[实用新型]超声换能器

说明书

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，具体涉及一种超声换能器。

背景技术

现有应用于外科手术中的超声骨刀手柄，其核心部件为超声换能器，目前主要采用夹心式压电换能器来实现电能与声能的转换，如图1所示，该换能器是由压电陶瓷片13的两端面夹以前盖板15和后盖板11组成，前盖板15和后盖板11为金属材料制成，各部件之间用预紧螺栓3压紧。经过极化的压电陶瓷片13安装方式为物理上串联，电气上并联，连接面之间使用电极片12引出接线，使得前盖板15和后盖板11会与换能器的其中一极相连接，并通过手柄外壳、变幅杆、刀具等与人体接触，实际测试中有漏电流存在，人体有触电的风险。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种超声换能器，使超声骨刀的手柄外壳、刀具等与压电陶瓷片完全绝缘，减少漏电流，降低安全风险。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型技术方案如下：

一种超声换能器，包括换能器本体和变幅杆，所述换能器本体包括前盖板、后盖板和位于前盖板与后盖板之间的压电陶瓷换能器，所述压电陶瓷换能器与前盖板和后盖板之间均设置有硬质绝缘结构。

上述结构，在现有夹心式换能器前盖板与压电陶瓷片连接处、后盖板与压电陶瓷片连接处加装绝缘结构进行电气隔离，使得超声骨刀的手柄外壳、刀具等与压电陶瓷片完全绝缘，减少了漏电流，降低了安全风险。绝缘结构为硬质材料，减少超声能量传递损失。

进一步，所述硬质绝缘结构为绝缘垫片或绝缘层。

进一步，所述硬质绝缘结构为表面涂有绝缘陶瓷层的不锈钢，或硬质绝缘结构由未极化的铁电陶瓷材料制成。该材料的密度、声速、杨氏模量、泊松比等物理性能尽量与压电陶瓷片接近，与压电陶瓷片匹配度更高，能更好传递超声能量，减少超声能量的损失。且与普通的绝缘陶瓷材料相比，强度更高，不易损坏。

进一步，所述压电陶瓷换能器包括压电陶瓷片和电极片，所述硬质绝缘结构设置在压电陶瓷换能器两端的电极片与前盖板和后盖板之间。

进一步，所述前盖板、压电陶瓷换能器、硬质绝缘结构和后盖板通过预紧螺栓连接。

进一步，所述换能器本体与变幅杆一体成型，且换能器本体与变幅杆组成至少两级振幅放大的结构。

通过将变幅杆与换能器本体一体成型，取消变幅杆与换能器本体通过螺纹连接的方式，能够有效避免能量损失，保证超声换能器的能量能够高效输出，同时方便使用者更换刀具，并且结构简单，使用成本低。

进一步，所述前盖板前端为一缩径段，该缩径段与所述变幅杆一体成型，所述缩径段前端的直径小于或等于所述变幅杆后端的直径。

进一步，所述缩径段与换能器本体的后段组成第一级振幅放大结构，所述变幅杆由后向前至少包括后杆段和直径小于后杆段的前杆段，所述后杆段与前杆段组成第二级振幅放大结构，所述缩径段的前端与后杆段的后端一体成型。

进一步，所述后杆段的直径与缩径段的直径之比值为1-4，所述缩径段与后杆段之间锥形过渡且过渡的锥角为0-120°

进一步，所述后杆段的直径与前杆段的直径之比值为1-4，后杆段与前杆段之间为圆弧过渡且过渡圆弧的半径与前杆段的直径之比值为0-0.7。

如上所述，本实用新型的有益效果是：在现有夹心式换能器前盖板与压电陶瓷片连接处、后盖板与压电陶瓷片连接处加装绝缘结构进行电气隔离，使得手柄外壳、刀具等与压电陶瓷片完全绝缘，减少了漏电流，降低了安全风险。

附图说明

图1为现有超声换能器本体的结构示意图；

图2为本实用新型超声换能器本体的结构示意图；

图3为本实用新型超声换能器的结构示意图。

零件标号说明

1超声换能器本体

11 后盖板

12 电极片

13 压电陶瓷片

14 法兰盘

15 前盖板

16 硬质绝缘结构

17 缩径段

2变幅杆

21 后杆段

22 前杆段

3预紧螺栓

4刀具

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

实施例1