超音波洗浄機の故障調査再開

現地改修も一段落したので、休暇をもらい、午後から、作業が中断していた故障箇所の調査を開始した。
まずは出口から
超音波振動子が壊れていないかという点だ。
槽に定量の液体が入っていないと壊れる場合があるというが、今回これを知らず少ない量で動作確認を行ったので心配だった。
1台に10個の振動子が接着されているが1個ずつ配線を切っていくのも、その後の接続を考えると大変なので、それをしないで確認する方法が無いか考えて見た。
以前大量に頂いた超音波センサーの残りが有ったので、これで振動音がモニター出来ないかとやってみた。
今回の洗浄機は発振回路の周波数が40ｋHｚであることが確認とれているし、超音波センサーの中心周波数も同じ40ｋHｚなので使える。
信号発振器より40ｋHz信号を印加してみる。
シンセサイザー方式のは正弦波しか出ないが、出力レベルが+15ｄBm/600Ωと110Ωまで出せる。一方、CR発振器は矩形波も出せるが、出力が0ｄBmまでしか出せない。
これで実験してみると、矩形波でも振動子が共振しるので、出力波形は正弦波となる。
マッチングトランス経由と無しで比較したが、無しのほうがレベルが高く出た。おそらくトランス出力のが入力に対しインピーダンスが低くなっているのだろう。トランスも壊れてはいない様だ。
振動子のインピーダンスは公表されている国産メーカーので見ると35Ω以下となっており、これが10個並列なので3.5Ωとかなり低インピーダンスとなる。
ということで、振動子に直接シンセサイザー式発振器600Ω出力（マッチングからすると110Ωとなるのだが出力電圧が大きい600Ωとする）から印加する。
超音波センサーは出力レベルが小さいのだが、取り敢えずオシロスコープに直接接続して波形を見てみた。画面の様に正弦波が観測された。
これを各振動子に近づけてみると、夫々に観測されるので良いのかなと。でも槽に一体にくっついているので他の振動子の影響も出るのかも知れない。
まあ半信半疑ではあるが、次の段階に進めたいと考えている。
出力のN-CHパワーMOS-FETについて、安価な秋月の2SK2372（100円）と電流の大きい2SK3681（1050円）を付けて見て、これのB電圧は実験用可変直流電源を使い温度センサーで監視しながら電圧を上げてみての異常発生が無いか確認したいと思う。但し、規定量の水を入れて確認する必要があるので、ドライブ基板と本体を離すための延長コードを作らなければならない。