[发明专利]超声波电源装置及清洗系统

说明书

技术领域

本发明涉及超声波技术领域，特别涉及一种超声波电源装置及清洗系统。

背景技术

超声波清洗技术是目前常用的清洗技术之一。超声波清洗的具体过程是，将严重污染的过滤网从过滤器取出，放入超声波清洗机中，启动超声波电源，超声波电源向超声波清洗机的发声探头提供高频交流电，驱动发声探头上的压电陶瓷片发生振动，继而产生高频超声波，通过清洗槽壁将超声波辐射到内部的各个角落，这种超声波空化所产生的巨大压力能够破坏不溶性污染物，将过滤网上的顽渍剥离过滤网。

但是超声波清洗技术具有如下缺陷：

第一、清洗时，滤芯需要从过滤器设备中拆下取出，然后再放到清洗机中进行清洗。例如，对于井下矿用设备的清洗，需要将清洗对象从井下拿到地面，然后放到超声波清洗机中。因此，清洗操作的工作量大，操作不便，且需要定期维护；

第二，超声波虽然可以将滤网内部的顽渍瞬间剥离，但是，如果在超声波作用后不能及时冲洗又会停留在滤网的内部而导致使用效果不佳。

因此，对于本领域的技术人员来说，提供一种清洗系统，在清洗过程中无需将滤芯从过滤设备中拆下，且能够及时进行反冲洗的清洗系统，是本领域技术人员亟需解决的问题。

此外，还有一种常用的清洗滤芯的方法是过滤器在线通过高压液体反向冲洗滤芯，这种方法操作简单，可实现自动化控制。可是，反冲洗的方法可以将停留在滤网表面的颗粒状的杂质冲洗掉，而滤网内部的杂质和表面的油垢无法冲洗掉而达不到使用效果。

因此，可以看出，若将超声波清洗技术与在线反清洗相结合，似乎可以解决问题。但是，存在的问题是，超声波清洗设备的电源（超声波信号发生器）受应用场所的限制，超声波清洗设备只能在常温常压下工作，其不能在高压下工作，而反清洗技术中，过滤站恰恰是处于高压工作环境中的。由此，如何改进超声波清洗设备中的超声波电源装置，以扩大超声波清洗机的使用范围，使之能够应用于负载在超高压的环境中也是本发明要解决的一个问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种超声波电源装置及清洗系统，以改进超声波清洗系统中的超声波电源装置，扩大超声波清洗的使用范围，使超声波清洗系统能够应用于负载在超高压的环境中，进而延长滤网堵塞时间，延长使用寿命，降低维修成本，提高过滤效率，降低工人劳动强度。

第一方面，本发明提供了一种超声波电源装置，包括：整流滤波单元、高频逆变单元和换能器单元。其中，整流滤波单元用于对输入的交流电压进行整流滤波；高频逆变单元与所述整流滤波单元相连接，包括变压器，该变压器用于对经整流滤波处理的电压信号进行升压处理，并输出正弦交流信号，所述正弦交流信号用于驱动超声波探头在压力不断波动的高压负载下工作；换能器单元的第一端与所述高频逆变单元相连接，第二端与超声波探头相连接；该换能器用于接收所述正弦交流信号，驱动所述超声波探头产生高频超声波。

进一步地，在上述超声波电源装置中，所述超声波电源装置还包括频率跟踪反馈单元；所述频率跟踪反馈单元包括输入端和输出端，所述输入端与所述换能器单元相连接，所述输出端与所述高频逆变单元相连接；所述换能器单元的固有频率随超声波探头所承受的高压负载的变化而变化；所述频率跟踪反馈单元用于实时跟踪所述换能器单元的固有频率，并将实时检测的包含所述换能器固有频率的反馈信息传递给所述高频逆变单元，驱动所述高频逆变单元输出与所述换能器单元的固有频率相同的正弦信号。

进一步地，在上述超声波电源装置中，所述超声波电源装置还包括驱动单元；所述驱动单元连接于所述频率跟踪反馈单元和所述高频逆变单元之间。

进一步地，在上述超声波电源装置中，所述超声波电源装置还包括处理器单元；所述处理器单元连接于所述频率跟踪反馈单元和驱动单元之间。

进一步地，在上述超声波电源装置中，所述处理器单元为DSP处理器。

进一步地，在上述超声波电源装置中，所述高频逆变单元和所述换能器单元之间还连接有网络匹配单元。

进一步地，在上述超声波电源装置中，所述超声波电源装置还包括防爆壳体；所述整流滤波单元、所述高频逆变单元、所述网络匹配单元、所述换能器单元、所述频率跟踪反馈单元、所述控制器单元和所述驱动单元设置于所述防爆壳体内。

进一步地，在上述超声波电源装置中，所述防爆壳体设置有水道板。

进一步地，在上述超声波电源装置中，所述高压的大小为25MP至35MP。