一种自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置的制作方法

1.本实用新型属于黑胶唱片清洗技术领域，尤其涉及一种自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置。


背景技术：

2.黑胶唱片在存放一段时间后需要进行清洗，目前主要利用超声波的空化效应对黑胶唱片进行清洗，将黑胶产品设置在清洗液之后，将超声频率的振动加到清洗液中，清洗液内部会产生拉伸和压缩，液体拉伸时会产生气泡，液体压缩时气泡被压碎破裂，气泡的产生与破裂产生机械冲击力，以清除被清洗物表面的污垢、霉点和灰尘。
3.超声波换能器是将电能转变为机械振动的器件，为了获得最佳的电声效率，要求驱动超声波换能器的电信号能对超声波换能器谐振频率进行采样跟踪，从而调整电信号输出频率，使其与超声波换能器的谐振频率尽量接近。常用的做法是出厂前对驱动电信号进行人工调频，但是超声波换能器的谐振频率在工作过程中会发生变化，系统很容易出现停振，影响清洗效果。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供了一种自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置，能够为驱动电信号的自适应调频提供结构基础，提高清洗效果。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置，包括：
6.支撑座；
7.清洗槽，所述清洗槽设置于所述支撑座的上侧，所述清洗槽用于放置黑胶唱片；
8.超声波换能器，所述超声波换能器设置于所述清洗槽的外侧槽壁，所述超声波换能器用于生成超声波；
9.主电路板，所述主电路板设置于所述支撑座，所述主电路板设置有换能器驱动电路和主控芯片，所述换能器驱动电路与所述超声波换能器相连接，所述换能器驱动电路用于向所述超声波换能器输出驱动电信号，所述主控芯片用于检测所述驱动电信号的电流值，所述主控芯片用于向所述换能器驱动电路输出脉宽调制信号。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述清洗槽的前侧表面和后侧表面分别设置有一个所述超声波换能器，所述主电路板设置有两个相互并联的所述换能器驱动电路，每个所述换能器驱动电路与一个所述超声波换能器相连接。
11.根据本实用新型的一些实施例，还包括：
12.副电路板，所述副电路板设置于所述支撑座；
13.其中，所述副电路板位于所述清洗槽的后侧，所述主电路板位于所述清洗槽的前侧，所述换能器驱动电路的元器件分布于所述主电路板和所述副电路板，所述主电路板和所述副电路板通过连接线电气连接。
14.根据本实用新型的一些实施例，还包括：
15.开关电路板，所述开关电路板设置于所述支撑座，所述开关电路板设置有电源模块，所述电源模块通过电源接口与电源适配器连接，所述电源模块用于提供低压直流的工作电源。
16.根据本实用新型的一些实施例，还包括风扇，所述风扇设置于所述清洗槽的上侧，所述风扇用于向所述黑胶唱片吹风，所述开关电路板还包括：
17.电源开关，所述电源开关与所述电源模块相连接；
18.辅助功能开关，所述辅助功能开关与所述主控芯片相连接，所述主控芯片响应于所述辅助功能开关的开关信号切换所述风扇的运行模式。
19.根据本实用新型的一些实施例，还包括：
20.水箱，所述水箱可拆卸连接于所述支撑座，所述水箱用于装载清洗液，所述水箱与所述清洗槽相连通。
21.根据本实用新型的一些实施例，还包括：
22.安全开关，所述安全开关设置于所述支撑座，在所述水箱在安装状态下，所述安全开关与所述水箱相抵接，且所述安全开关导通。
23.根据本实用新型的一些实施例，还包括：
24.功能按键组件，所述功能按键组件设置于所述主电路板，所述功能按键组件设置有多个功能键，所述功能键与所述主控芯片相连接。
25.根据本实用新型的一些实施例，所述功能按键组件还包括多个透光部和多个led指示灯，所述透光部与所述功能键的数量相同且相邻设置，所述透光部与所述led指示灯的数量相同，所述led指示灯设置于所述透光部内侧，所述led指示灯与所述主控芯片相连接。
26.根据本实用新型的一些实施例，还包括：
27.温控开关，所述温控开关设置于所述清洗槽的外侧表面，所述温控开关为常闭型开关；
28.芯片供电模块，所述芯片供电模块设置于所述主电路板，所述芯片供电模块的输出端与所述主控芯片电连接，所述芯片供电模块的输入端与所述温控开关相连接，所述芯片供电模块用于为所述主控芯片供电。
29.本实用新型实施例包括：支撑座；清洗槽，所述清洗槽设置于所述支撑座的上侧，所述清洗槽用于放置黑胶唱片；超声波换能器，所述超声波换能器设置于所述清洗槽的外侧槽壁，所述超声波换能器用于生成超声波；主电路板，所述主电路板设置于所述支撑座，所述主电路板设置有换能器驱动电路和主控芯片，所述换能器驱动电路与所述超声波换能器相连接，所述换能器驱动电路用于向所述超声波换能器输出驱动电信号，所述主控芯片用于检测所述驱动电信号的电流值，所述主控芯片用于向所述换能器驱动电路输出脉宽调制信号。根据本实施例的技术方案，能够通过主控芯片在输出脉宽调制信号的同时检测驱动电信号的电流值，通过电流值达到最大确定驱动电信号与超声波频率谐振，为实现驱动电信号的自适应调频提供了结构基础，有效提高清洗效果。
附图说明
30.图1是本实用新型一个实施例提供的自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置
的内部示意图；
31.图2是本实用新型一个实施例提供的主控芯片的电路示意图；
32.图3是本实用新型一个实施例提供的第一超声波换能器的电路示意图；
33.图4是本实用新型一个实施例提供的主电源的电路示意图；
34.图5是本实用新型一个实施例提供的芯片电源模块的电路示意图。
具体实施方式
35.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
36.需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书、权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“目标”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
37.本实用新型提供了一种自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置，包括：支撑座；清洗槽，所述清洗槽设置于所述支撑座的上侧，所述清洗槽用于放置黑胶唱片；超声波换能器，所述超声波换能器设置于所述清洗槽的外侧槽壁，所述超声波换能器用于生成超声波；主电路板，所述主电路板设置于所述支撑座，所述主电路板设置有换能器驱动电路和主控芯片，所述换能器驱动电路与所述超声波换能器相连接，所述换能器驱动电路用于向所述超声波换能器输出驱动电信号，所述主控芯片用于检测所述驱动电信号的电流值，所述主控芯片用于向所述换能器驱动电路输出脉宽调制信号。根据本实施例的技术方案，能够通过主控芯片在输出脉宽调制信号的同时检测驱动电信号的电流值，通过电流值达到最大确定驱动电信号与超声波频率谐振，为实现驱动电信号的自适应调频提供了结构基础，有效提高清洗效果。
38.参照图1，图1是本实用新型一个实施例提供的一种自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置的内部示意图，本实施例的自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置包括：
39.支撑座300；
40.清洗槽210，清洗槽210设置于支撑座300的上侧，清洗槽210用于放置黑胶唱片100；
41.超声波换能器220，超声波换能器220设置于清洗槽210的外侧槽壁，超声波换能器220用于生成超声波；
42.主电路板331，主电路板331设置于支撑座300，主电路板331设置有换能器驱动电路和主控芯片334，换能器驱动电路与超声波换能器220相连接，换能器驱动电路用于向超声波换能器220输出驱动电信号，主控芯片334用于检测驱动电信号的电流值，主控芯片334用于向换能器驱动电路输出脉宽调制信号。
43.需要说明的是，清洗槽210可以是如图1所示的半圆形槽体，在清洗槽210的内侧放置黑胶唱片100并且注入清洗液，黑胶唱片100的下半部分浸泡在清洗液中进行清洗。可以理解的是，还可以在清洗装置中设置驱动电机和风扇，通过驱动电机驱动黑胶唱片100转
动，通过风扇对黑胶唱片100进行清洗后的风干，本实施例具体的清洗结构不作过多限定。
44.需要说明的是，由于超声波换能器220设置在清洗槽210的外侧表面，因此主电路板331可以与清洗槽210相邻设置，减少超声波换能器220与主电路板331之间的连接线的长度。
45.需要说明的是，例如图2所示，主控芯片334可以通过一个端口输出脉宽调制信号(pwm)，通过一个端口获取换能器驱动电路的电流检测信号，参照图3，主控芯片334输出的脉宽调制信号输入换能器驱动电路，并从换能器驱动电路进行电流检测，对电流检测点可以设置于电流值与超声波换能器220的电流大小正相关的任意位置，能够确定超声波换能器220的电流值变化即可。
46.需要说明的是，主控芯片334可以采用任意控制芯片，例如采用型号为sn8f5703的集成芯片，本实施例对此不多做限定。
47.以下对本实施例的自适应原理进行示例性说明，在清洗装置启动后，以超声波换能器220标准谐振频率为中心的一定频宽范围内，控制芯片向换能器驱动电路输入一系列从低到高或从高到低不同频率的脉宽调制信号，检测不同频率下电流检测点的电流，当检测到电流检测点出现最大值时，主控芯片334将脉宽调制信号当前的频率记录为谐振频率，然后以此锁定的谐振频率向换能器驱动电路输入目标脉宽调制信号并完成一个清洗周期，并在后续清洗过程中重复上述步骤，从而通过换能器驱动电路的电流检测确定超声波换能器220当前工作状态下的谐振频率，实现脉冲调制信号的频率的自适应调整，有效提高清洗装置的清洗效果。
48.需要说明的是，主控芯片334的其他接口还可以用于控制黑胶唱片100清洗的其他相关装置，例如上述所述的驱动电机和风扇，本领域技术人员熟知如何通过主控芯片334实现相应装置在清洗过程中的控制，在此不多做赘述。
49.另外，在一实施例中，参照图1，清洗槽210的前侧表面和后侧表面分别设置有一个超声波换能器220，主电路板331设置有两个相互并联的换能器驱动电路，每个换能器驱动电路与一个超声波换能器220相连接。
50.需要说明的是，在清洗槽210的两面分别设置一个超声波换能器220，能够在清洗过程中对黑胶唱片100的两个表面都实现谐振频率的自适应调整，有效提高清洗效果。
51.需要说明的是，在本实施例中，一个超声波换能器220连接有一个换能器驱动电路，使得主控芯片334能够对两个超声波换能器220分别进行谐振频率的自适应调整，两个换能器驱动电路均可采用图3所示的电路结构，具体原理在此不重复赘述。
52.需要说明的是，如图2所示，主控芯片334可以通过编号为23的端口对前侧的超声波换能器220的换能器驱动电路进行电流检测，通过编号为20的端口对后侧的超声波换能器220的换能器驱动电路进行电流检测，通过编号为21的端口对前侧的超声波换能器220的换能器驱动电路输出脉冲调制信号，通过编号为7的端口对后侧的超声波换能器220的换能器驱动电路输出脉冲调制信号，从而实现两路超声波换能器220的独立的谐振频率自适应。当然，若两路换能器驱动电路和超声波换能器220的一致性较好，也可以通过主控芯片334输出一路脉冲调制信号，将该脉冲调制信号同时输入到两路换能器驱动电路，本实施例对此不多做限定。
53.另外，在一实施例中，参照图1，还包括：
54.副电路板332，副电路板332设置于支撑座300；
55.其中，副电路板332位于清洗槽210的后侧，主电路板331位于清洗槽210的前侧，换能器驱动电路的元器件分布于主电路板331和副电路板332，主电路板331和副电路板332通过连接线电气连接。
56.需要说明的是，在具有两路换能器驱动电路的情况下，电子元器件的数量较多，若全部通过主电路板331进行设置，会导致主电路板331的尺寸较大，或者需要设置多层电路板，不利于清洗装置的体积控制。本实施例在主电路板331的基础上增加副电路板332，能够通过副电路板332和主电路板331配合设置换能器驱动电路的各个元器件，例如，将一路换能器驱动电路的电感和变压器等体积较大的元器件设置在副电路板332，能够减少主电路板331的尺寸，有利于减少清洗装置的体积。
57.需要说明的是，主电路板331和副电路板332可以分别设置在清洗槽210的两侧，相关联的电子元器件可以通过连接线进行连接，具体的电气连接方式为本领域技术人员熟知的技术，在此不多做赘述。
58.另外，在一实施例中，参照图1，还包括：
59.开关电路板333，开关电路板333设置于支撑座300，开关电路板333设置有电源模块，电源模块通过电源接口353与电源适配器连接，电源模块用于提供低压直流的工作电源。
60.需要说明的是，本实施例的电源适配器的额定规格可以是(5a，12v，60w)，通过电源适配器提供低压直流电源对清洗装置进行供电，有效提高用电安全。
61.需要说明的是，电源模块的电路图可以参考图4所示，在开关电路板333设置电源接口353，电源适配器通过电源接口353输入电流，再通过输出端(jp-a)将电流输出至各个部件，例如风扇，驱动电机、主线路板、副线路板、换能器驱动电路等，本领域技术人员熟知如何进行线路设置以实现设备供电，在此不多做赘述。
62.另外，在一实施例中，参照图1和图4，还包括风扇，风扇设置于清洗槽210的上侧，风扇用于向黑胶唱片100吹风，开关电路板333还包括：
63.电源开关351，电源开关351与电源模块相连接；
64.辅助功能开关352，辅助功能开关352与主控芯片334相连接，主控芯片334响应于辅助功能开关352的开关信号切换风扇的运行模式。
65.需要说明的是，如图4所示，设置电源开关351能够对电源模块输入的电源进行开关，电源开关351可以采用双金属片触点开关，能够简化电源模块的电路结构。
66.需要说明的是，参照图1所示，辅助功能开关352可以与电源开关351相邻设置，参照图2，辅助功能开关352可以连接于主控芯片334的端口，例如图2所示连接于编号为15的端口，辅助功能开关352在不同的开关状态下，向主控芯片334输入不同的触发信号，使得主控芯片334能够对风扇进行控制，例如在辅助功能开关352连通的状态下风扇运行时长为10分钟，断开的状态下风扇的运行时长为5分钟，具体的运行模式调整方式可以根据实际需求确定。
67.另外，在一实施例中，参照图1和图2，还包括：
68.水箱310，水箱310可拆卸连接于支撑座300，水箱310用于装载清洗液，水箱310与清洗槽210相连通。
69.需要说明的是，水箱310可以从支撑座300的侧面拆出，便于添加清洗液，水箱310可以通过水管与清洗槽210相连通，还可以设置水泵将清洗液排出到水箱310，本领域技术人员熟知如何实现清洗液注入，在此不多做限定。
70.需要说明的是，还可以在水箱310与清洗槽210之间的管道设置常闭型电磁阀，在通电后常闭型电磁阀打开，使得清洗液可以排出，能够避免断电状态下清洗液漏出，减少不必要的浪费。
71.另外，在一实施例中，参照图1和图2，还包括：
72.安全开关320，安全开关320设置于支撑座300，在水箱310在安装状态下，安全开关320与水箱310相抵接，且安全开关320导通。
73.需要说明的是，由于水箱310可拆卸，若水箱310拆卸后启动水泵，会导致清洗液排出并四处漫流，基于此，本实施例在支撑座300设置安全开关320，水箱310安装后顶起安全开关320使其导通，参考图2，安全开关320连接于主控芯片334的19号端口，在安全开关320导通的情况下向主控芯片334发送触发信号，水泵才能启动排水，当水箱310拆出后，安全开关320断开，水泵不能启动，有效提高清洗装置的安全性。
74.另外，在一实施例中，参照图1，还包括：
75.功能按键组件340，功能按键组件340设置于主电路板331，功能按键组件340设置有多个功能键，功能键与主控芯片334相连接。
76.需要说明的是，功能按键组件340可以包括多个功能键，功能键可以沿周向分布，每个功能键分别与主控芯片334的一个端口相连接，用于控制实现不同的功能，例如不同的清洗模式、不同的清洗时间等，本实施例对此不多做限定。
77.另外，在一实施例中，参照图1和图2，功能按键组件340还包括多个透光部和多个led指示灯341，透光部与功能键的数量相同且相邻设置，透光部与led指示灯341的数量相同，led指示灯341设置于透光部内侧，led指示灯341与主控芯片334相连接。
78.需要说明的是，透光部的数量与功能键相同，能够并且内侧设置有led指示灯341，可以通过led指示灯341实现提示功能，例如功能键按下后，主控芯片334控制对应的led指示灯341亮灯或者闪烁，提示对应的功能被激活，透光部和led指示灯341也可以沿周向分布与功能键的内侧或者外侧，能够与功能键位置对应，起到提示作用即可。
79.需要说明的是，led指示灯341可以是任意颜色，本实施例对此不多做限定。
80.另外，在一实施例中，参照图1和图5，还包括：
81.温控开关230，温控开关230设置于清洗槽210的外侧表面，温控开关230为常闭型开关；
82.芯片供电模块335，芯片供电模块335设置于主电路板331，芯片供电模块335的输出端与主控芯片334电连接，芯片供电模块335的输入端与温控开关230相连接，芯片供电模块335用于为主控芯片334供电。
83.需要说明的是，通过在清洗槽210设置温控开关230，能够在清洗过程中对清洗槽210的温度进行检测，在温度过高的情况下温度开关断开，使得芯片供电模块335断电，从而使主控芯片334控制清洗装置停止工作，避免高温的清洗液或者无清洗液时干烧对清洗装置造成损伤。
84.需要说明的是，如图5所示，温控开关230可以是双金属片触点常闭型温控开关
230，设置于芯片供电模块335的输入端，温控开关230的输入端连接电源模块，当温度上升到设定的阈值后断开使得芯片供电模块335断电，主控芯片334在断电后向各个装置发送停机信号，或者向电源模块发送断电信号使得设备断电，能够确保高温时断电即可。
85.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
86.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。
87.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本实用新型权利要求所限定的范围内。

技术特征：
1.一种自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置，其特征在于，包括：支撑座；清洗槽，所述清洗槽设置于所述支撑座的上侧，所述清洗槽用于放置黑胶唱片；超声波换能器，所述超声波换能器设置于所述清洗槽的外侧槽壁，所述超声波换能器用于生成超声波；主电路板，所述主电路板设置于所述支撑座，所述主电路板设置有换能器驱动电路和主控芯片，所述换能器驱动电路与所述超声波换能器相连接，所述换能器驱动电路用于向所述超声波换能器输出驱动电信号，所述主控芯片用于检测所述驱动电信号的电流值，所述主控芯片用于向所述换能器驱动电路输出脉宽调制信号。2.根据权利要求1所述的自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置，其特征在于，所述清洗槽的前侧表面和后侧表面分别设置有一个所述超声波换能器，所述主电路板设置有两个相互并联的所述换能器驱动电路，每个所述换能器驱动电路与一个所述超声波换能器相连接。3.根据权利要求2所述的自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置，其特征在于，还包括：副电路板，所述副电路板设置于所述支撑座；其中，所述副电路板位于所述清洗槽的后侧，所述主电路板位于所述清洗槽的前侧，所述换能器驱动电路的元器件分布于所述主电路板和所述副电路板，所述主电路板和所述副电路板通过连接线电气连接。4.根据权利要求1所述的自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置，其特征在于，还包括：开关电路板，所述开关电路板设置于所述支撑座，所述开关电路板设置有电源模块，所述电源模块通过电源接口与电源适配器连接，所述电源模块用于提供低压直流的工作电源。5.根据权利要求4所述的自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置，其特征在于，还包括风扇，所述风扇设置于所述清洗槽的上侧，所述风扇用于向所述黑胶唱片吹风，所述开关电路板还包括：电源开关，所述电源开关与所述电源模块相连接；辅助功能开关，所述辅助功能开关与所述主控芯片相连接，所述主控芯片响应于所述辅助功能开关的开关信号切换所述风扇的运行模式。6.根据权利要求1所述的自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置，其特征在于，还包括：水箱，所述水箱可拆卸连接于所述支撑座，所述水箱用于装载清洗液，所述水箱与所述清洗槽相连通。7.根据权利要求6所述的自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置，其特征在于，还包括：安全开关，所述安全开关设置于所述支撑座，在所述水箱在安装状态下，所述安全开关与所述水箱相抵接，且所述安全开关导通。8.根据权利要求1所述的自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置，其特征在于，还
包括：功能按键组件，所述功能按键组件设置于所述主电路板，所述功能按键组件设置有多个功能键，所述功能键与所述主控芯片相连接。9.根据权利要求8所述的自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置，其特征在于，所述功能按键组件还包括多个透光部和多个led指示灯，所述透光部与所述功能键的数量相同且相邻设置，所述透光部与所述led指示灯的数量相同，所述led指示灯设置于所述透光部内侧，所述led指示灯与所述主控芯片相连接。10.根据权利要求1所述的自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置，其特征在于，还包括：温控开关，所述温控开关设置于所述清洗槽的外侧表面，所述温控开关为常闭型开关；芯片供电模块，所述芯片供电模块设置于所述主电路板，所述芯片供电模块的输出端与所述主控芯片电连接，所述芯片供电模块的输入端与所述温控开关相连接，所述芯片供电模块用于为所述主控芯片供电。

技术总结
本实用新型提供了一种自适应谐振频率的超声波黑胶唱片清洗装置，包括：支撑座；清洗槽，设置于支撑座的上侧，清洗槽用于放置黑胶唱片；超声波换能器，设置于清洗槽的外侧槽壁，超声波换能器用于生成超声波；主电路板，设置于支撑座，主电路板设置有换能器驱动电路和主控芯片，换能器驱动电路与超声波换能器相连接，换能器驱动电路用于向超声波换能器输出驱动电信号，主控芯片用于检测驱动电信号的电流值，主控芯片用于向换能器驱动电路输出脉宽调制信号。根据本实施例的技术方案，能够通过主控芯片在输出脉宽调制信号的同时检测驱动电信号的电流值，通过电流值达到最大确定驱动电信号与超声波频率谐振，有效提高清洗效果。有效提高清洗效果。有效提高清洗效果。


技术研发人员：吴欣妮
受保护的技术使用者：珠海市鸿丰电子塑料玩具有限公司
技术研发日：2023.01.19
技术公布日：2023/7/17