[实用新型]超声波换能器中的振源和超声波全波换能器

说明书

技术领域

本实用新型涉及到超声波发生装置，尤其涉及到超声波发生装置中的换能器。

背景技术

目前，超声波已经广泛应用于焊接、切削、粉碎、喷涂、提练、手术、磨削和清洗等领域。传统的换能器，其结构包括：器身和将两个压电陶瓷组分别固定在器身两侧的器头和器尾，两个压电陶瓷组中，一个为主压电陶瓷组，另一个为副压电陶瓷组，副压电陶瓷组中的压电陶瓷环的数量比主压电陶瓷组中的少。由上述主、副压电陶瓷组构成的振源，其输出功率不高，采用这种振源制作的换能器，输出功率都较小；而且，这种换能器的能量转换效率不高，通常不超过76％。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种可以提高功率的超声波换能器中的振源。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：超声波换能器中的振源，包括：偶数个间隔直线布置的压电陶瓷组，其特征在于：所述压电陶瓷组含有相同片数的压电陶瓷环，并且片数为偶数，每个压电陶瓷组中，相邻压电陶瓷环的相同极性的端面贴靠在一起，所有压电陶瓷环的相同极性并接在一起，形成压电陶瓷组的正、负极，两两相邻的压电陶瓷组的相反极性相连，从而形成所述振源的正、负极。

本实用新型所要解决的进一步的技术问题是：提供一种可以提高能量转换效率的超声波全波换能器。

为解决上述进一步的技术问题，本实用新型采用的技术方案为：超声波全波换能器，包括：振源和振动体，所述的振动体包括：器身以及位于器身两侧的器头和器尾，所述的振源包括一对本实用新型所述结构的压电陶瓷组即第一压电陶瓷组和第二压电陶瓷组，第一压电陶瓷组设置在器身与器尾之间，第二压电陶瓷组设置在器身与器头之间；所述的器身、器头和器尾均为圆柱体，其直径以及压电陶瓷环的外径均≤超声波波长的四分之一，第二压电陶瓷组与器身的组合体对应于二分之一波长，第一压电陶瓷组与其外侧部分的组合体对应于四分之一波长，器头对应于四分之一波长。

所述器头由位于内侧较粗的连接部和位于外侧较细的发射部构成，发射部的横截面积与连接部的横截面积之比为1∶1.5～2。

所述的全波换能器还包括有密封筒，所述的器身、器尾和两个压电陶瓷组套装在密封筒中，所述器头的外周壁上设置有与密封筒相配合的阶梯状的安装凸台，安装凸台与密封筒之间设置有密封圈。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的振源，由于每个压电陶瓷组均设置了相同片数的压电陶瓷环，每个压电陶瓷组中，相邻压电陶瓷环的相同极性的端面贴靠在一起，所有压电陶瓷环的相同极性相并接，形成压电陶瓷组的正、负极，两两相邻的压电陶瓷组的相反极性相连，从而形成所述振源的正、负极，两个压电陶瓷组合为提供超声波振源，提高了振源的输出功率。本实用新型所述的换能器由于采用了上述结构的振源，并将第二压电陶瓷组与器身的组合体对应于二分之一波长，第一压电陶瓷组与其外侧部分的组合体对应于四分之一波长，器头对应于四分之一波长，从而形成一个全波换能器，大大提高了换能效率，换能效率通常能达到95％以上；除此之外，由于器头的发射部的横截面积比连接部的横截面积小，增大了超声波的振幅，提高了超声波的振动效率；另外，通过密封筒和密封圈将两个压电陶瓷组密封起来，从而将本实用新型所述的换能器应用到污水等恶劣环境，从而拓宽了所述全波型换能器的应用场合。

附图说明

图1是本实用新型的局部剖视结构示意图。

图2是图1中两个压电陶瓷组的电连接结构示意图。

图3是本实用新型带有密封筒的结构示意图。

图4是图3的剖视结构示意图。

图1至图4中：1、器身，101、第一螺纹孔，102、第二螺纹孔，2、器尾，3、器头，31、安装凸台，32、止转凸台，33、螺纹孔，4、第一压电陶瓷组，41、第一压电陶瓷环，42、第二压电陶瓷环，43、第三压电陶瓷环，44、第四压电陶瓷环，5、第二压电陶瓷组，51、第五压电陶瓷环，52、第六压电陶瓷环，53、第七压电陶瓷环，54、第八压电陶瓷环，6、第一螺栓，7、第二螺栓，9、密封筒，11、第一正引出线，12、第一负引出线，13、第二正引出线，14、第二负引出线，15、端板，16、卡簧，17、内挡板，18、密封圈，19、外挡板，20、卡簧。

具体实施方式