超声喷丸换能器的高电压阻抗匹配设计

作     者：施陆锴 芦小龙 李武琴 钱丰 曹达 李华峰 SHI Lukai;LU Xiaolong;LI Wuqin;QIAN Feng;CAO Da;LI Huafeng

作者机构：南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51975278) 机械结构力学及控制国家重点实验室基金资助项目(MCMS-I-0321G01) 国家商飞制造工程技术研究中心创新基金资助项目(COMAC-SFGS-2020-3) 

出 版 物：《振动.测试与诊断》 (Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis)

年 卷 期：2023年第43卷第5期

页      码：880-885,1035页

摘      要：研究了超声喷丸换能器在不同电压下的阻抗特性,设计了针对高电压驱动工况的阻抗匹配方法。首先,采用功率放大器和示波器获取高电压下换能器两端的电压、电流以及相位差,计算得到阻抗特性曲线;其次,以工作频率下的阻抗为基准,计算并联匹配和串联匹配时的电感值,通过对比优选负载电路呈纯阻性的匹配方式,实现有功功率的最大化;最后,将匹配电路结合自制的驱动电源设计了超声喷丸成形驱动系统,利用激光位移传感器对比了匹配前后喷丸枪撞针振幅的变化。结果表明,当以2.6 mH电感串联匹配时测得接入匹配电路后喷丸撞针冲击振幅由2.7 mm升至4.9 mm,验证了所提匹配方法的有效性。

主 题 词：超声喷丸换能器 谐振频率 阻抗特性 匹配电路 

学科分类：080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.16450/j.cnki.issn.1004‑6801.2023.05.006

馆 藏 号：203124216...