專利名稱：聲波共振腔的調(diào)諧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬聲波應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
聲波共振腔在聲學(xué)器件中是常見的，樂(lè)器都有，通常的音箱就是最常見有共振腔了。本發(fā)明中聲波共振腔指的是工業(yè)應(yīng)用中的聲波共振腔，它對(duì)某些波長(zhǎng)的聲波有較強(qiáng)的共振效果。為了發(fā)揮這種共振效果，要求輸入的聲波具有這種波長(zhǎng)。這就需要設(shè)計(jì)出與共振腔諧調(diào)的調(diào)整聲波頻率的裝置。本發(fā)明提供的正是這一種裝置，我們把它叫做聲波共振腔的調(diào)諧裝置。
本發(fā)明之前，在大功率的工業(yè)用聲波共振管內(nèi)也有調(diào)諧裝置(發(fā)明人Marts A.Olsson，Roland Sandstrom，美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?98，244，1981年8月)它利用機(jī)械振動(dòng)調(diào)制進(jìn)氣閥門，因而產(chǎn)生管內(nèi)共振。我們的裝置完全不同，我們是利用傳感器、計(jì)算機(jī)達(dá)到保持共振腔內(nèi)共振的效果。
本發(fā)明的目的，是在工業(yè)用聲波共振腔內(nèi)，得到最強(qiáng)的穩(wěn)定的共振。
本發(fā)明的裝置由下列部分組成1、共振腔;2、聲波發(fā)生器;3、頻率控制器;4、頻率采集器;5、計(jì)算機(jī);6、溫度傳感器;7、聲壓傳感器。其工作原理是共振腔內(nèi)發(fā)生共振時(shí)，傳感器測(cè)得的訊號(hào)與頻率信號(hào)傳到電子計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)的特制軟件判斷是否要更改聲波頻率，而后發(fā)出訊號(hào)傳至聲波發(fā)生器的頻率控制器，調(diào)整聲波頻率，直至下一次傳感器的訊號(hào)傳到。如此反復(fù)，形成閉環(huán)控制，使共振保持在最強(qiáng)狀態(tài)。
本發(fā)明與目前Olsson等人的發(fā)明相比有下列優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明適用于任何可調(diào)頻聲波發(fā)生器，而舊發(fā)明只適用于他們自己發(fā)明的聲波發(fā)生器。
2、本發(fā)明機(jī)械構(gòu)造簡(jiǎn)單，沒(méi)有易磨損件，維修容易。
3、本發(fā)明應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制，因此具有這種控制的一切優(yōu)點(diǎn)，如可以遙控，控制準(zhǔn)確、及時(shí)，可同時(shí)控制多個(gè)共振腔，可以控制任何大功率的聲波發(fā)生器等等。
4、一般說(shuō)共振腔的固有共振頻率不止一個(gè)，用計(jì)算機(jī)控制可以任意選擇所需要的共振頻率。


如下圖一、二中標(biāo)號(hào)的意義如下1、共振腔(管);2、聲波發(fā)生器;3、頻率控制器;4、頻率采集器;5、電子計(jì)算機(jī);6、溫度傳感發(fā)送器;7、聲壓傳感發(fā)送器;8、調(diào)速器;9、電動(dòng)機(jī)。
圖一是比較一般的裝置，它適用于可以調(diào)頻的聲波發(fā)生器。工作時(shí)，由傳感器4、6、7測(cè)得溫度、專壓、頻率訊號(hào)，傳送到計(jì)算機(jī)5。計(jì)算機(jī)通過(guò)計(jì)算作出判斷，發(fā)生調(diào)整訊號(hào)到頻率控制器3，調(diào)整頻率并隨時(shí)采集頻率訊號(hào)，反復(fù)調(diào)整，使之保持穩(wěn)定。這樣就能使共振腔處于最佳共振狀態(tài)。
圖二是聲波發(fā)生器的頻率控制器是一個(gè)電動(dòng)機(jī)時(shí)的情形。圖中9是電動(dòng)機(jī)，8是電動(dòng)機(jī)的調(diào)速裝置，頻率采集器4采集的是轉(zhuǎn)速訊號(hào)。當(dāng)計(jì)算機(jī)作出轉(zhuǎn)速調(diào)整值時(shí)，把訊號(hào)送至調(diào)速器，就可以控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制聲波發(fā)生器的頻率。
我們結(jié)合一個(gè)具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。我們用這種聲波共振腔調(diào)諧裝置控制鍋爐的吹灰作業(yè)。圖2是這種裝置，圖中共振腔1實(shí)際上就是聲波吹灰器的輸音管。從輸音管的幾何參數(shù)，就可以計(jì)算出共振聲波的波長(zhǎng)，從而確定了共振時(shí)聲波的頻率;計(jì)算機(jī)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使聲波發(fā)生器的聲波頻率保持為共振波頻率，于是就可以保持穩(wěn)定的共振;在共振的作用下，輸音管中聲強(qiáng)得到加強(qiáng)，從而有足夠的聲波進(jìn)入鍋爐，完成吹灰作業(yè)。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明-聲波共振腔調(diào)諧裝置，由共振腔、傳感發(fā)送器、聲波發(fā)生器、頻率采集器、電子計(jì)算機(jī)、頻率控制器組成，其特征是傳感發(fā)送器為溫度傳感發(fā)送器、聲壓傳感發(fā)送器，它們安裝在共振腔內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求1所述聲波共振腔調(diào)諧裝置，其特征是聲波發(fā)生器的頻率是可調(diào)的，它有一個(gè)頻率控制器，如果采用閥門調(diào)制氣流聲波發(fā)生器，這個(gè)頻率控制器就是驅(qū)動(dòng)閥門用的電動(dòng)機(jī)及其調(diào)速器。
3.按照權(quán)利要求1所述聲波共振腔調(diào)諧裝置，其特征是當(dāng)聲波發(fā)生器為閥門調(diào)制氣流型的時(shí)候，頻率采集器就是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)定器，它在規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生一串脈沖電波，反映電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
4.按照權(quán)利要求1所述聲波共振腔調(diào)諧裝置，其特征是，計(jì)算機(jī)有特制的軟件，它能從溫度、聲壓、聲波頻率等數(shù)據(jù)分析上，判斷出保持共振腔內(nèi)最佳共振所需頻率應(yīng)否作調(diào)整，并且通過(guò)頻率控制器(或調(diào)速器)來(lái)控制頻率，使共振腔處于最佳共振狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明是聲波共振腔調(diào)諧裝置。它屬于聲波應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。它解決了如何在共振腔內(nèi)聲波保持固有共振頻率。主要技術(shù)特征是(1)用傳感器測(cè)得共振腔內(nèi)的溫度、聲壓、聲波頻率；(2)用計(jì)算機(jī)整理這些數(shù)據(jù)，判斷共振所需要的頻率修正；(3)用計(jì)算機(jī)調(diào)整聲波發(fā)生器的頻率，保持最佳共振。本發(fā)明可用在鍋爐聲波吹灰作業(yè)的控制上。
文檔編號(hào)G05D19/00GK1107978SQ9410149
公開日1995年9月6日 申請(qǐng)日期1994年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月4日
發(fā)明者譚家岱 申請(qǐng)人:譚家岱