专利摘要

一种一体可视化实验室超声波生物处理系统，它是以系统的信号处理、控制部作为核心环节、超声波处理执行部作为执行环节的全闭环控制系统。超声波生物处理系统的电源部将220V交流电变换为三个等级恒定直流电压；并通过系统的母线电源正极接线端EV、系统驱动电路工作电源正极接线端E1和控制电路工作电源正极接线端E输出。系统的PWM驱动部在正弦占空比PW控制信号控制下输出PWM驱动控制信号。系统的超声波处理执行部在所产生超声波作用下处理生成目标物，并通过所配传感器产生处理槽目标物浓度反馈信号输出。系统的人机交互部从系统的信号处理、控制部接收各显示数据数据予以显示，通过屏幕操作向系统的信号处理、控制部输出有关数据。

权利要求

1.一种实验室超声波生物处理系统，为以系统的信号处理、控制部作为核心环节、超声波处理执行部h作为执行环节的全闭环控制系统；其特征是：

超声波生物处理系统的电源部a将220V交流电变换为三个等级恒定直流电压；并通过系统的母线电源正极接线端EV、系统驱动电路工作电源正极接线端E1和控制电路工作电源正极接线端E输出；超声波生物处理系统的调功部b在系统的调功、模式控制信号PC控制下输出所需母线电压及其连续时长；系统的PWM驱动部c在正弦占空比PW控制信号Dsin控制下输出PWM驱动控制信号Dr；系统的PWM逆变部d在PWM驱动控制信号Dr控制下截切母线电压时长，形成母线电压正弦波PW序列；超声波生物处理系统的功率匹配部e、系统的频带切换部f和超声波生物处理系统的频带匹配部g在频带匹配控制信号FC控制下切换、匹配输出功率、电感值段和换能器；同时，从超声波生物处理系统的功率匹配部e产生功率匹配电压反馈信号v输出，从超声波生物处理系统的频带匹配部g产生频带匹配电流反馈信号i输出；系统的超声波处理执行部h在所产生超声波作用下处理生成目标物，并通过所配传感器产生处理槽目标物浓度反馈信号De输出；系统的信号处理、控制部i分别从超声波生物处理系统的功率匹配部e、超声波生物处理系统的频带匹配部g和系统的超声波处理执行部h接收功率匹配电压反馈信号v、频带匹配电流反馈信号i和处理槽目标物浓度反馈信号De反馈，分别向超声波生物处理系统的调功部b、系统的PWM驱动部c和系统的频带切换部f输出系统的调功、模式控制信号PC、正弦占空比PW控制信号Dsin和频带匹配控制信号FC；系统的人机交互部j从系统的信号处理、控制部i接收频率显示数据fS、功率显示数据PS和效率显示数据Ef予以显示，通过屏幕操作向系统的信号处理、控制部i输出处理工作脉振次数数据KR、处理工作模式选择数据MR、频率设置数据FR和功率设置数据PR。

2.根据权利要求1所述的实验室超声波生物处理系统，其特征是：

超声波生物处理系统的工作电源电路为以SD4842型PWM控制器芯片UP作为核心器件的三路AC-DC电路；

220V市电通过电源开关Kp引入整流桥Br的两交流输入端；整流桥Br的正极输出端连接到系统的母线电源正极接线端EV，同时与第一滤波电容CP1的正极连接；整流桥Br的负极输出端接执行电路地；第一滤波电容CP1的负极接执行电路地；吸收电容CP2与吸收电阻RP1并联，该并联支路的一端与第一滤波电容CP1的正极连接，另一端与吸收二极管DP1的负极连接；吸收二极管DP1的正极与电源电路PWM控制器芯片UP的6、7、8脚连接；电源电路PWM控制器芯片UP的1、2脚接执行电路地；电源电路PWM控制器芯片UP的3脚与第二滤波电容CP3的正极连接，第二滤波电容CP3的负极接执行电路地；电源电路PWM控制器芯片UP的4脚通过缓冲电容CP4接执行电路地；电源电路PWM控制器芯片UP的5脚悬空；分压电阻RP2跨接在第一滤波电容CP1的正极与电源电路PWM控制器芯片UP的3脚之间；

输出变压器TrP的输出变压器原绕组W1同名端连接到第一滤波电容CP1的正极，其异名端连接到电源电路PWM控制器芯片UP的6、7、8脚；输出变压器TrP的输出变压器检测绕组W2同名端通过限流电阻RP3与整流二极管DP2的正极连接，整流二极管DP2的负极连接到电源电路PWM控制器芯片UP的3脚；输出变压器TrP的输出变压器检测绕组W2异名端接执行电路地；输出变压器TrP的输出变压器第一副绕组W3异名端和输出变压器第二副绕组W4异名端均接地；输出变压器TrP的输出变压器第一副绕组W3同名端和输出变压器第二副绕组W4同名端分别与控制电路工作电源整流二极管DP3的正极和系统驱动电路工作电源整流二极管DP4的正极连接；控制电路工作电源整流二极管DP3的负极同时与控制电路工作电源第一滤波电容CP5的正极及控制电路工作电源滤波电感LP1的一端连接；控制电路工作电源第一滤波电容CP5的负极接地；控制电路工作电源滤波电感LP1的另一端与控制电路工作电源第二滤波电容CP6的正极连接，该连接点连接到工作电源正极接线端E；控制电路工作电源第二滤波电容CP6的负极接地；系统驱动电路工作电源整流二极管DP4的负极同时与系统驱动电路工作电源第一滤波电容CP7的正极及系统驱动电路工作理电源滤波电感LP2的一端连接；系统驱动电路工作电源第一滤波电容CP7的负极接地；系统驱动电路工作理电源滤波电感LP2的另一端与系统驱动电路工作电源第二滤波电容CP8的正极连接，该连接点连接到信号处理电源正极接线端E1；系统驱动电路工作电源第二滤波电容CP8的负极接地；

反馈限流电阻RP4的一端连接到信号处理电源正极接线端E1，另一端与(TLP521-1型)反馈光耦器件LCP的1脚连接；反馈分压第一电阻RP5的一端连接到信号处理电源正极接线端E1，另一端与反馈分压第二电阻RP6的一端连接；反馈分压第二电阻RP6的另一端接地；(TL431型)基准电压源器件U6的负极与反馈光耦器件LCP的2脚连接，基准电压源器件U6的正极接地，基准电压源器件U6的控制极连接到与反馈分压第一电阻RP5与反馈分压第二电阻RP6的连接点；自激吸收电容CP9跨接在基准电压源器件U6的负极与控制极之间；反馈光耦器件LCP的3脚接执行电路地，反馈光耦器件LCP的4脚与电源电路PWM控制器芯片UP的4脚连接。

3.根据权利要求1所述的实验室超声波生物处理系统，其特征是：

系统的调功和模式设置电路为以MOSFET调功开关QPM为核心器件的PW控制电路；调功第一滤波电容CPM1的正极连接到系统的母线电源正极接线端EV，同时与MOSFET调功开关QPM的漏极连接；调功信号隔离光耦LCPw的正极输出端连接到调功信号或门二极管DPw的负极；模式信号隔离光耦LCMd的正极输出端连接到模式信号或门二极管DMd的负极；调功信号或门二极管DPw的正极和模式信号或门二极管DMd的正极同时与分压二极管DPM的正极连接，并通过或门上拉电阻RPb与连接到系统的母线电源正极接线端EV；与分压二极管DPM的正极连接；门级电压分压电阻RPg跨接在MOSFET调功开关QPM的漏极与栅极之间；门级触发电阻RPc跨接在MOSFET调功开关QPM的栅极与触发信号放大三极管TP的集电极之间；触发信号放大三极管TP的基极与分压二极管DPM的负极连接；分压二极管DPM的发射极接地；MOSFET调功开关QPM的源极同时连接到调功续流二极管DwP的负极和调功滤波电感LPM的一端；调功续流二极管DwP的正极接地；调功滤波电感LPM的另一端与调功第二滤波电容CPM1的正极连接，同时连接到PWM逆变母线电源正极接线端EP；调功第二滤波电容CPM1的负极接地。

4.根据权利要求1所述的实验室超声波生物处理系统，其特征是：

系统的PWM驱动和逆变电路分别为以IR2110型逆变桥左臂驱动芯片DrA、逆变桥右臂驱动芯片DrB为核心的PWM驱动电路和以增强型MOSFET逆变桥左臂驱动高端MOSFET开关QHA、逆变桥左臂驱动低端MOSFET开关QLA、、逆变桥右臂驱动高端MOSFET开关QHB和逆变桥右臂驱动低端MOSFET开关QLB为核心的逆变电路；

逆变桥左臂驱动逻辑低端输入信号隔离光耦LCLA的正极输出端A、逆变桥左臂驱动逻辑高端输入信号隔离光耦LCHA的正极输出端、逆变桥右臂驱动逻辑低端输入信号隔离光耦LCLB的正极输出端和逆变桥右臂驱动逻辑高端输入信号隔离光耦LCHB的正极输出端均连接到信号处理电源正极接线端E1；逆变桥左臂驱动逻辑低端输入信号隔离光耦LCLA的负极输出端通过逆变桥左臂驱动逻辑低端输入信号端TLA连接到逆变桥左臂驱动芯片DrA的LIN引脚；逆变桥左臂驱动逻辑高端输入信号隔离光耦LCHA的负极输出端通过逆变桥左臂驱动逻辑高端输入信号端THA连接到逆变桥左臂驱动芯片DrA的HIN引脚；逆变桥右臂驱动逻辑低端输入信号隔离光耦LCLB的负极输出端通过逆变桥右臂驱动逻辑低端输入信号端TLB连接到逆变桥右臂驱动芯片DrB的LIN引脚；逆变桥右臂驱动逻辑高端输入信号隔离光耦LCHB的负极输出端通过逆变桥右臂驱动逻辑高端输入信号端THB连接到逆变桥右臂驱动芯片DrB的HIN引脚；

逆变桥左臂驱动芯片DrA的VCC引脚和逆变桥右臂驱动芯片DrB的VCC引脚均连接到信号处理电源正极接线端E1；逆变桥左臂驱动芯片DrA的Com引脚和逆变桥右臂驱动芯片DrB的Com引脚均通过逆变桥驱动芯片公共端TCO接地；逆变桥左臂驱动芯片DrA的Vb引脚和逆变桥右臂驱动芯片DrB的Vb引脚分别与逆变桥左臂驱动自举二极管DVbA的负极和逆变桥右臂驱动自举二极管DrB的负极连接；逆变桥左臂驱动自举二极管DVbA的正极和逆变桥右臂驱动自举二极管DrB的在极均连接到信号处理电源正极接线端E1；逆变桥左臂驱动芯片DrA的VS引脚通过逆变桥左臂驱动自举平波电容CVA1和逆变桥左臂驱动自举电容CVA2的并联支路与逆变桥左臂驱动芯片DrA的Vb引脚连接；逆变桥左臂驱动自举电容CVA2的正极与逆变桥左臂驱动芯片DrA的Vb引脚连接，负极与逆变桥左臂驱动芯片DrA的VS引脚连接；逆变桥右臂驱动芯片DrB的VS引脚通过逆变桥右臂驱动自举平波电容CVB1和逆变桥左臂驱动自举电容CVB2的并联支路与逆变桥右臂驱动芯片DrB的Vb引脚连接；逆变桥右臂驱动自举电容CVB1的正极与逆变桥右臂驱动芯片DrB的Vb引脚连接，负极与逆变桥右臂驱动芯片DrB的VS引脚连接；

逆变桥左臂驱动芯片DrA的HO引脚通过逆变桥左臂驱动高端耦合电阻RHA连接到逆变桥左臂驱动高端MOSFET开关QHA的栅极；逆变桥左臂驱动芯片DrA的LO引脚通过逆变桥左臂驱动低端耦合电阻RLA连接到逆变桥左臂驱动低端MOSFET开关QLA的栅极；逆变桥右臂驱动芯片DrB的HO引脚通过逆变桥右臂驱动高端耦合电阻RHB连接到逆变桥右臂驱动高端MOSFET开关QHB的栅极；逆变桥右臂驱动芯片DrB的LO引脚通过逆变桥右臂驱动低端耦合电阻RLB连接到逆变桥右臂驱动低端MOSFET开关QLB的栅极；

逆变桥左臂驱动高端MOSFET开关QHA的漏极和逆变桥左臂驱动低端MOSFET开关QLA的漏极均连接到PWM逆变母线电源正极接线端EP；逆变桥左臂驱动高端MOSFET开关QHA的源极和逆变桥右臂驱动高端MOSFET开关QHB的源极分别与逆变桥左臂驱动低端MOSFET开关QLA的漏极和逆变桥右臂驱动低端MOSFET开关QLB的漏极连接；逆变桥左臂驱动低端MOSFET开关QLB的源极和逆变桥右臂驱动低端MOSFET开关QLB的源极通过逆变桥驱动芯片公共端TCO接地；逆变桥母线滤波电容CPWM的正极连接到PWM逆变母线电源正极接线端EP，负极通过逆变桥驱动芯片公共端TCO接地；逆变桥左臂驱动高端MOSFET开关QHA的源极与逆变桥左臂驱动低端MOSFET开关QLA的连接点连接到功率匹配输出电压上端子Tv；逆变桥右臂驱动高端MOSFET开关QHB的源极与逆变桥右臂驱动低端MOSFET开关QLB的连接点连接到功率匹配输出电压下端子Tv0。

5.根据权利要求1所述的实验室超声波生物处理系统，其特征是：

系统的功率匹配和频带切换电路为以频带匹配电感线圈WL为核心器件的匹配电路和以第一频带投切继电器J1、第二频带投切继电器J2和第三频带投切继电器J3为核心器件的切换电路；

第一频带继电器驱动信号隔离光耦LCJ1的正极输出端连接到第一频带继电器驱动信号端TmJ1，负极输出端接地；第二频带继电器驱动信号隔离光耦LCJ2的正极输出端连接到第二频带继电器驱动信号端TmJ2，负极输出端接地；第三频带继电器驱动信号隔离光耦LCJ3的正极输出端连接到第三频带继电器驱动信号端TmJ3，负极输出端接地；

第一频带继电器驱动三极管TJ1的基极通过第一频带继电器驱动信号耦合电阻RJ1连接到第一频带继电器驱动信号端TmJ1；第一频带继电器驱动三极管TJ1的发射极串联第一频带投切继电器J1接地；第二频带继电器驱动三极管TJ2的基极通过第二频带继电器驱动信号耦合电阻RJ2连接到第二频带继电器驱动信号端TmJ2；第二频带继电器驱动三极管TJ2的发射极串联第二频带投切继电器J2接地；第三频带继电器驱动三极管TJ3的基极通过第三频带继电器驱动信号耦合电阻RJ3连接到第三频带继电器驱动信号端TmJ3；第三频带继电器驱动三极管TJ3的发射极串联第三频带投切继电器J3接地；第一频带继电器驱动三极管TJ1的集电极、第二频带继电器驱动三极管TJ2的集电极和第三频带继电器驱动三极管TJ3的集电极均连接到信号处理电源正极接线端E1；

频带匹配电感线圈WL的频带匹配电感线圈始端TL0连接到功率匹配输出电压上端子Tv；第一频带投切继电器常开接点J1-1通过第一频带换能器驱动投切接线端TZ1与第一频带换能器Z1串联，该串联支路跨接在功率匹配输出电压下端子Tv0与频带匹配电感线圈WL的第一频带换能器匹配接线端TL1之间；第二频带投切继电器常开接点J2-1通过第二频带换能器驱动投切接线端TZ2与第二频带换能器Z2串联，该串联支路跨接在功率匹配输出电压下端子Tv0与频带匹配电感线圈WL的第二频带换能器匹配接线端TL2之间；第三频带投切继电器常开接点J3-1通过第三频带换能器驱动投切接线端TZ3与第三频带换能器Z3串联，该串联支路跨接在功率匹配输出电压下端子Tv0与频带匹配电感线圈WL的第三频带换能器匹配接线端TL3之间。

6.根据权利要求1所述的实验室超声波生物处理系统，其特征是：：

系统的主控和人机交互电路为以Mega16型单片机控制器芯片UC为核心的控制、操作电路；

触摸屏显示模块UD的VCC引脚连接到控制电路工作电源正极接线端E，其GND引脚接地；触摸屏显示模块UD的WR引脚连接到控制器芯片UC的PD0引脚，其RD引脚连接到控制器芯片UC的PD1引脚；

控制系统启动键KM与启动信号缓冲电阻RKM串联，控制器芯片UC的PA0引脚通过该串联支路接地；启动信号缓冲电容CKM跨接在控制器芯片UC的PA0引脚与地之间；控制器芯片UC的PA1引脚、PA2引脚、PA3引脚、PA4引脚和PA5引脚分别连接到声强信号输出端子FS、处理槽效率信号输出端子FD、电压信号输出端子FV、电流信号输出端子FI和频率反馈输出端子FF；控制器芯片UC的XTAL1引脚通过第一自激电容Cp1接地，其XTAL2引脚通过第二自激电容Cp2接地；晶振Cf跨接在控制器芯片UC的XTAL1引脚与XTAL2引脚之间；

控制器芯片UC的VCC引脚连接到控制电路工作电源正极接线端E；控制器芯片UC的PC5引脚、PC4引脚、PC3引脚、PC2引脚、PC1引脚和PC0引脚分别通过光耦LCPw分压电阻RPC5、光耦LCMd分压电阻RPC4、光耦LCHA分压电阻RPC3、光耦LCLA分压电阻RPC2、光耦LCHB分压电阻RPC1和光耦LCLB分压电阻RPC0连接到光耦LCPw的输入端正极、光耦LCMd的输入端正极、光耦LCHA的输入端正极、光耦LCLA的输入端正极、光耦LCHB的输入端正极和光耦LCLB的输入端正极；光耦LCPw的输入端负极、光耦LCMd的输入端负极、光耦LCHA的输入端负极、光耦LCLA的输入端负极、光耦LCHB的输入端负极和光耦LCLB的输入端负极均接地；控制器芯片UC的PB2引脚、PB1引脚和PB0引脚分别通过光耦LCJ1分压电阻RPB2、光耦LCJ2分压电阻RPB1和光耦LCJ3分压电阻RPB0连接到光耦LCJ1的输入端正极、光耦LCJ2的输入端正极和光耦LCJ3的输入端正极；光耦LCJ1的输入端负极、光耦LCJ2的输入端负极和光耦LCJ3的输入端负极均接地；控制器芯片UC的RESET非引脚通过重置信号上拉电阻RR1连接到控制电路工作电源正极接线端E；控制器芯片UC的RESET非引脚通过重置信号缓冲电阻RR2与控制器重置按键KR的串联支路接地；控制器芯片UC的RESET非引脚通过重置信号缓冲电容CR接地；控制器芯片UC的GND引脚接地。

一种实验室超声波生物处理系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。