超聲波換能器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種超聲換能器。一種超聲波換能器,包括壓緊螺母、應力螺桿、匹配塊、壓電陶瓷、輻射體和用于連接變幅桿的連接螺桿,該匹配塊與該輻射體之間夾住所述壓電陶瓷,所述匹配塊、壓電陶瓷和輻射體均設中空部且貫通,所述應力螺桿貫穿所述匹配塊、壓電陶瓷和輻射體的中空部,并與所述連接螺桿連接,所述壓緊螺母位于所述匹配塊端且套在所述應力螺桿上,所述應力螺桿與所述壓電陶瓷之間設有絕緣層,且所述壓電陶瓷上設有電極端子。上述超聲波換能器中,在超聲頻的振動下輻射體會產生很強的內應力,因應力螺桿貫穿整個超聲波換能器,有效分散了輻射體的內應力,降低了輻射體因內應力過大而斷裂的風險,有效延長了超聲波換能器的使用壽命。
【專利說明】超聲波換能器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及超聲設備領域,特別是涉及一種超聲波換能器。
【背景技術】
[0002]傳統的超聲波換能器與變幅桿的聯接是采用分開式的,即在超聲波換能器的輻射體上分別刻出上段螺紋和下段螺紋。而超聲波換能器在工作時的內應力很大,容易造成輻射體的斷裂,縮短了超聲波換能器的使用壽命。
實用新型內容
[0003]基于此,有必要傳統的超聲波換能器的輻射體容易斷裂導致使用壽命短的問題,提供一種能延長使用壽命的超聲波換能器。
[0004]一種超聲波換能器,包括壓緊螺母、應力螺桿、匹配塊、壓電陶瓷、輻射體和用于連接變幅桿的連接螺桿,所述匹配塊與所述輻射體之間夾住所述壓電陶瓷,所述匹配塊、壓電陶瓷和輻射體均設中空部且貫通,所述應力螺桿貫穿所述匹配塊、壓電陶瓷和輻射體的中空部,并與所述連接螺桿連接,所述壓緊螺母位于所述匹配塊端且套在所述應力螺桿上,所述應力螺桿與所述壓電陶瓷之間設有絕緣層,且所述壓電陶瓷上設有電極端子。
[0005]在其中一個實施例中,所述輻射體的中空部為階梯孔,所述階梯孔包括第一孔和第二孔,且所述第一孔的孔徑大于所第二孔的孔徑,所述應力螺桿在所述輻射體內的中空部內的部分與所述階梯孔相適配。
[0006]在其中一個實施例中,所述應力螺桿與所述連接螺桿一體成型。
[0007]在其中一個實施例中,所述絕緣層為套在所述應力螺桿上的絕緣套。
[0008]在其中一個實施例中,所述電極端子形狀可為片狀、圓柱狀或棱柱狀。
[0009]在其中一個實施例中,所述應力螺桿包括一體成型的第一段、第二段、第三段和第四段,所述第一段、第三段和第四段設有螺紋,所述第一段的外徑、第三段的外徑均大于第二段的外徑和第四段的外徑。
[0010]在其中一個實施例中,所述電極端子包括分開設置在所述壓電陶瓷上的至少一個正極端子和一個負極端子。
[0011]在其中一個實施例中,所述匹配塊、壓電陶瓷和輻射體的外徑大小相同。
[0012]上述超聲波換能器中,應力螺桿和壓緊螺母夾緊使得壓電陶瓷獲得預應力,在電信號的激勵下,壓電陶瓷開始振動產生機械力,在超聲頻的振動下輻射體也會產生很強的內應力,因應力螺桿貫穿整個超聲波換能器,有效分散了輻射體的內應力,降低了輻射體因內應力過大而斷裂的風險,有效延長了超聲波換能器的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為一個實施例中超聲波換能器的結構示意圖;
[0014]圖2為超聲波換能器與變幅桿聯接示意圖。【具體實施方式】
[0015]下面結合具體的實施例及附圖對超聲波換能器的結構進行詳細的描述,以使其更加清楚。
[0016]圖1為一個實施例中超聲波換能器的結構示意圖;圖2為超聲波換能器與變幅桿聯接示意圖。如圖1和圖2所示,該超聲波換能器100,包括壓緊螺母110、應力螺桿120、匹配塊130、壓電陶瓷140、輻射體150和用于連接變幅桿200的連接螺桿160。其中,匹配塊130與輻射體150之間夾住壓電陶瓷140 ;匹配塊130、壓電陶瓷140和輻射體150均設中空部且貫通;應力螺桿120貫穿匹配塊130、壓電陶瓷140和輻射體150的中空部,且應力螺桿120與連接螺桿160連接;壓緊螺母110位于匹配塊130端且套在應力螺桿120上,應力螺桿120與壓電陶瓷140之間設有絕緣層142,且壓電陶瓷140上設有電極端子144。超聲波換能器100通過連接螺桿160與變幅桿200聯接。
[0017]上述超聲波換能器100中,應力螺桿120和壓緊螺母110夾緊使得壓電陶瓷140獲得預應力,在電信號的激勵下,壓電陶瓷140開始振動產生機械力,在超聲頻的振動下輻射體150也會產生很強的內應力,因應力螺桿120貫穿整個超聲波換能器100,有效分散了輻射體150的內應力,降低了輻射體150因內應力過大而斷裂的風險,有效延長了超聲波換能器100的使用壽命。
[0018]再參圖1,本實施例中,該應力螺桿120與該連接螺桿160 —體成型。可有效分散輻射體150的內應力,降低輻射體150斷裂的風險,延長超聲波換能器100的使用壽命。
[0019]該應力螺桿120包括一體成型的第一段122、第二段124、第三段126和第四段128,該第一段122和第三段126設有螺紋,該第一段122的外徑、第三段126的外徑均大于第二段124的外徑和第四段128的外徑。
[0020]該絕緣層142為套在該應力螺桿120上的絕緣套。
[0021]該電極端子144的形狀可為片狀、圓柱狀或棱柱狀。該電極端子144包括分開設置在該壓電陶瓷上的至少一個正極端子和一個負極端子。
[0022]該輻射體150的中空部為階梯孔,該階梯孔包括第一孔和第二孔,且該第一孔的孔徑大于所第二孔的孔徑,該應力螺桿120在該輻射體內的中空部內的部分與該階梯孔相適配。本實施例中,第一孔與應力螺桿120的第三段126相適配,即第一孔的孔徑略大于第三段126的外徑;第二孔與應力螺桿120的第四段128相適配,即第二孔的孔徑略大于第四段128的外徑,即第二孔與第四段128存在間隙。采用階梯孔設計可使應力螺桿120穩固在輻射體150內。
[0023]此外,匹配塊130、壓電陶瓷140、輻射體150三者的外徑大小相同,方便相鄰兩者之間貼合緊密以壓緊壓電陶瓷140。輻射體150的外壁上可設凹槽。
[0024]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種超聲波換能器,其特征在于,包括壓緊螺母、應力螺桿、匹配塊、壓電陶瓷、輻射體和用于連接變幅桿的連接螺桿,所述匹配塊與所述輻射體之間夾住所述壓電陶瓷,所述匹配塊、壓電陶瓷和輻射體均設中空部且貫通,所述應力螺桿貫穿所述匹配塊、壓電陶瓷和輻射體的中空部,并與所述連接螺桿連接,所述壓緊螺母位于所述匹配塊端且套在所述應力螺桿上,所述應力螺桿與所述壓電陶瓷之間設有絕緣層,且所述壓電陶瓷上設有電極端子。
2.根據權利要求1所述的超聲波換能器,其特征在于,所述輻射體的中空部為階梯孔,所述階梯孔包括第一孔和第二孔,且所述第一孔的孔徑大于所第二孔的孔徑,所述應力螺桿在所述輻射體內的中空部內的部分與所述階梯孔相適配。
3.根據權利要求1所述的超聲波換能器,其特征在于,所述應力螺桿與所述連接螺桿一體成型。
4.根據權利要求1所述的超聲波換能器,其特征在于,所述絕緣層為套在所述應力螺桿上的絕緣套。
5.根據權利要求1所述的超聲波換能器,其特征在于,所述電極端子形狀可為片狀、圓柱狀或棱柱狀。
6.根據權利要求1所述的超聲波換能器,其特征在于,所述應力螺桿包括一體成型的第一段、第二段、第三段和第四段,所述第一段和第三段設有螺紋,所述第一段的外徑、第三段的外徑均大于第二段的外徑和第四段的外徑。
7.根據權利要求1所述的超聲波換能器,其特征在于,所述電極端子包括分開設置在所述壓電陶瓷上的至少一個正極端子和一個負極端子。
8.根據權利要求1所述的超聲波換能器,其特征在于,所述匹配塊、壓電陶瓷和輻射體的外徑大小相同。
【文檔編號】B06B1/06GK203695365SQ201320463674
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年7月22日 優先權日:2013年7月22日
【發明者】湯秀蘭 申請人:湯秀蘭