[实用新型]发射式大功率超声波换能器

说明书

本实用新型涉及超声波技术领域。

现有的一种主要用于塑料焊接上的超声波换能器，其结构是由多片压电陶瓷晶片和多片导电铜极片的组合，对后反射块与前反射块金属应用上没有明确的组配界定，这种结构存在如下缺点：

1、例如由4片压电陶瓷晶片组合的换能器，每片压电陶瓷制作成片材后其频率都是确定的，各片晶片的固定频率本身就客观上存在差异。而在使用中应尽可能选用固定频率相同的晶片，在多个频率差中，选择相同频率的多片晶片难度极大，因而使得换能质量功效往往不够理想；

2、在多片压电陶瓷晶片组合中，有多片(如4片)硬质导电极片被夹在其中，由于导电极片用材相对硬度大，工艺制造又不平整，使得导电极片与压电陶瓷晶片的接触紧密度不够理想，直接影响换能器的功效，并使发热因素潜。

3、由于后反射块与前反射块对金属质量密度的配比没有明确的界定，使生成超声波发射方向上的聚集能力不够充分发挥，往往觉得强度不足。

本实用新型的要求达到如下目的：

1、克服因多块压电陶瓷晶片、多硬质导电极片组合所带来的频差、内阻发热等负面效应；

2、克服因前后反射块应用材料上的不明确组配要求，弱化超声波换能效率上的不良现象；

本实用新型通过如下途径来实现的：

1、将多层压电陶瓷晶片组合改成双片组合结构；

2、采用延展性能良好和导电热性能良好的金属材料作导电极片；

3、选择前、后反射块时，后反射块的密度比前反射块的密度大。

经改进后的超声波换能器，具有如下效果：

1、由于压电陶瓷晶片的数量减至两块，克服了因多片压电陶瓷晶片造成的频差扩大化趋向。

2、采用延展性良好的金属片作导电极片，容易使得晶片与极片之间及晶片与反射块之间的接触更加贴切，改善换能性能，换能器内部的热能更易于传递、交换、扩散。

3、后反射块的密度比前反射块的密度大，使换能器产生的超声波得到强有力的聚集导向，能达到瞬间转换值高的效果。

下面结合附图的实例对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型的结构图。

图2为现有超声波换能器的结构图。

图中，1--穿心联结螺杆，2--后反射块，3--压电陶瓷晶片，4--导电极片，5--前反射块。

将两块压电陶瓷晶片3和两块导电极片4分隔着用穿心联结螺杆1与后反射块2和前反射块5串接起来，导电极片4采用具有良好延展性的导电金属块铝片，导电极片有一与高频信号电源线联接的凸出部分。

本例的后反射块选用#45钢制作，前反射块选用铝质金属制作。

安装时前反射块5、导电极片4、压电陶瓷晶片3、后反射块之间应尽可能紧密接触，将高频信号电源线的正、负极线分别焊接到两块导电极片4上。