[实用新型]一种超声波换能器

说明书

本实用新型提供了一种超声波换能器，属于机械技术领域。它解决了现有超声波换能器排列不紧密等问题。本超声波换能器包括前盖、后盖以及安装在前盖和后盖之间的压电陶瓷，前盖和后盖之间还设有通过电线与外界电源连接的电极片，前盖的外壁具有四面周向均匀分布且垂直于水平面的接触面，前盖于轴线方向的投影为正方形或去除四个边角的正方形。本实用新型便于排列紧密、能提高单位面积上功率密度和辐射密度。

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种超声波装置，特别涉及一种超声波换能器。

背景技术

超声波换能器是一种能把高频电能转化为机械能的装置，一般有磁致伸缩式和压电陶瓷式。电源输出到超声波发生器，再到超声波换能器，一般还要经过超声波导出、接收装置就可以产生超声波了。

现有的超声波换能器会组成阵列以发射超声波，例如中国专利文献资料公开了一种同相位密排阵列式超声波发射单元[申请号：201610709579.8；授权公告号：CN106076794A]，其由同相位密排超声波换能器阵列和印刷线路板组成，其中根据超声波发射频率、强度和指向性的需要，设计不同物理性能的几何尺寸的超声波换能器，然后由同相位的换能器以密排方式组成超声波换能器阵列，其中超声波换能器由喇叭形谐振片、镀锌金属圆板、圆形压电陶瓷、联接导线、圆柱形插针和圆形基座组成。

上述的超声波发射单元能够发射高强度指向性的超声波，但是其同现有的各个超声波换能器呈矩形排列粘接在振盒底面上的超声波发射单元一样，均存在单位面积上的功率密度不够高的问题，原因是超声波换能器的基座呈圆形或圆台状，彼此基座相切接触后会预留出空位，各个超声波换能器排列不够紧密，而且现有的超声波换能器发射的超声波是散射的，排列在一起的超声波换能器发射出的超声波存在彼此干涉抵消的情况，影响使用效果，还有电线通过电烙铁焊锡固连于压电陶瓷，连接强度仍不够理想，使用寿命仍需提高。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种便于排列紧密、能提高单位面积上功率密度和辐射密度的超声波换能器。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种超声波换能器，包括前盖、后盖以及安装在前盖和后盖之间的压电陶瓷，所述的前盖和后盖之间还设有通过电线与外界电源连接的电极片，其特征在于，所述的前盖的外壁具有四面周向均匀分布且垂直于水平面的接触面，所述的前盖于轴线方向的投影为正方形或去除四个边角的正方形。

本超声波换能器呈矩形阵列装于振盒中后，相邻超声波换能器通过接触面彼此接触，排列紧密，消除了以往前盖基座相切接触预留出较多空位的问题，本超声波换能器于相同面积上能排列的数量更多，前盖的底面（辐射面）使得超声波更为集中，减少驻波的形成，即单位面积上能产生更大的功率密度和辐射密度，用于超声波清洗机中能达到更加的清洗效果。

在上述的一种超声波换能器中，所述的前盖的底面为向中心内凹的球形面。这样使得从前盖底面辐射的超声波集中，不会形成散射，进一步避免驻波的产生，辐射均匀且密度佳。

在上述的一种超声波换能器中，所述的电线一端连接有压线端子，一颗铆钉穿过所述的压线端子并与电极片相铆接。这样电线与电极片的连接较传统的电烙铁锡焊更为方便，电线与电极片的连接强度高，使用寿命长。

在上述的一种超声波换能器中，所述的电极片上涂覆有位于电极片与压电陶瓷外壁相接处的硅胶层。硅胶涂抹后形成硅胶层，这样起到缓冲作用，防止疲劳破坏，延长了使用寿命。

与现有技术相比，本超声波换能器便于在振盒中排列紧密，单位面积上能产生更大的功率密度和辐射密度，球形面使得超声波辐射集中、均匀且密度佳，用于超声波清洗机中能达到更加的清洗效果，而且电线与电极片连接方便且牢固性好，还具有使用寿命长的优点。

附图说明

图1是本超声波换能器的结构立体图。