电路(14-6)的电源输入端均与供电电源电路(14-1)的电源输出端相连接，加热温度控制电路(14-2)的控制信号输出端与扫描控制信号产生电路(14-3)、超声波信号产生电路(14-4)的控制输入端相连接，扫描控制信号产生电路(14-3)的扫描信号输出端与超声波信号产生电路(14-4)信号输入端相连和换能器匹配电路(14-7)的转换器输入端相连接，超声波信号产生电路(14-4)的信号输出端与推动级功率放大电路(14-5)的超声信号输入端相连接，推动级功率放大电路(14-5)的信号输出端与功率放大电路(14-6)的信号输入端相连接，功率放大电路(14-6)的信号输出端与换能器匹配电路(14-7)的信号输入端相连接，换能器匹配电路(14-7)的八个信号输出端分别与八个换能器(1～8)相连接。

说明书八频率超声波罗布麻脱胶装置
技术领域：
本发明涉及一种纺织脱胶装置，具体涉及一种罗布麻脱胶装置。
背景技术：
超声波处理纺织材料是最近几十年来逐渐兴起的，并成为越来越多的研究者密切关注的一个新的研究领域，罗布麻超声波脱胶是这一领域研究的重要方向。罗布麻的脱胶方法有很多种，目前常采用的超声波脱胶是最具明显优势的方案之一，此方法不损伤纤维、不污染环境，脱胶效果明显。然而，目前罗布麻超声波脱胶的研究却基本上局限于使用单一频率的超声波。由于罗布麻的微观表面存在无数微小孔洞、拐角、沟槽、突起，虽然单频式超声波可以将其表面绝大部分的胶质去除，但对这些细微之处的作用效果并不理想，使被处理后的罗布麻表面仍然存在许多的细小胶质。这些细小胶质的存在极大地影响了被处理后罗布麻的品质、手感和外观，也使得它的可纺性下降。
发明内容：
本发明的目的是提供一种八频率罗布麻超声波脱胶装置，它克服现有的超声波脱胶领域中使用单一较低频率而不能将其表面和微小缝隙中的细小的胶质清洗干净等不足。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明由八个换能器1～8、热敏电阻9、四个PTC加热板10～13、超声波发生器14、浴槽15组成，四个PTC加热板10、11、12、13分别安装在浴槽15的四个外侧面上并联后连接至超声波发生器14的加热器负载端，热敏电阻9也安装在浴槽15的外表面上，其信号输出端与超声波发生器14的温度测试输入端相连，八个换能器1、2、3、4、5、6、7、8分别设置在浴槽15的底面15-1上。本发明具有全自动控制无需看管、性能稳定可靠等优点；同时适合应用于其它超声波处理设备上。本发明可以去除罗布麻的微观表面存在的微小孔洞、拐角、沟槽、突起等部分的胶质，使得被处理后罗布麻的品质、手感和外观得到很大的改善，也使得它的可纺性提高。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图，图2是八个换能器1、2、3、4、5、6、7、8在浴槽15底面15-1上的安装结构示意图，图3是超声波发生器14的电路结构示意框图，图4是超声波发生器14的电路图。
具体实施方式：
参看图1～2，本具体实施方式由八个换能器1～8、热敏电阻9、四个PTC加热板10～13、超声波发生器14、浴槽15组成，四个PTC加热板10、11、12、13分别安装在浴槽15的四个外侧面上并联后连接至超声波发生器14的加热器负载端，热敏电阻9也安装在浴槽15的外表面上，其信号输出端与超声波发生器14的温度测试输入端相连，八个换能器1、2、3、4、5、6、7、8分别设置在浴槽15的底面15-1上。
参看图3，所述的超声波发生器14的电路由供电电源电路14-1、加热温度控制电路14-2、扫描控制信号产生电路14-3、超声波信号产生电路14～4、推动级功率放大电路14-5、功率放大电路14-6、换能器匹配电路14-7、八个换能器1～8组成，加热温度控制电路14-2、扫描控制信号产生电路14-3、超声波信号产生电路14-4、推动级功率放大电路14-5、功率放大电路14-6的电源输入端均与供电电源电路14-1的电源输出端相连接，加热温度控制电路14-2的控制信号输出端与扫描控制信号产生电路14-3、超声波信号产生电路14-4的控制输入端相连接，扫描控制信号产生电路14-3的扫描信号输出端与超声波信号产生电路14-4信号输入端相连和换能器匹配电路14-7的转换器输入端相连接，超声波信号产生电路14-4的信号输出端与推动级功率放大电路14-5的超声信号输入端相连接，推动级功率放大电路14-5的信号输出端与功率放大电路14-6的信号输入端相连接，功率放大电路14-6的信号输出端与换能器匹配电路14-7的信号输入端相连接，换能器匹配电路14-7的八个信号输出端分别与八个换能器1～8相连接。加热温度控制电路14-2，将处理液加热至50-60C以后扫描控制信号产生电路14-3向超声波信号产生电路14-4发出控制信号，驱动超声波信号产生电路14-4发出不同频率的超声波信号，此信号经推动级功率放大电路14-5放大后加至功率放大电路14-6中，由功率放大电路放大14-6的信号在经过换能器匹配电路14-7进行阻抗匹配后分别输送至换能器1～8上。换能器1～8发出足够功率的超声波作用在罗布麻上，经过几个周期的超声波处理罗布麻表面和微小缝隙中的细小胶质将基本被清洗干净。
参看图4，所述的供电电源电路14～1由四个独立电源组成，分别给功率放大电路14-6、扫描控制信号产生电路14-3、超声波信号产生电路14-4及加热部分供电；功率放大电路14-6的供电是由四个二极管组成桥式整流电路在经C1滤波和R1、R2、C2、C3组成的退藕电路提供。扫描控制信号产生电路14-3和加热温度控制电路14-2的供电是由四个二极管组成桥式整流电路在经C7，C8，IC2，C9，C10滤波稳压后获得。超声波信号产生电路14-4的供电是由电源变压器T1降压后加至四个二极管组成桥式整流电路整流在经C4、C5、C6、IC1、R3、RP1滤波稳压后获得。
参看图4，所述的加热温度控制电路14-2采用运算放大器IC6构成迟滞电压比较器，当温度达到预设值50～60℃以后热敏电阻Rt(9)的阻值变小从而导致运算器的负输入端电压大于正输入端则IC6输出高电平，Q15导通，继电器Ks励磁吸合，启动超声波处理电路。其加热器10～13采用PTC加热板粘贴在浴槽15外侧的四周上。热敏电阻Rt(9)粘贴在浴槽15的外表面上，通过调节RP5的阻值可以调整处理液加热温度。
参看图4，所述的扫描控制信号产生电路14-3在电源刚接通的瞬间，在微分电路C27、R35上产生的正向脉冲作用于IC4(十进制计数/脉冲分频器CD4017B)的R端，使其内部清零，此时Y0输出高电平，其它输出端(Y1～Y8)均为低电平，于是三极管Q7导通，固态继电器K1输入端得电，主触点接通第一个频率的超声波工作。与此同时以IC3(时基集成电路NE555)为核心器件构成自激多谐振荡器同时工作，产生0.5S周期的脉冲触发信号。此计时脉冲信号经耦合电容C27耦合后输送给IC4的时钟输入CP端进行计数。输出端Y0～Y8在计时脉冲的作用下轮流导通，当Y8导通时给R端一清零信号，IC4清零，周而复始，从而形成扫描控制信号。上述的十进制计数/脉冲分频器CD4017B由美国National Semiconductor公司生产，时基集成电路NE555美国Signetics公司生产。
参看图4，所述的超声波信号产生电路14-4，超声波信号产生电路14-4是以IC5(函数发生器ICL8038)为核心元件，R4、R5为外接电阻，调节可改变振荡频率以及输出波形的占空比。C11为定时电容，也影响振荡频率。改变8脚的输入电压可以改变输出频率。此输入电压由电阻R18～R33构成的八路分压器获得，此八路电压使IC5产生八个不同频率的超声波(分别是20KHz、25KHz、28KHz、30KHz、40KHz、50KHz、60KHz、80KHz)。上述函数发生器ICL8038由美国Intersil公司生产。
参看图4，所述的推动级功率放大电路14-5与功率放大电路14-6，推动级功率放大电路14-5由Q1、Q2及外围元件构成的甲类放大器组成，功率放大电路14-6由Q3、Q4、Q5、Q6及T3、T4和外围元件组成的D类放大器组成。推动级功率放大电路14-5采用甲类功率放大电路，工作电压为24V。由于所要推动的后续功率放大电路14-6的工作电压是直接由交流220V整流获得的，如果没有隔离电路，而将推动级功率管的输出直接加入功率放大电路，会导致功率管击穿烧毁，因此在推动级输出端加入了耦合变压器T3、T4，完成高低压隔离任务。D类开关模式功率放大，它使晶体管只做接通和关断动作，晶体管工作在伏安特性曲线的饱和区和截止区。当晶体管被激励而接通时进入饱和区，断开时进入截止区。由于晶体管在饱和时的压降很低，虽然集电极的电流很大，集电极功耗却很低，这就大大提高了能量的转换效率。
参看图4，所述的超声波换能器匹配电路14-7由R10～R25、C18～C25、T5～T12及L1～L8组成。超声波发生器与换能器匹配包括两个方面，一是由于换能器是一感性负载，通过阻抗匹配使发生器向换能器输出额定的电功率。二是由于换能器有静电抗的原因，所以通过匹配电路使发生器输出效果最高。
参看图3示出本发明换能器1～8的粘贴位置，由于多个换能器粘贴在一块发生底板上，必然存在声场分布与功率损耗等问题。本具体实施方式的解决方案是这样的，采用双频率换能器分散对角安转的方法。即每一频率都由互为对角的两个双频率换能器完成。如当超声波发生电路产生了28KHz的超声波时，换能器4与5中的28KHz的压电陶瓷晶片同时起振工作，在空间上产生两个振源点共同作用于浴槽15内，这样就可以使整个浴槽15内的声场和功率分布均匀。本具提示方式中换能器1～8频率的分布是：换能器1为20KHz和25KHz双频，换能器2为40KHz和50KHz双频，换能器3为60KHz和80KHz双频，换能器4为28KHz和30KHz双频，换能器5为28KHz和30KHz双频，换能器6为60KHz和80KHz双频，换能器7为40KHz和50KHz双频，换能器8为20KHz和25KHz双频。此换能器由美国Branson公司生产。
换能器1、8中两个频率分别并联，换能器2、7中两个频率分别并联，换能器3、6中两个频率分别并联，换能器4、5中两个频率分别并联。构成了20KHz、25KHz、28KHz、30KHz、40KHz、50KHz、60KHz、80KHz八组不同频率。