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公开(公告)号：CN108287196B
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201810037140.4
申请日：2018-01-15
申请人： 清华大学
IPC分类号： G01N29/12
摘要： 本发明公开了一种超声系统负载与谐振频率关系的测试装置，所述测试装置包括超声换能器、固定系统、负载加载系统、负载检测系统及测试系统。固定系统用于支撑超声换能器，负载加载系统可以向超声换能器加载可变负载。负载检测系统用于检测负载加载系统朝向超声换能器加载的负载，测试系统与超声换能器、负载加载系统及负载检测系统电连接，测试系统可以获得超声换能器的谐振频率，还可以向负载加载系统输出控制信号，还可以接受负载检测系统测量到的实测值。测试系统根据谐振频率与实测值，得到超声换能器的负载与谐振频率的关系曲线。根据本发明实施例的超声系统负载与谐振频率的测试装置能够测试不同负载对超声系统的谐振频率的影响规律。
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公开(公告)号：CN108704830B
公开(公告)日：2019-07-09
申请号：CN201810379971.X
申请日：2018-04-25
申请人： 清华大学
摘要： 本申请提供一种超磁致伸缩超声换能器，包括分流压块、外壳、导磁套筒、第一导磁体、第二导磁体、振动体、线圈组件和枢纽件。分流压块沿轴向开设有第一贯穿孔，第一导磁体中心沿轴向开设有第二贯穿孔，分流压块抵于第一导磁体，第二导磁体中心沿轴向开设有第三贯穿孔，振动体的中心沿轴向开设有第四贯穿孔。振动体夹设于第一导磁体和第二导磁体之间，枢纽件的中心沿轴向开设有第五贯穿孔，第二导磁体抵于枢纽件。因此，第一贯穿孔、第二贯穿孔、第四贯穿孔、第三贯穿孔、第五贯穿孔之间贯通形成轴向的中通导流通道。本申请提供的超磁致伸缩超声换能器从内部对超磁致伸缩超声换能器进行冷却，可以增强冷却的效果，提高冷却效率，提高工作稳定性。
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公开(公告)号：CN111504444B
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202010321205.5
申请日：2020-04-22
申请人： 清华大学
摘要： 本发明提供一种超磁致伸缩超声换能器谐振频率确定装置及方法，其中的装置包括数据处理单元、阻抗分析仪、高频交流电源、多级补偿电容箱、位移传感器以及超磁致伸缩超声换能器；其中，数据处理单元、阻抗分析仪、多级补偿电容箱以及超磁致伸缩超声换能器串联形成阻抗分析回路；数据处理单元、高频交流电源、多级补偿电容箱以及超磁致伸缩超声换能器串联形成信号激励回路；基于阻抗分析回路和信号激励回路对超磁致伸缩超声换能器进行激励及谐振频率检测。利用上述发明能够确定恒压与恒流激励下的最大振幅与谐振频率，对温升和负载产生的影响进行有效的电反馈，谐振频率检测精度高，能量损耗低。
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公开(公告)号：CN108662834B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201810574558.9
申请日：2018-06-06
申请人： 清华大学
摘要： 本申请提供一种稳态平衡冷却系统包括流体冷却装置、温度反馈装置和工业控制装置。所述流体冷却装置用于冷却流体。所述温度反馈装置用于测量并反馈待冷却物体的温度。所述工业控制装置包括反馈温度信号输入端和温度信号输出端。所述温度反馈装置的信号输出端与所述反馈温度信号输入端相连，所述温度信号输出端与所述流体冷却装置的信号输入端相连。所述工业控制装置用于根据所述温度反馈装置输入的信号调节控制所述流体冷却装置，使得所述待冷却物体的温度维持在目标温度。所述稳态平衡冷却系统提高了能量的利用率，减少了资源浪费。同时，所述稳态平衡冷却系统提高了冷却效率，保证了待冷却物体温度的稳定性。
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公开(公告)号：CN110841893A
公开(公告)日：2020-02-28
申请号：CN201911164448.6
申请日：2019-11-25
申请人： 清华大学
摘要： 本发明提供了一种超磁致伸缩材料换能器预紧装置及一种超磁致伸缩材料换能器预紧方法，针对于现有换能器当中超磁致伸缩材料的结构与预紧方式的特点，在进行换能器预紧过程中，容易由于预紧不当，导致超磁致伸缩材料受力不均匀，换能效率不高。预紧装置包括调节压块和调节螺栓，调节压块通过多个调节螺栓连接于超磁致伸缩材料换能器机壳，换能器当中的预紧力由两组调节螺栓交替提供，相邻两组调节螺栓交替拧紧时互相抵消由于力矩引起的摩擦力，从而使每个螺栓获得合理预紧力，进一步通过调节压块将压力传递至超磁致伸缩材料，保证超磁致伸缩材料换能器的换能效率，实现大功率输出。
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公开(公告)号：CN109061294B
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201810540085.0
申请日：2018-05-30
申请人： 清华大学
IPC分类号： G01R23/00
摘要： 本申请提供一种超磁致伸缩换能器谐振频率跟踪系统及方法，所述超磁致伸缩换能器谐振频率跟踪系统的回路中串联所述补偿电路与所述电信号采样电路。所述电信号采样电路测量并采集电信号作为采样数据，将采样数据通过数据接口返回所述计算机处理。所述超磁致伸缩换能器谐振频率跟踪系统通过设定所述跟踪增量、所述跟踪减量以及所述采集阈值等相关参数，实现了对所述超磁致伸缩换能器进行谐振频率的实时跟踪。当负载或者温升变化引起所述超磁致伸缩换能器谐振频率跟踪系统频率漂移时，采用一种超磁致伸缩换能器谐振频率跟踪方法将在跟踪精度与跟踪灵敏度的参数范围内对其进行跟踪，实现能量转换效率最大化。
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公开(公告)号：CN109109173A
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201811307405.4
申请日：2018-11-05
申请人： 清华大学
摘要： 本发明提供了一种热装式超磁致伸缩超声刀柄，包括：刀柄壳体，设置有第一中心孔；换能器，设置在第一中心孔内且与刀柄壳体内壁间隙配合；变幅杆，由导磁不锈钢制成，变幅杆与换能器连接，变幅杆与换能器接触的端面设置在振动的振幅最大值面处，变幅杆在振幅最小值面处设置有锥面结构，刀柄壳体对应地设置有与锥面结构配合的锥形孔，变幅杆的锥面结构压紧于锥形孔中，变幅杆远离换能器的一端中心位置上具有刀具安装孔；以及刀具，由硬质合金制成，且热装紧固在刀具安装孔内。本发明的变幅杆与刀柄壳体在节面的锥形固定结构，保证安装的同轴度和超声振子预紧状态不受负载冲击作用，提高超磁致伸缩超声加工系统的抗负载能力。
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公开(公告)号：CN109061294A
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201810540085.0
申请日：2018-05-30
申请人： 清华大学
IPC分类号： G01R23/00
摘要： 本申请提供一种超磁致伸缩换能器谐振频率跟踪系统及方法，所述超磁致伸缩换能器谐振频率跟踪系统的回路中串联所述补偿电路与所述电信号采样电路。所述电信号采样电路测量并采集电信号作为采样数据，将采样数据通过数据接口返回所述计算机处理。所述超磁致伸缩换能器谐振频率跟踪系统通过设定所述跟踪增量、所述跟踪减量以及所述采集阈值等相关参数，实现了对所述超磁致伸缩换能器进行谐振频率的实时跟踪。当负载或者温升变化引起所述超磁致伸缩换能器谐振频率跟踪系统频率漂移时，采用一种超磁致伸缩换能器谐振频率跟踪方法将在跟踪精度与跟踪灵敏度的参数范围内对其进行跟踪，实现能量转换效率最大化。
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公开(公告)号：CN110841893B
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN201911164448.6
申请日：2019-11-25
申请人： 清华大学
摘要： 本发明提供了一种超磁致伸缩材料换能器预紧装置及一种超磁致伸缩材料换能器预紧方法，针对于现有换能器当中超磁致伸缩材料的结构与预紧方式的特点，在进行换能器预紧过程中，容易由于预紧不当，导致超磁致伸缩材料受力不均匀，换能效率不高。预紧装置包括调节压块和调节螺栓，调节压块通过多个调节螺栓连接于超磁致伸缩材料换能器机壳，换能器当中的预紧力由两组调节螺栓交替提供，相邻两组调节螺栓交替拧紧时互相抵消由于力矩引起的摩擦力，从而使每个螺栓获得合理预紧力，进一步通过调节压块将压力传递至超磁致伸缩材料，保证超磁致伸缩材料换能器的换能效率，实现大功率输出。
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公开(公告)号：CN111504444A
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN202010321205.5
申请日：2020-04-22
申请人： 清华大学
摘要： 本发明提供一种超磁致伸缩超声换能器谐振频率确定装置及方法，其中的装置包括数据处理单元、阻抗分析仪、高频交流电源、多级补偿电容箱、位移传感器以及超磁致伸缩超声换能器；其中，数据处理单元、阻抗分析仪、多级补偿电容箱以及超磁致伸缩超声换能器串联形成阻抗分析回路；数据处理单元、高频交流电源、多级补偿电容箱以及超磁致伸缩超声换能器串联形成信号激励回路；基于阻抗分析回路和信号激励回路对超磁致伸缩超声换能器进行激励及谐振频率检测。利用上述发明能够确定恒压与恒流激励下的最大振幅与谐振频率，对温升和负载产生的影响进行有效的电反馈，谐振频率检测精度高，能量损耗低。
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