Mikrodenetleyici kontrollü ultrasonik temizleme makinesi tasarımı

Abstract

Bu çalışmada 28 kHz lik ultrasonik temizleme makineleri için mikrodenetleyici tabanlı geliştirilmiş kontrol özelliklerine sahip bir ultrasonik üreteç devresinin sürücü ve güç kartı tasarımı gerçekleştirilmiştir. Çalışmada ultrasonik frekansların yüzey temizliğinde kullanımı ve öneminden bahsedilmiştir. Tasarımlanan üreteç, temizleme tanklarındaki yük değişimlerinden kaynaklanan ultrasonik dönüştürücülerdeki rezonans frekansı sapmaları sonucu güç ve temizleme verimliliğindeki azalma problemlerine karşı çözüm olarak otomatik frekans kontrolü yapabilme yeteneğine sahiptir. Bu amaca yönelik olarak özel bir algoritma geliştirilmiştir. Dar bir bantta frekans taramalı çalışma özelliği sayesinde daha homojen bir temizleme örüntüsü elde edildiği folyo testleri ile gözlenmiş olup sonuçları tezde yer almıştır. Bunların yanında sıcaklık ve zamanlama kontrolü, ve güç katındaki olası kısa devre problemlerine karşı önlemler de tasarımlanan üretecin ek özellikleri arasındadır. Tasarımlanan üreteç yazılımsal olarak yapılacak ilavelerle kolayca çok frekanslı ultrasonik temizleme makinesi tasarımları için de kullanılabilir hale gelebilmektedir.Tez raporunda ultrasonik dalgaların tanımı ve doğası, ultrasonik temizleme konusu, mikrodenetleyici tabanlı ultrasonik temizleme makinesinin tasarım aşamaları yazılım ve donanım yönleri, çalışma modları ve folyo testi sonuçları, çok frekanslı çalışma modu yer almıştır.

In this study, driver and power units of a microcontroller based ultrasonic generator, which has advanced controlling functions are designed and implemented for 28 kHz ultrasonic cleaning machines. The importance and usage of ultrasonic frequencies for surface cleaning purposes are addressed. The designed generator has the ability of automatic frequency control as a solution to the problems of degradation on power and cleaning efficiencies results from the resonant frequency deviations of ultrasonic transducers due to load changes on cleaning tanks. For this purpose, a special software algorithm has been developed. Since its operation has the property of frequency sweeping in a narrow frequency band, more homogenous cleaning patterns have been observed after the foil tests, and the related results are included in this report. Moreover, temperature and timing controls, and also protections against possible short circuits in the power unit are among the additional properties of the designed generator. It can easily be adaptable to the multifrequency ultrasonic cleaning systems by additional commands into the software running on the microcontroller.In the thesis report, definition and nature of ultrasonic waves, ultrasonic cleaning phenomena, design steps of the ultrasonic cleaning machine, software and hardware aspects, operation modes, folio test results, and multifrequency operation mode are included.