一种脚踩式高频机的降低高频辐射的装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及高频机领域，具体涉及一种脚踩式高频机的降低高频辐射的装置。


背景技术：

[0002]
高频机电磁辐射是世界性的难题，各国科技人员，政府和国际组织几十年来一直在努力探索防止辐射的有效办法。1992年发表的《屏蔽对降低操作工暴露于介质加热器高频辐射有效性研究》论文中提出多种屏蔽方案设计，对屏蔽效果进行评估，其内容在“日内瓦国际劳工办公室”出版的《使用高频介质加热器的安全规定》被反复引用，并以“国际劳工办公室”的名义要求各国生产厂家采用，但至今没有任何一家企业获得成功。
[0003]
有人在工作台上设置第二屏蔽罩，也有人在工作台上设置带箱门的箱式屏蔽罩(专利号：201410368342.9)，以期减小高频电磁辐射，然而依然无法有效的降低辐射。
[0004]
现有脚踩式高频塑胶熔接机如图1和图2所示，其高频输出由振荡器、调谐电容、工作电容器，再回到振荡器形成回路。由于结构特点及安全考虑，调谐电容的调节杆通常必须设置在桌面下，由此成为脚踩式高频机的经典结构并几十年沿用至今:振荡器、调谐电容设置在桌面下并顺序连接，由顶杆、接点及输出铜带连接到桌面上的工作电容器上电极，再经由工作电容器下电极回到高频发生器(如图2所示)。
[0005]
发明人经过研究发现，真正的高频零电位在振荡器上，工作电容器下电极(工作台)需经由桌面下敷设的铝箔或铜带回到振荡器。因而工作电容器下电极与振荡器之间的距离为结构距离无法消除，特别是，由于调谐电容器尺寸巨大且因双工位结构特点需纵向配置及相互间需要的隔离间距，因而对振荡器与工作电容器下电极之间的距离影响极大(如图1所示)。此时下极板电位为v＝i*z；其中i为高频工作电流；z为复阻抗，z＝r+jωl，r为下电极经由桌面下敷设的铝箔、屏蔽罩回到振荡器的电阻，ωl为其感抗，ω＝2πf，f为频率；l为高频电感，l＝2*10^-3*a(ln(2a/(b+h))+0.5+0.2235*(b+h)/a)
[0006]
其中a为导体长度，b为导体宽度，h为导体厚度。由于高频机的工作频率极高，通常高达几十兆赫兹，所以感抗极大；同时，由于趋肤效应的存在，铝箔的直流电阻也不能忽略，因而工作电容器下电极跟振荡器之间的距离对工作电容器下电极的高频电位影响极大，距离越远，高频电位越高，辐射也越厉害，因而，以工作台为中心的整个屏蔽装置甚至成为高频辐射的“天线”。
[0007]
由于本领域的技术人员对高频辐射的成因缺乏理解，没有意识到减小振荡器与工作台的距离对降低高频机的辐射至关重要，加之，改变传统高频机结构，重新匹配高频输出特性参数，是一项极其繁复的工程，因而通常不会轻易做出改变，现有的脚踩式高频机做为传统经典几十年沿用至今。也没有行之有效的技术方案，致使降低辐射一直未有行之有效的方案。


技术实现要素：

[0008]
有鉴于此，为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提出一种脚踩式高频机的降低高频辐射的装置，该装置能降低高频辐射。
[0009]
所采用的技术方案为：
[0010]
一种脚踩式高频机的降低高频辐射的装置，包括：
[0011]
电源，用于提供工作电流；
[0012]
振荡器，与电源连接，用于将工作电流转换成高频振荡电流；
[0013]
调谐装置，含有调谐电容与谐振电容，所述谐振电容与振荡器电连接，所述调谐电容与谐振电容电连接，该调谐装置用于调节高频机的输出功率；
[0014]
工作电容器，其中工作台即为工作电容器下电极，工作台的上方设有工作电容器上电极，工作电容器上电极与调谐电容电连接，工作台与振荡器形成回路电连接；
[0015]
所述振荡器位于工作台下，贴近工作台；所述调谐电容位于振荡器或桌面上方，这样可以使振荡器最大限度的贴近工作电容器下电极，以降低工作电容器下电极的接地阻抗；调谐电容周边设有第一屏蔽罩；所述振荡器在工作电容器上电极、工作台之间产生高频电场；所述工作台用于放置工件进行熔接加工。
[0016]
进一步地，调谐电容通过传动装置连接到位于工作台下的调谐电容的调节杆进行调节。
[0017]
进一步地，工作电容器周边设有第二屏蔽罩，用于屏蔽工作电容器上、下电极工作时产生的高频辐射。
[0018]
本实用新型的有益效果在于：
[0019]
一方面，将调谐电容设置在振荡器或桌面上方，这样可以使振荡器最大限度的贴近工作电容器下电极，以降低工作电容器下电极的接地阻抗，降低高频辐射；调谐电容周边设有第一屏蔽罩，则进一步降低高频辐射。
[0020]
另一方面，由于调谐电容设置在振荡器或桌面上方，振荡器由此可以最大限度的贴近工作电容器下电极，从而使脚踩式高频机的外形尺寸大大降低，例如高频机长度可以从170cm左右的长度降低到140cm左右的长度。
附图说明
[0021]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]
图1为传统高频机的工作状态的俯视结构示意图。
[0023]
图2为传统高频机的侧视结构示意图。
[0024]
图3为实施例1的降低脚踩式高频机高频辐射的装置的侧视结构示意图。
[0025]
图4为实施例1的降低脚踩式高频机高频辐射的装置的正视结构示意图。
[0026]
图中，1-电源，2-振荡器，3-调谐电容，4-接地铜带，5-工作台，6-第一屏蔽罩，7-谐振电容,8-桌面，9-输出铜带，10-模具,11-机架，12-传动装置；13-第二屏蔽罩；14-地面。
具体实施方式
[0027]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型优选的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028]
实施例1
[0029]
参见图3和图4所示的一种屏蔽机式的脚踩式双工位高频机的结构示意图，其中高频机即是高频塑胶熔接机，其工作原理是利用振荡器2产生一个高频电场，把这个高频电场施加在工作电容器上，工作台5上的熔胶在高频电场的作用下，其极性分子快速移动产生热量，在压力作用下达到热熔目的。
[0030]
该放置于地面14上的脚踩式双工位高频机的降低高频辐射的装置包括电源1、振荡器2、调谐装置和工作台5。
[0031]
电源1，用于提供工作电流；
[0032]
振荡器2，与电源1连接，用于将工作电流转换成高频振荡电流；
[0033]
调谐装置，含有调谐电容3与谐振电容7，谐振电容7与振荡器2通过接地铜带4电连接，调谐电容3与谐振电容7电连接，调谐电容3通过输出铜带9与模具10相连。该调谐装置用于调节高频机的输出功率。
[0034]
工作电容器，其中工作台5即为工作电容器下电极，工作台5的上方设有模具10即为工作电容器上电极，工作电容器上电极与调谐电容3电连接，工作台5与振荡器2形成回路电连接，铺设在工作台5上的工作面即为桌面8。
[0035]
振荡器2位于工作台5下，贴近工作台5；调谐电容3位于振荡器2上方，这样可以使振荡器2最大限度的贴近工作电容器下电极，以降低工作电容器下电极的接地阻抗；调谐电容3周边设有第一屏蔽罩6，第一屏蔽罩6罩住调谐电容3；振荡器2在上电极、工作台5之间产生高频电场；工作台5用于放置工件进行熔接加工。
[0036]
调谐电容3通过传动装置12连接到位于工作台5下的调谐电容3的调节杆进行调节。
[0037]
工作电容器周边设有第二屏蔽罩13，该第二屏蔽罩13可以为可活动的屏蔽罩，该第二屏蔽罩13用于屏蔽工作电容器上、下电极工作时产生的高频辐射。
[0038]
将调谐电容3设置在振荡器2或者桌面8上方，振荡器2由此可以最大限度地贴近下电极，大大降低下电极接地阻抗，降低高频辐射。
[0039]
以公式来说明，下极板电位为v＝i*z；其中i为高频工作电流；z为复阻抗，z＝r+jωl，r为下电极经由桌面8下敷设的铝箔、屏蔽罩6回到振荡器2的电阻，ωl为其感抗，ω＝2πf，f为频率；l为高频电感，l＝2*10^-3*a(ln(2a/(b+h))+0.5+0.2235*(b+h)/a)
[0040]
其中a为导体长度，b为导体宽度，h为导体厚度。由于高频机的工作频率极高，通常高达几十兆赫兹，所以感抗极大；同时，由于趋肤效应的存在，铝箔的直流电阻也不能忽略，因而下电极跟振荡器2之间的距离对下电极的高频电位影响极大，距离越远，高频电位越高，辐射也越厉害。
[0041]
传统高频机为了躲避机械结构和安装方便，都将振荡器2、谐振电容7、调谐电容3等电气部分放于桌面8下方，由顶杆和接点连接到工作电容器的上电极。这样振荡器2离下
电极的越远，下电极到振荡器2的复阻抗越大，工作电容器下电极电位就越大，就不是通常的零电位了，不是零电位的工作电容器下电极的电位值越大，产生的辐射就越大。
[0042]
本实用新型使振荡器2和工作电容器下电极之间的电连接距离降低，从而振荡器2与工作电容器下电极之间的距离变小，使工作电容器下电极到振荡器2的复阻抗较小，工作电容器下电极电位就较小，就接近于0电位，产生的辐射就很小，从而解决了现有技术的问题。
[0043]
该技术问题是非显而易见的，本领域技术人员一般难以发现有这种不同距离产生不同辐射的问题。
[0044]
基于该技术问题，本实施例同样提供一种用于脚踩式高频机的降低辐射的方法，调谐电容3设置在振荡器2或桌面8上方，这样可以使振荡器2最大限度的贴近工作电容器下电极，最大限度地降低振荡器2与工作电容器下电极之间的电连接距离，以降低工作电容器下电极的接地阻抗，然后保持振荡器2、谐振电容7、调谐电容3与工作台5的上下电极的电连接关系不变；调谐电容3周边设有第一屏蔽罩6。
[0045]
利用该方法，就能调节现有的振荡桶和调谐电容3的位置，并保持原有的电连接关系不变。该电连接关系不变即是指电路上的各个器件之间的电连接的拓扑关系保持不变。拓扑关系是指元素之间的连接关系并不考虑具体位置。电连接距离则考虑元素之间的位置的远近关系。
[0046]
利用该方法或装置，一方面，调谐电容3设置在振荡器2或桌面8上方，然后保持振荡器2、谐振电容7、调谐电容3与工作电容器的上下电极的电连接关系不变，这样可以使振荡器2最大限度的贴近工作电容器下电极，以降低工作电容器下电极的接地阻抗，降低辐射。
[0047]
另一方面，调谐电容3设置在振荡器2或桌面8上方，然后保持振荡器2、谐振电容7、调谐电容3与工作台5的上下电极的电连接关系不变，使振荡器2和工作台5的下电极之间的电连接距离降低。使振荡器2和工作台5之间的电连接距离降低，从而使脚踩式高频机的外形尺寸大大降低，例如可以从170cm左右(
±
5cm)的长度降低到140cm左右(
±
5cm)的长度。
[0048]
实施例2
[0049]
调谐电容3周边设置的第一屏蔽罩6及工作电容器周边设置的第二屏蔽罩13为单层屏蔽罩或多层。本实施例的第一屏蔽罩6和第二屏蔽罩13均为单层。
[0050]
实施例3
[0051]
本实施例可以将对面放置的工位改进为单面双工位结构，以便一个人可以同时操作两个工作台5。
[0052]
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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