超声波清洗机系统设计
超声波清洗机毕业设计
超声波清洗机毕业设计超声波清洗机毕业设计随着科技的不断进步，清洗技术也在不断发展。
超声波清洗机作为一种高效、环保的清洗设备，被广泛应用于工业、医疗、食品等领域。
在我的毕业设计中，我选择了超声波清洗机作为研究对象，旨在设计一种更加高效、节能的清洗设备。
首先，我对超声波清洗技术进行了深入研究。
超声波清洗是利用超声波在液体中产生的空化现象，形成大量微小气泡并瞬间破裂，从而产生冲击力和剪切力，将污垢从物体表面剥离。
我通过查阅大量文献和实验数据，了解了超声波清洗的原理、特点和应用范围。
接着，我进行了清洗设备的设计与制造。
在设计过程中，我考虑到了清洗效率、能源消耗和操作便捷性等因素。
我选择了适当的超声波频率和功率，以确保清洗效果的同时，尽量减少能源的消耗。
我还考虑了清洗机的尺寸和结构，以便于操作和维护。
在制造过程中，我选择了高质量的材料和先进的加工工艺，以确保清洗机的稳定性和耐用性。
我还引入了自动化控制技术，使清洗过程更加智能化和自动化。
同时，我还加入了一些创新设计，如加热功能和多功能清洗模式，以满足不同物体的清洗需求。
在设计完成后，我进行了一系列的实验验证。
我选择了不同类型的物体进行清洗，比较了超声波清洗机与传统清洗方法的清洗效果和能源消耗。
实验结果表明，超声波清洗机在清洗效果和能源消耗方面都具有明显优势。
最后，我对超声波清洗机的应用前景进行了展望。
超声波清洗机不仅可以应用于工业领域，清洗各种机械零件和器具，还可以应用于医疗领域，清洗手术器械和医疗设备。
此外，超声波清洗机还可以应用于食品加工领域，清洗食品容器和器具，确保食品安全。
总之，通过我的毕业设计，我对超声波清洗机的原理、设计和应用进行了深入研究。
我设计了一种高效、节能的清洗设备，并通过实验验证了其优越性能。
超声波清洗机在工业、医疗和食品等领域具有广阔的应用前景，将为社会带来更加高效、环保的清洗解决方案。
超声波清洗机设计完整版本
专科毕业设计（论文）题目超声波自动清洗机设计高职院（系）数控专业学号学生姓名指导教师起讫日期设计地点教学楼目录引言3第一章超声波清洗机原理和特点3第二章超声波发生器设计 .4 第一节超声波发生器的选择 .4 第二节超声波振荡器设计 6 第三节超声波放大器设计7 第四节高频驱动和匹配电路9 第三章超声波换能器选择设计10 第四章清洗槽设计11 参考献11超声波清洗机摘要：超声波清洗始于20世纪50年代初，随着技术的进步应用日益扩大。
目前已广泛地用于电子电器工业、清洗半导体器件、电子管零件、印刷电路、继电器、开关和滤波器等；机械工业中用于清洗齿轮、轴承、油泵油嘴偶件、燃油过滤器、阀门及其他机械零件，大如发动机及导弹部件，小如手表零件；再如光学和医疗器械方面用于清洗各种透镜、眼镜及框、医用玻璃器皿、针管和手术器具等；此次设计的超声波清洗机主要应用于家庭中厨具和一些难洗的生活用具。
该产品是一种机电产品，通过压电陶瓷材料做成的超声波换能器将超声频电振荡转变成机械振动，在液体中产生超声波振动进行清洗。
利用超声波可以穿透固体物质而使整个清洗介质振动并产生空化气泡，该清洗方式对任何生活用具不存在清洗不到的死角，且清洗洁净度非常高。
这种新一代时尚家电，能够使人们从繁琐的家务劳动中解脱出来。
关键词：超声波；清洗机；换能器引言超声波是一种超过人类听力频率范围的声波，具有频率高、方向性准、穿透能力强等特点，广泛应用于清洗、距离测量、医学等领域。
超声清洗始于2O世纪5O年代初，开始主要用于电子、光学和医药等领域，作为一项实用性很强的技术，其应用场所广泛，涉及到大的机械零部件，小半导体器件的清洗等，常常称作“无刷清洗”。
超声波清洗的主要特点是速度快、效果好、容易实现工业控制等针对复杂工件表面，如空穴、凹凸处，普通清洗方法很难实现，而采用超声波就可以获得很好的效果。
随着声化学的出现与应用，再配合使用适当的溶液，调节清洗液酸碱度等，清洗效果更好第一章超声波清洗机原理与结构1.1 超声波清洗的原理和特点图1是超声波清洗的原理图，换能器将超声频电能转换成机械振动并通过清洗槽壁向盛在槽中的清洗液辐射超声波。
超声波清洗机设计方案及制造
超声波清洗机设计方案及制造1.清洗槽设计：清洗槽是超声波清洗机的核心部件，它需要具备适当的尺寸和形状，以容纳不同尺寸和形状的工件。
清洗槽通常采用不锈钢材料制作，具有优良的耐腐蚀性和耐高温性。
同时，在清洗槽内的工件需要能够充分暴露在超声波的作用下，因此清洗槽内部需要设计一定数量和排列方式的超声波发射器。
2.超声波发射器设计：超声波发射器是将电能转换为超声波能量的关键部件。
它通常由换能器和驱动电路两部分组成。
换能器采用压电晶体材料，当施加电压时，晶体发生压缩和伸张，从而产生超声波振动。
驱动电路用于控制换能器的工作频率和功率。
超声波发射器的设计需要考虑到工件的数目、尺寸和形状等因素。
3.清洗液循环系统设计：超声波清洗机需要配备清洗液循环系统，以保证清洗液的均匀分布和循环利用。
循环系统包括清洗槽中的过滤器、泵和管道等。
过滤器可以过滤出工件上的杂质和沉淀物，以保持清洗液的清洁度。
泵则负责将清洗液从清洗槽吸取出来，并通过管道送回清洗槽，形成循环。
4.温控系统设计：超声波清洗机还需要配备温控系统，以控制清洗液的温度。
温度控制可以提高清洗效果，并进一步提高清洗速度。
温控系统通常由加热器和温度传感器组成，加热器用于加热清洗液，温度传感器用于监测清洗液的温度，并向控制器反馈信息，控制加热器的工作。
1.材料准备：根据清洗机的设计方案，准备所需的各种材料，如不锈钢板、压电晶体、电子元件等。
2.制作清洗槽：根据设计方案中的尺寸要求，使用不锈钢板材制作清洗槽的主体结构，并在内部安装超声波发射器，以及过滤器、泵和管道等。
3.制作超声波发射器：根据设计方案中的要求，制作超声波发射器的换能器和驱动电路。
换能器需要选用合适的压电晶体材料，并采用合适的工艺进行加工和组装。
4.组装：将清洗槽和超声波发射器组装在一起，连接好清洗液循环系统和温控系统，并安装好控制器和电源等电子元件。
5.调试和测试：对制造好的超声波清洗机进行调试和测试，确保其各项功能正常工作，并达到设计要求。
超声波清洗系统设计方案
清洗方案实例———————————————————————————————————————超声波清洗系统设计方案（三槽机方案）设备概述SD-1500-3 型超声波清洗机是按照客户要求专门设计制作， 可以适应客户用于 各种复杂小型五金零件的清洗作业，不需要过多人工干预，清洗效率高，清洗效果 好。
设备原理超声波清洗的原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成 高频机械振荡而传播到介质--清洗溶剂中， 超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射， 使液体流动而产生数以万计的微小气泡。
这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、 生长，而在正压区迅速闭合。
在这种被称之为"空化"效应的过程中，气泡闭合可形 成超过1000 个气压的瞬间高压， 连续不断地产生瞬间高压就象一连串小"爆炸"不断 地冲击物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面净化 的目的 。
超声波清洗的作用机理主要有以下几个方面： 因空化泡破灭时产生强大的 冲击波，污垢层的一部分在冲击波作用下被剥离下来，分散，乳化，脱落。
因为无锡市声达科技有限公司 电话： （0510）88230912 -1-清洗方案实例空化现象产生的气泡， 由冲击形成的污垢层与表层间的间隙和空隙渗透， 由于这种 小气泡和声压同步膨胀，收缩，像剥皮一样的物理力反复作用于污垢层，污垢层一 层层被剥开， 气泡继续向里渗透， 直到污垢层被完全剥离。
这是空化二次效应。
超 声波清洗中清洗液超声震动对污垢的冲击。
超声波加速化学清洗剂对污垢的溶解 过程，化学力与物理力相结合，加速清洗过程。
利用超声波能量来迅速有效的清洗工件是清洗工艺中一种行之有效的方法。
清 洗时放入清洗槽或清洗网带，超声换能器将超声波发生源产生的电信号转换成超声 振动，此时清洗液中会产生许多微小的气泡，这种气泡在不断的产生和闭合运动中 形成“超声空化”作用，微气泡在完全闭合时会产生自中心向外的微核波，其瞬间可 达数千个大气压的强大冲击力，使物体表面的污物剥落， 以达到清洗目的。
超声波清洗机毕业设计
超声波清洗机毕业设计超声波清洗机毕业设计一、设计背景随着工业化的发展，各种机械设备的应用越来越广泛。
但是，这些设备在使用过程中常常会产生一些污垢和油脂等附着物，影响设备的正常运行。
因此，对这些设备进行清洗就显得尤为重要。
传统的清洗方法主要是采用化学溶液或机械刷洗等方式，但这些方式不仅效率低下而且存在环境污染和对人体健康的危害。
超声波清洗技术则是一种新兴的清洗方法，具有高效、环保、节能等优点。
二、设计目标本次毕业设计旨在设计一款能够实现超声波清洗功能的清洗机。
具体目标如下：1. 设计一款结构合理、性能稳定、操作简便的超声波清洗机。
2. 实现高效率、低能耗的清洗功能。
3. 采用环保材料和工艺，减少对环境的污染。
三、设计方案1. 设计原理超声波清洗技术是利用高频振动产生微小气泡，在液体中产生剧烈的涡流和冲击力，以达到清洗的目的。
因此，超声波清洗机主要由超声波发生器、清洗槽和控制系统组成。
2. 设计参数（1）清洗槽容积：20L（2）超声波频率：40kHz（3）清洗槽材料：不锈钢（4）清洗时间：可调节，最大30分钟（5）清洗温度：可调节，最高60℃3. 设计步骤（1）进行市场调研，了解现有超声波清洗机的设计和性能，确定设计方案。
（2）进行结构设计，包括清洗槽、超声波发生器、控制系统等部分。
（3）选取合适的材料和工艺进行制造。
（4）进行实验验证，测试清洗效果和能耗等指标，并对设计进行优化改进。
四、设计成果本次毕业设计成功地设计出了一款能够实现超声波清洗功能的清洗机。
该设备结构合理、性能稳定、操作简便。
在实验中，该设备表现出了高效率、低能耗的特点，同时采用环保材料和工艺，减少对环境的污染。
该清洗机可广泛应用于机械、电子、化工等领域，具有良好的市场前景。
超声波清洗机的设计与制造
超声波清洗机的设计与制造随着科技的进步，超声波清洗技术被广泛应用于各个领域。
超声波清洗机以其高效、无污染、节能的特点，成为现代制造业中不可或缺的设备。
本文将探讨超声波清洗机的设计与制造。
一、超声波清洗技术的原理超声波清洗是利用超声波振动的作用对清洗介质进行加工和清洗的一种技术。
其原理是通过产生超声波振动，使介质产生高频高压、高密度的空化现象，从而形成瞬时高温、高压和强冲击力，使污物迅速脱落。
超声波波长短，频率高低决定了其清洗效果的好坏。
二、超声波清洗机的组成部分超声波清洗机主要由超声发生装置、清洗槽、处理系统和控制系统组成。
超声发生装置产生超声波，将能量传递给清洗槽内液体，实现清洗效果。
处理系统负责控制超声波频率和强度，以达到清洗要求。
控制系统则实现对整个清洗过程的监控和控制，同时与其他设备进行联动。
三、超声波清洗机的设计考虑因素在设计超声波清洗机时，需要考虑以下几个因素：清洗物体的性质、形状和尺寸；清洗效果的要求；清洗介质的选择；超声波频率和强度的确定；清洗时间和温度控制等。
针对不同的清洗需求，可以进行定制化设计，以实现最佳的清洗效果。
四、超声波清洗机的制造工艺超声波清洗机的制造工艺一般包括以下几个步骤：制定设计方案；采购所需零部件和材料；组装设备；测试和调试；装箱出厂。
在制造过程中，需要注意零部件的质量选择和加工工艺，确保设备的稳定性和可靠性。
五、超声波清洗机的应用领域超声波清洗机广泛应用于电子、仪器仪表、医疗器械、汽车零部件、珠宝首饰等行业。
在电子行业中，超声波清洗机可用于清洗电子元器件、印刷电路板等，提高产品质量和可靠性。
在汽车零部件行业，超声波清洗机可用于清洗发动机缸体、油泵、喷油嘴等，提高零部件的清洁度和性能。
六、超声波清洗机的发展趋势随着工业化的快速发展，超声波清洗机的需求也越来越大。
未来，超声波清洗机的发展方向主要包括以下几个方面：一是技术的创新和提升，提高清洗效果和效率；二是设备的智能化和自动化，降低人力成本和提高生产效率；三是环保性能的改善，减少对环境的污染；四是多功能化的发展，满足不同行业的清洗需求。
超声波清洗机的系统设计(PLC)解析
目次目次 (1)1 绪论 (2)1.1机电一体化系统的发展 (2)1.2超声波清洗机的发展 (2)1.3PLC的发展现状 (3)1.4本文的主要工作 (3)2 超声波清洗机的总体设计 (4)2.1超声波清洗工艺 (4)2.2精密零件清洗机的基本要求 (7)2.3超声波清洗机的工艺流程设计 (7)2.4超声波清洗装置的设计 (9)2.5传送机构的设计 (12)2.6超声波清洗机的总体结构图 (14)3 超声波清洗机控制系统设计 (16)3.1超声波清洗机电气原理图 (16)3.2PLC控制系统的设计 (17)3.3触摸屏选型、特点，与PLC连接 (24)3.4触摸屏操作界面 (25)3.5变频器的说明 (27)3.6本章小结 (27)4 系统运行常见问题及注意事项 (28)4.1使用设备前的确认 (28)4.2电源投入 (28)4.3关机后操作 (29)4.4长期不使用设备时的保养 (29)4.5长期停用设备重新开机。
(29)4.6常见故障及其处理方法 (30)4.7保养点检 (31)5 总结 (32)致谢 (34)参考文献 (35)1 绪论1.1 机电一体化系统的发展机电一体化（mechatronics)这一概念是于1971年由日本学者首次提出来的，在几十年的发展中，其内涵在不断变化更新。
起初，机电一体化主要是指机械和电子的简单结合，产品也比较简单，主要涉及高性能的伺服技术等。
在20世纪80年代，高性能微处理器在机电一体化产品中的应用，提高了机电一体化产品否认自动化和智能化程度，数控机床、工业机器人等获得很大发展。
到20世纪90年代，计算机网络通信技术在机电一体化系统中的应用，使机电一体化成为机械学科信息学科的高度融合。
进入21世纪，机电一体化产品也更加多样个性化、柔性化、智能化，应用更加广泛。
一方面借助现场的总线等技术，资源共享，使机电一体化系统越来越大，另一方面，通过机械和微电子的交叉融合微型性而形成微机电系统（MEMS）。
超声波清洗机的系统设计(plc)大学论文
目次目次 (1)1 绪论 (2)1.1机电一体化系统的发展 (2)1.2超声波清洗机的发展 (2)1.3PLC的发展现状 (3)1.4本文的主要工作 (3)2 超声波清洗机的总体设计 (4)2.1超声波清洗工艺 (4)2.2精密零件清洗机的基本要求 (7)2.3超声波清洗机的工艺流程设计 (7)2.4超声波清洗装置的设计 (9)2.5传送机构的设计 (12)2.6超声波清洗机的总体结构图 (14)3 超声波清洗机控制系统设计 (16)3.1超声波清洗机电气原理图 (16)3.2PLC控制系统的设计 (17)3.3触摸屏选型、特点，与PLC连接 (24)3.4触摸屏操作界面 (25)3.5变频器的说明 (27)3.6本章小结 (27)4 系统运行常见问题及注意事项 (28)4.1使用设备前的确认 (28)4.2电源投入 (28)4.3关机后操作 (29)4.4长期不使用设备时的保养 (29)4.5长期停用设备重新开机。
(29)4.6常见故障及其处理方法 (30)4.7保养点检 (31)5 总结 (32)致谢 (34)参考文献 (35)1 绪论1.1 机电一体化系统的发展机电一体化（mechatronics)这一概念是于1971年由日本学者首次提出来的，在几十年的发展中，其内涵在不断变化更新。
起初，机电一体化主要是指机械和电子的简单结合，产品也比较简单，主要涉及高性能的伺服技术等。
在20世纪80年代，高性能微处理器在机电一体化产品中的应用，提高了机电一体化产品否认自动化和智能化程度，数控机床、工业机器人等获得很大发展。
到20世纪90年代，计算机网络通信技术在机电一体化系统中的应用，使机电一体化成为机械学科信息学科的高度融合。
进入21世纪，机电一体化产品也更加多样个性化、柔性化、智能化，应用更加广泛。
一方面借助现场的总线等技术，资源共享，使机电一体化系统越来越大，另一方面，通过机械和微电子的交叉融合微型性而形成微机电系统（MEMS）。
超声波清洗机控制系统
课程设计（论文）题目：超声波清洗机控制系统设计名称：机电传动控制班级学号：1001011105学生姓名：白华清指导教师：李岩任晓虹2010年12月24日成绩评定表课程设计任务书目录0. 前言 (4)1. 课程设计的任务和要求 (5)1.1 控制要求 (5)1.2 课程设计的基本要求 (5)1.3 任务分析 (6)2. 总体设计 (7)2.1 输入输出端子接线图 (7)2.2 PLC控制原理图及其设计说明 (8)2.3 主电路图 (9)2.4 PLC选型 (10)3. PLC程序设计 (11)3.1 主程序设计说明 (11)3.2 主程序顺序功能图 (12)3.3 梯形图 (13)3.4 程序调试说明 (19)3.5 电器元件选择 (19)4. 总结 (20)5. 参考文献 (21)0. 前言本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基本原理、P LC 控制电路的设计方法以及继电器—接触器控制电路的P LC改造方法。
掌握机电传动控制系统中继电器—接触器控制和P LC控制的基本原理、设计方法及两者的关系。
掌握常用电器元件的选择方法。
具备一定的控制电路的分析能力与设计能力。
可编程序控制器P LC（Pro grammab le Lo gical C o ntro ller）是以微处理器为核心综合了微电子技术、自动化技术、网络通讯技术为一体的通用工业控制装置。
PLC具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列优点，特别是在高可靠性和恶劣工作环境中得到好评，在机械、能源、化工、交通、电力等领域得到了越来越广泛的应用、成为现代工业的三大支柱（P LC/机器人、C AD/CAM）之一。
因此学好并熟练应用PLC对当代大学生而言已经变得至关重要。
1. 课程设计的任务和要求1.1 控制要求（1）该系统可进行清洗、漂洗、还有超声、有进水进液阀、排水排液阀、水泵电动机和液泵电动机，容腔内包含两个液位传感器，上限位和下限位。
超声波清洗机控制系统设计总结报告
超声波清洗机控制系统设计总结报告超声波清洗机控制系统设计总结报告一、设计目的超声波清洗机控制系统设计的目的是实现对清洗机的自动控制，通过控制系统能够灵活地调整清洗机的工作模式、清洗时间、清洗液温度等参数，提高清洗效果和效率。
二、设计方案1. 控制系统硬件设计控制系统硬件主要包括一台嵌入式控制器、传感器模块、执行器模块和人机界面模块。
嵌入式控制器负责处理控制信号，传感器模块用于实时监测清洗机参数，执行器模块用于控制清洗机运行，人机界面模块用于人机交互操作。
2. 控制系统软件设计控制系统软件主要包括上位机软件和嵌入式控制器软件。
上位机软件负责与嵌入式控制器进行通信，实现参数设置、曲线显示、数据存储等功能，嵌入式控制器软件负责实时控制清洗机的运行，根据传感器模块的数据进行逻辑判断和控制执行器模块。
三、设计过程1. 硬件设计过程根据清洗机的工作要求，选取合适的嵌入式控制器，并根据清洗机的参数设计传感器模块和执行器模块。
选择合适的人机界面模块进行人机交互操作。
2. 软件设计过程根据清洗机的工作要求，设计上位机软件，实现与嵌入式控制器的通信，并实现参数设置、曲线显示、数据存储等功能。
设计嵌入式控制器软件，实现控制算法和与传感器模块、执行器模块的通信。
三、设计结果1. 硬件设计结果选取了一款高性能的嵌入式控制器，并选取了合适的传感器模块和执行器模块。
人机界面模块选择了一款易于操作的触摸屏。
2. 软件设计结果上位机软件实现了参数设置、曲线显示、数据存储等功能，并与嵌入式控制器之间进行了成功的通信。
嵌入式控制器软件实现了控制算法和与传感器模块、执行器模块的成功通信。
四、设计总结通过对超声波清洗机控制系统的设计，成功地实现了对清洗机的自动控制，并提高了清洗效果和效率。
在设计过程中，我们积极探索并选取了合适的硬件和软件方案，通过不懈努力，取得了令人满意的设计结果。
同时，在设计过程中也发现了一些问题和不足，对这些问题和不足进行总结和分析，以便在后续的设计中能够得到更好的改进和提高。
基于STM32医用超声波清洗机的设计
２ ０ １ ５ 年８ 月
基于 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ 医用超声波清洗机 的设计
李 昱
（ 湖南衡阳市妇幼保健院 ， 湖南 衡 阳 ４ ２ １ ０ ０ ２ ）
摘
要： 医疗行业 中 ， 医疗器械使用后 常有 附着物 ， 利用超声波 清洗 机有很好 的洗净 作用 。文 中提 出一 种基于 Ａ Ｒ Ｍ
１ ２ ８ ６ ４的 点 阵 Ｌ Ｃ Ｄ显 示模 块 ， Ｌ Ｃ Ｄ显 示 模 块 的数
据传送是通过 Ｕ Ａ Ｒ Ｔ 通信实现 的， Ｐ Ａ ９ 、 Ｐ Ａ ｌ ０ 通过 编程作 为 内置 串 口的收发 线 。Ｐ Ｂ ０ ～ Ｐ Ｂ ７ 用 做矩 阵
键盘电路的１ ０ 接 口， Ｐ Ａ ０ 接到温度传感模块 ， 其传
Ｍ Ｃ Ｕ的控制， 以便产生多种清洗工作方式。 超声波信号产生 电路 由Ｓ Ｇ ３ ５ ２ ５ 芯片作 为核
心 。Ｓ Ｇ３ ５ ２ ５内置 了线 性锯 齿 波 振荡 器 ， 由基 准 电 压 调整 器 、 振荡 器 、 误差 放 大 器 、 比较 器 、 锁存器 、 欠 压锁 定 电路 、 闭锁 控 制 电路 、 软起 动 电路 、 输 出
具 有 线性 度 高 、 频 率 响应 好 、 开 关 速度 快 等优 点 ， 是 理想 的开 关元 件 。为保证 超 声发 生器 与 换能 器
图 ３ 主程序流程 图
振动系统高效安全工作 ， 匹配电路必不可少 。匹 配 包 括 两个 方 面 ： 调 谐 和 阻 抗 变换 。调 谐 匹 配 电 路改善发生器 与换能器之 间的耦合过程 ， 以便功 率高效率传输给换能器 。为了减少匹配 电路本身 的功 率损 耗 ， 必须 采用 电感和 电容 等储能元件 。
用、 加速 度作 用 及直 进 流作用 ， 对 浸 没在 清洗 液 中
超声波清洗机设计
超声波清洗机设计摘要超声清洗技术的机理研究及设备开发与超声清洗工艺研究及应用在我国已有近50年的历史,几乎是与国外同步进行的。
超声清洗属于物理力清洗，其本身为绿色清洗。
超声清洗与现代科技发展及先进制造工艺密切相关，目前属于超声波中应用最为广泛的领域之一，它被广泛应用于机械、光学、电子、轻工、纺织、化工、航空航天、船舶、原子能以及医疗医药等工业部门。
目前很多工业产品的清洗密度要求高、盲孔多、清洗难度大，普通清洗方法很难奏效，超声清洗则可以很好的解决这些难题。
此次设计的超声波清洗机主要应用于表面复杂的器件进行清洗，本设计以单片机为核心器件，可以通过按键对清洗时间进行设定,通过LED数码管进行倒计时显示。
该产品是一种机电产品，通过压电陶瓷材料做成的超声波换能器将超声频电振荡转变成机械振动，在液体中产生超声波振动进行清洗。
利用超声波可以穿透固体物质而使整个清洗介质振动并产生空化气泡，该清洗方式对任何生活用具不存在清洗不到的死角，且清洗洁净度非常高。
本系统运行可靠，实用性强，具有一定的使用价值和意义。
关键词：超声波清洗，换能器，清洁度;AbstractMechanism of ultrasonic cleaning technology and equipment development and research of ultrasonic cleaning technology and its application in China has nearly 50 years of history, almost with foreign simultaneously. Ultrasonic cleaning is a physical force to clean its own green cleaning. Ultrasonic cleaning is closely related to the development of modern technology and advanced manufacturing technology, one of the most widely used ultrasonic fields currently belongs to , it is widely used in machinery , optics, electronics , light industry, textile, chemical , aerospace , shipbuilding , nuclear and medical and pharmaceutical industries. At present, many industrial cleaning products that require high density , blind holes and more difficult to clean , normal cleaning methods is difficult work, ultrasonic cleaning can be a good solution to these problems.The design of ultrasonic cleaning machine is mainly used for cleaning the surface of complex devices , the design of a microcontroller as the core device , you can set the keys on the cleaning time by LED digital countdown display . The product is a mechanical and electrical products , a piezoelectric ceramic material made by the ultrasonic transducer ultrasonic frequency electrical oscillations into mechanical vibrations , ultrasonic vibrations generated in the washing liquid . Use of ultrasound can penetrate solid materials leaving the cleaning medium vibration and cavitation bubbles, the cleaning method for cleaning the dead than any living appliances do not exist , and the cleaning cleanliness is very high. The system is reliable, practical, and has a certain value and significance.Keywords: Ultrasonic cleaning, transducer, cleanliness;目录摘要 (I)1 绪论 (1)1.1超声波发展概况 (1)1.2超声波清洗器的应用范围 (1)1.3超声波清洗的特点 (2)1.4 设计背景和意义 (3)2系统论述 (5)2.1超声波清洗原理 (5)2.2 IGBT简介 (6)2.3三极管放大原理 (8)2.4推挽放大器工作原理介绍 (10)2.5超声波清洗机的结构和参数设定 (12)3 软件设计 (13)3.1主程序设计 (13)3.2子程序设计 (14)4硬件的设计 (16)4.1单片机的选择 (16)4.2超声波发生、换能器的选择 (19)4.3电源模块的设计 (21)4.4波形转换模块 (22)4.5放大模块 (22)4.6显示与键盘电路的设计 (24)4.7清洗槽的设计 (26)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录 (31)1 绪论1.1超声波发展概况自19世纪末到20世纪初，在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法，从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。
PLC超声波清洗机系统设计-论文
PLC超声波清洗机系统设计-论文PLC超声波清洗机系统设计目录前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 项目介绍．．.．．．．．．．．．．．．．．．．．．1.1 项目设计内容．．．．．．．．．．．1.2 项目设计具体要求．．．．．．．．．．．2 总体方案设计．．．．．．．．．．．．．．2.1 方案的提出与比较2.2 方案的选择与论证．．2.3 系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．3 控制系统的总体设计系统的工作流程分析．．．．．．．．3.2 I/O信号分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.3 PLC的选择．．．．．．．．3.4 PLC的输入输出线路设计．．．．．．．．．．．．．．4 控制系统的软件设计程序流程图的分析．．．．．．．．4.2 梯形图程序设计及说明．．4.3 程序的调试．．．．．．．．4 控制系统的硬件设计主电路的设计及元件选型．．．．．．．．控制电路的设计及元件选型．4.3 控制柜及面板图的设计．．．．．．．．4 基于MCGS组态软件的上位机监控系统设计组态软件的功能介绍．．．．．．．．4.2 监控界面的设计．．．．．．．．．．4.3 动画制作．．．．．．．．4.3 组态软件的功能调试．．．．．．．．5 系统调试．．．．．．．．．．．．．．．．控制系统的调试．．．．．．．．监控界面与PLC控制系统的联调．系统功能和指标参数6 设计总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17主要参考文献18附图？……图附表？……表776PLC超声波清洗机系统设计前言项目背景：谈目前的应用情况，需求，应用趋势。
本设计的意义例子：在工业生产的各个领域，机械加工企业为了提高生产效率，采用机械化流水作业的方式，对不同类型的零件分别组成的自动生产线。
随着产品机型的更新换代，生产线承担的加工对象也随之改变，这就需要改变控制程序，使生产线的机械设备按新的工艺过程运行，而继电接触器控制器系统是采用固定接线，很难适应这个要求，大型自动生产线的控制系统使用的继电器数量很多，这种有触点的电器工作频率较低，在频繁动作情况下，寿命较短，从而造成系统故障，使生产线的运行可靠性降低。
超声波清洗机设备方案
超声波清洗机设备方案介绍超声波清洗机是一种利用超声波的高频振荡产生的微小气泡来清洗物品的设备。
它广泛应用于工业生产线上的清洗过程，可以高效地去除各种污垢和沉积物，提高生产效率和产品质量。
本文将介绍一种基于超声波清洗原理的设备方案，包括设备的组成、工作原理和应用场景。
设备组成超声波清洗机由以下几个主要部分组成：1. 清洗槽清洗槽是放置待清洗物品的容器，通常由耐酸碱和耐腐蚀材料制成，如不锈钢。
清洗槽的尺寸和形状可以根据不同的清洗需求进行定制。
2. 超声波发生器超声波发生器是整个设备的核心部件，它通过将电能转换为高频电磁振荡信号，并将其传输到清洗槽中的超声波换能器中。
3. 超声波换能器超声波换能器将电磁振荡信号转换为超声波振荡。
它由压电材料制成，通过电压的变化引起压电晶体的变形，从而产生超声波振荡。
清洗液是超声波清洗的介质，它可以是水或其他适用的溶剂。
清洗液会被超声波振荡产生的微小气泡撞击，从而实现清洗的目的。
5. 控制系统控制系统用于控制超声波发生器、清洗槽和其他相关设备的运行。
它可以具备调节超声波频率和功率的功能，以适应不同的清洗需求。
工作原理超声波清洗机的工作原理基于超声波振荡产生的“空化效应”。
具体步骤如下：1.控制系统将电能传输到超声波发生器。
2.超声波发生器将电能转换为高频电磁振荡信号。
3.振荡信号传输到超声波换能器，刺激压电材料产生相应的振动。
4.振动通过振动传导材料传递到液体中，形成超声波振荡。
5.超声波振荡产生的微小气泡在液体中形成和坍塌，形成剧烈的液体动力。
6.液体动力带走污垢和沉积物，使待清洗物品表面得到彻底清洁。
应用场景超声波清洗机在许多行业中具有广泛的应用，包括：超声波清洗机可以用于清洗电子元件、电路板和半导体器件。
它能够去除元件表面的焊渣、油污和氧化物，提高电子产品的可靠性。
2. 制造业超声波清洗机可以用于清洗机械零件、模具和工字轮等制造业产品。
它可以去除零件表面的金属屑、油脂和切削液，减少故障率和提高产品质量。
超声波清洗机系统整体设计方案
随着超声波技术的不断发展，超声波广泛应用于检测、清洗、焊接、医疗等领域，甚至在纺织、航空领域也能见到它的踪迹。
目前，超声的研究和应用可分为功率超声和检测超声两大领域，超声清洗是功率超声最为广泛的应用之一。
它通过换能器，将功率超声的声能转换成机械振动，同时强超声波在液体传播时会产生“空化效应”。
在空化气泡突然闭合时发出的冲击波可在其周围产生上千个大气压力，对污层的直接反复冲击，一方面破坏污物与清洗件表面的吸附，另一方面也会引起污物层的破坏而脱离清洗件表面并使它们分散到清洗液中，以清除物体表面的杂质、污垢或油腻。
与其他清洗相比，超声波清洗具有效率高、能耗低、清洁环保的特点，特别在清洗复杂零件、盲孔、狭缝多的物件时，更凸显它的优势。
1 超声波清洗机总体方案设计文中设计的超声波清洗机是以STC单片机为控制核心，包括整流滤波、逆变、IGBT驱动、PWM发生与控制、频率扫描显示、功率调节、调谐匹配与阻抗匹配模块以及相关保护模块。
图1 超声波清洗机原理框图在超声波清洗机中，220 V50 Hz的市电输入后分为两路，一路用来产生大功率超声波，另一路用来检测、控制与显示的供电作用，具体如图1所示。
其中，通过双向可控硅可控制清洗机的功率。
逆变模块为半桥逆变，把直流电压逆变为高频交流电压，再经调谐匹配与阻抗匹配模块的变压器升压以及电感匹配，可以高效率、最大功率地输送到压电换能器。
最后，压电换能器把超声波电源输出的电能转化为高频机械振动。
2 超声波清洗机各模块设计原理2.1 整流滤波与功率调节模块220 V50 Hz交流电经整流桥B1整流以及电解电容C12滤波后产生直流输出电压。
其中双向可控硅TR1用于功率调节，C11为安规电容，R11和C11主要用于消除高频干扰。
而U1为光耦，型号可以选择MOC3021，1脚和3脚接调功模块。
光耦U1起到隔离强弱电的作用，增强了电路的可靠性和安全性。
图2 整流滤波模块在超声波电源系统的工作过程中，整流滤波模块与逆变模块会发热，可以将两个模块安装在一个铝片散热器上，进行风冷散热。
超声波清洗机设计
超声波清洗机设计超声波清洗机的设计主要包括清洗槽、超声波发生器、传感器和控制系统等部分。
清洗槽是将被清洗物体放置在其中的部分，通常采用不锈钢材质制作，具有耐腐蚀、易清洗的特点。
超声波发生器是产生超声波振动的核心部件，它将电能转变为机械振动，通过传感器将振动传递给清洗槽。
控制系统则负责调节超声波的频率、功率和清洗时间等参数。
在超声波清洗机的设计过程中，首先需要确定清洗槽的尺寸和形状，根据清洗物体的大小和形态决定清洗槽的尺寸。
同时，还需要考虑清洗液的容量和循环方式，以保证清洗液能够覆盖到被清洗物体的表面和内部。
清洗液的选择也是设计中需要考虑的一个重要因素。
其次，需要选择合适的超声波发生器和传感器。
超声波发生器的功率和频率决定了清洗的效果，一般来说，功率越大、频率越高，清洗效果就越好。
传感器的选择需要考虑清洗液的物理性质和被清洗物体的特点，以保证超声波能够有效传递并产生清洗作用。
最后，需要设计控制系统，用于调节超声波的参数和监控清洗过程。
控制系统通常采用微处理器和触摸屏等设备，将超声波发生器、传感器和清洗槽进行连接和调节。
通过控制系统，可以实现清洗参数的调节和过程的自动化控制。
在实际应用中，超声波清洗机可以用于清洗各种物体，如金属件、玻璃器皿、塑料制品等。
它具有清洗速度快、清洗效果好、节能环保等优点，被广泛应用于电子、医疗、汽车等行业。
综上所述，超声波清洗机的设计是一个综合考虑液体容量、波发生器、传感器和控制系统等众多因素的过程。
通过合理选择和设计，可以实现高效、精确的清洗效果，提高生产效率和产品质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录
1 绪论 (2)
2 方案论证 (3)
2.1 控制器部分设计方案 (3)
2.2 频率调节电路设计方案 (3)
3 系统设计方框图 (3)
4频率产生电路设计 (4)
4.1 SG3525芯片介绍 (4)
4.2 SG3525原理 (4)
4.3 SG3525应用电路 (7)
5功率调节电路设计 (8)
5.1 所用芯片介绍 (8)
5.2 PWM工作原理 (8)
5.3 输出电流采样 (9)
5.4 单片机控制系统 (9)
5.4.1 ATMEGA16L介绍 (9)
5.4.2 单片机最小系统 (11)
6 键盘电路 (11)
7 显示电路 (12)
8 功放电路 (13)
9 软件控制系统 (13)
10 结束语 (14)
致谢 (15)
参考文献 (16)
附录一电路原理图.................................. 错误！未定义书签。
附录二程序清单. (18)
1 绪论
随着社会的发展，科技的进步，人们的要求也是越来越高，不仅要求产品拥有先进的技术，还要求产品外观具有一定的美观舒适经研究证明：超声波作用于液体中时，液体中每个气泡的破裂会产生能量极大的冲击波，相当于瞬间产生几百度的高温和高达上千个大气压，这种现象被称之为“空化作用”，超声波清洗正是用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到清洗和冲刷工件内外表面的作用。
清洗是指清除工件表面的液体或固体污染物，使工件表面达到一定的洁净。
清洗过程在日常生活中非常常见。
清洗过程是清洗介质、污染物、工件表面三者之河的相互作用，是一种复杂的物理、化学作用过程。
清洗不仅与污染物的性质、种类、形态以及粘附的程度有关，也与清洗介质的理化性质、清洗性能、工件材质、表面状态有关，还与清洗的条件如:温度、压力以及附加的超声振动、机械外力等因素有关。
超声技术出现在二十世纪初期。
近一个世纪的发展表明，超声技术是声学发展中最为活跃的一个部分，如今它已经渗透到国防建设、国民经济、人民生活和科学技术等各个领域。
1995年9月在德国召开的首届世界超声学大会，集中体现了超声学发展的这、一强劲协头。
超声技术是一门以物理、电子、机械及材料学为基础的通用技术之一，目前在工业、国防、医药卫生和环境保护各个领域得到广泛的应用。
在国民经济中，对于提高产品质量，保障生产安全和设备的安全运行，降低生产成本，提高生产效率具有特别的潜在能力。
因此，我国在近十年来，对超声技术的研究与应用十分活跃。
超声技术是通过超声波产生、传播及接收的物理过程而完成的。
超声波具有聚束、定向及反射、透射等特性。
超声波作为一种能量形式，通过它或它引起的超声空化，与传声媒介相互作用而产生的种种效应，已经在物理、化学、生物以及医药等基础研究和应用技术开发中展示出十分广阔的前景。
利用超声的高频率、大功率以及高强度去改变作为媒介的物质的特性，采用合适的声参数和声波形会产生其他手段所达不到的效果。
超声对媒介具有机械作用、热作用、生物医学作用以及化学作用等。
用超声波使物体或物性变化的功率应用称功率超声。
功率超声是超声学中，研究超声能量对物质进行处理的一个学科分支。
目前，超声技术的研究和应用的范围，已经从船舶、冶金、机械等领域扩大到二十多个工业部门，并取得了很好的社会效益和经济效益。
将被清洗零件浸没在清洗液中，向清洗液辐射超声，并产生空化，由空化气泡运动产生的微冲击流或由气泡崩塌产生的高强度冲击波，作用于附着在零件表面上以及零件表面微孔、细缝中的污垢，促使这些污垢脱落或加速溶解，从而达到情洗的目的。
这种清洗方法叫做超声清洗。
超声清洗是一种清洗硬物体表面的方法，属物理清洗。
超声清洗是功率超声应用的一项。
在液体中加入超声波震动的能量，产生空化作用，丝用于清洗、乳化。
其特点是速度快、质量高、易于实现自动化。
在各种化学的、物理的、机械的清洗方法中，超声清洗是最理想、最有效的一种。
超声清洗特别适用于清洗表面形状复杂的_L件，如对于精密工件上的孔穴，狭缝，凹槽、微孔以及暗洞等处，通常的物理洗刷方法难以奏效，利用超升清洗则可以取得理想的效果。
在某些场合中，还可利用水剂代替有机湃液作为清洗液才进行清洗，或适当降低清洗液的酸碱度，达到保护被洗涤物的目的。
在一些难以清洗并有损人体健康的场合，如对核
工业和医疗中的放射性污物的清洗，可以使用超声清洗设备，必要时可实现遥控或自动化。
2 方案论证
2.1 控制器部分设计方案
在选择微控制器的时候，主要要考虑：处理器的速度，要实现的功能，ROM 和RAM的大小，I/O端口类型和数量，编程语言以及功耗等。
方案一：基于ARM的嵌入式系统。
这种方案中我们可以使用现有的操作系统（μCOS-II），在系统的基础上进行应用程序的开发。
由于ARM处理器的功能强大，资源丰富，因此使用这种方案可以使系统功能近乎完美，并且由于使用了操作系统，应用程序的设计会变得简单可靠。
但是这种方案成本较高，同时使用的嵌入式操作系统也会占用一部分额外的硬件资源，这样会大大的提高开支。
目前情况下我们不考虑这种方案。
方案二：目前SoC型单片机已非常普遍，基于51内核的SoC型芯片也有众多供应厂商。
例如，国内宏晶科技的STC系列，Cyganl公司的C8051系列。
这些单片机都有丰富的片上资源，一般都不需要外扩其他器件就可以构成一个完整的系统。
片上系统的优点在于减小了布线的麻烦，提高了系统的整体性能。
方案三：采用ATMEGA16L单片机作为核心控制器，此单片机内部的数据存储器（RAM）和程序存储器（ROM）及其引脚资源，基本上能实现设计指标，并且价格便宜，学习资料多。
由于ATMEGA16L单片机功能符合设计需求，采用ATMEGA16L单片机作为控制器也基本能够满足要求，因此综合考虑选用方案三。
2.2 频率调节电路设计方案
频率控制有两种方案；
方案一：手动调节频率，这样会真繁琐，但是对于像清洗机频率不用经常调节，单片机的控制程序也会很简单，节省能耗。
方案二：自动频率调节，这样就不用人为的去调节，使清洗机始终工作在最佳状态，但是比较费电，再者就是程序复杂，多用于一些比较高端的超声波的产品中。
由于本设计的清洗机就处理金属工具表面的杂质，因此考虑多方便因素，就选择第一种方案。
3 系统设计方框图
超声波清洗机系统的主要由频率产生电路、频率调节电路、功放电路、显示电路、键盘电路等几部分组成。
方框图如图1所示。
频率产生电路主要作用是为整个系统提供以33KHz或38KHz为中心的工作频率，键盘电路主要作用是用于控制整个系统的控制模式。
频率调节电路主要作用是自动调节整个系统的工作频率，是整个系统工作在最大效率范围内。
显示电路主要作于是显示整个系统的工作频率以及输出电流和输出功率。
功放电路主要作用是对频率调节电路输出的频率进行功率放大，以推动换能器正常工作。
图1 控制系统方框图
4频率产生电路设计
4.1 SG3525芯片介绍
SG3525采用双极型工艺制作的新型模拟数字混合电路，性能优异，所需外围器件较少，主要特点是：输出及采用推挽输出，双通道输出，占空比0-50%可调。
每一通道的驱动电流最大值可达200mA ，灌拉电流峰值可达500mA ，可直接驱动MOS 管，工作频率可高达400KHz ，具有欠压锁定、过压保护和软启动等功能。
该电路有基准电源、振荡器、误差放大器、PWM 比较器与锁存器、分相器、欠压锁定输出驱动级，软启动级关断电路等电路，基准电压为 5.1V ，工作电压范围很宽，为8V 到35V 。
它是电流控制型电流控制型脉宽调制器，所谓电流控制型电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。
在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。
由于结构上有电压环和电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型控制器。
SG3525的管脚及功能如表1所示。
4.2 SG3525原理
该电路用SG3525是来产生范围在32～39KHz 之间，中心频率在35KHz 左右的高频信号，用来对整个清洗机进行频率范围的控制，从而对整个系统进行工作过程的控制，完成整个清洗机的控制，使清洗机的工作频率始终保持在一个稳定的范围内，使清洗机正常工作，保证整个系统的正常运行。
芯片的主要作用就是产生一个一定范围内的符合工作需要的频率信号用来往后面的电路输送，从而对整个系统进行工作过程的控制。
SG3525 引脚功能及特点简介
1.Inv.input(引脚 1)：误差放大器反向输入端。
在闭环系统中，该引脚接反馈信号。
在开环 系统中，该端与补偿信号输入端（引脚 9）相连，可构成跟随器。
键盘电路
频率调节电路 功放电路
显示电路
频率产生电路。