超聲波換能器的製作方法

2023-10-25 16:22:27 1

專利名稱：超聲波換能器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種超聲波裝置，尤其涉及一種超聲波換能器。
技術背景
超聲波換能器是超聲波清洗機和清洗設備中將壓電效應轉換成機械能震動的關 鍵部件。現有的超聲波換能器由質量塊、發射頭、壓電元件等構成，發射頭的端面是一 個水平面，這種換能器都需要通過不鏽鋼板做傳導，不適合人體接觸，且其工作頻率帶 寬較窄，超聲效果不均勻，超聲波效果較弱；現有的換能器中的壓電元件由至少一片壓 電晶片組成，在短路時會形成迴路，致使有觸電危險。發明內容
本發明實施例所要解決的技術問題在於， 集中，強度均勻。
本發明進一步所要解決的技術問題在於， 電觸電事故。
為解決上述技術問題，提供了一種超聲波換能器，包括殼體、設置於殼體頂部 的發射頭、設置於殼體內底部的後端質量塊以及通過螺栓固定在所述發射頭和後端質量 塊之間的壓電元件，所述發射頭包括頂面為球冠凸面的工作部。
上述技術方案至少具有如下有益效果本發明的換能器的發射頭包括頂面為球 冠凸面的工作部，這種發射頭不需通過不鏽鋼鋼板做傳導可直接與人體接觸，避免了傳 導造成的能量損失，超聲功率得到百分之百的發揮，且其工作頻率帶寬較寬，超聲波能 量集中、強度均勻；在每個壓電陶瓷片之間設置無電極的陶瓷片，即使發生壓電陶瓷 片爆裂等原因而導致短路也不會形成迴路，從而可有效避免人體接觸可能產生的觸電危 險。


圖1是本發明實施例的超聲波換能器的剖視結構圖。
具體實施方式
圖1所示本發明的超聲波換能器包括發射頭1、後端質量塊2、螺栓3、壓電 元件4以及殼體5。
其中，發射頭1包括頂面為球冠凸面的工作部12和自工作部12的底面中部凸出 伸入殼體5內的連接部11，發射頭1的連接部11設置在殼體5內部，發射頭1的工作部 12從殼體5頂部伸出。後端質量塊2設置在殼體5內的底部，壓電元件4通過螺栓3固 定在發射頭1和後端質量塊2之間，所述螺栓3固定於連接部11上。
所述壓電元件4包括至少兩片壓電陶瓷片41和設置在相鄰兩片壓電陶瓷片41之提供一種超聲波換能器，超聲波能量 提供一種超聲波換能器，其能避免漏間的無極電極片42。其中，無極電極片42為沒有電極的陶瓷片。本實施例的壓電元件 4包括4片壓電陶瓷片41和間隔設置在壓電陶瓷片41之間的3片無極電極片42，具體實 施時可根據應用需要採用不同數量的壓電陶瓷片41並在相鄰兩片壓電陶瓷片41之間設置 無極電極片42即可有效避免短路形成迴路而導致的觸電危險。所述壓電元件4的外部包有一層玻璃鋼布6，可進一步防止由於換能器帶電而導致觸電的問題。在連接部11和後端質量塊2上均設有至少一個安裝槽，在安裝槽內對應嵌設有 防水密封圈。本實施例中在發射頭1的連接部11與殼體5的內壁之間設置有第一防水密 封圈7和第二防水密封圈8 ；在後端質量塊2與殼體5的內壁之間設置有第三防水密封圈 9。具體實施時為了更好的實現防水效果，可在連接部11與殼體5的內壁之間設置多個防 水密封圈，相應的在後端質量塊2與殼體5的內壁之間設置多個防水密封圈，雙層密封， 可有效的防止漏水。在發射頭1的工作部12的底面與殼體5之間設置有防震墊10，可有效的減少超 聲波換能器工作時所產生的噪音。所述殼體5為不鏽鋼殼體，發射頭1採用輕質鋁合金材料製成，後端質量塊2為
金屬塊。本發明的換能器採用發射頭包括頂面為球冠凸面的工作部，該發射頭適合人體 接觸，且其工作頻率帶寬較寬，超聲波能量集中、強度均勻；在每個壓電陶瓷片之間設 置無電極的陶瓷片，即使發生壓電陶瓷片爆裂等原因而導致短路也不會形成迴路，從而 可有效避免人體接觸可能產生的觸電危險；該換能器不需要鋼板做傳導可直接與溶液接 觸，避免了傳導造成的能量損失，超聲功率得到百分之百的發揮，不會因粘貼不良產生 高溫傷到人和換能器使用壽命縮短的問題。以上所述是本發明的具體實施方式
，應當指出，對於本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾 也視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種超聲波換能器，包括殼體、設置於殼體頂部的發射頭、設置於殼體內底部 的後端質量塊以及通過螺栓固定在所述發射頭和後端質量塊之間的壓電元件，其特徵在 於，所述發射頭包括頂面為球冠凸面的工作部。
2.如權利要求1所述的超聲波換能器，其特徵在於，所述壓電元件包括至少兩片壓電 陶瓷片和設置在相鄰兩片壓電陶瓷片之間的無極電極片。
3.如權利要求1或2所述的超聲波換能器，其特徵在於，所述壓電元件外部包有一層 玻璃鋼布。
4.如權利要求1所述的超聲波換能器，其特徵在於，所述發射頭還包括自工作部的底 面中部凸出伸入殼體內的連接部，所述螺栓固定於連接部上。
5.如權利要求4所述的超聲波換能器，其特徵在於，所述連接部的外側壁與所述殼體 的內壁之間設置有至少一個防水密封圈；所述後端質量塊與所述殼體的內壁之間設置有 至少一個防水密封圈。
6.如權利要求5所述的超聲波換能器，其特徵在於，所述連接部和後端質量塊上均設 有安裝槽，防水密封圈均對應嵌設於安裝槽內。
7.如權利要求1或4所述的超聲波換能器，其特徵在於，在所述工作部的底面與殼體 之間設置有防震墊。
8.如權利要求1、4或5任一項所述的超聲波換能器，其特徵在於，所述殼體為不鏽 鋼殼體。
9.如權利要求1或4所述的超聲波換能器，其特徵在於，所述發射頭採用輕質鋁合金 材料製成。
10.如權利要求1或5所述的超聲波換能器，其特徵在於，所述後端質量塊為金屬塊。
全文摘要
本發明實施例涉及一種超聲波換能器，包括殼體、設置於殼體頂部的發射頭、設置於殼體內底部的後端質量塊以及通過螺栓固定在發射頭和後端質量塊之間的壓電元件，所述發射頭包括頂面為球冠凸面的工作部。本發明的換能器不需通過不鏽鋼鋼板做傳導可直接與人體接觸，避免了傳導造成的能量損失，超聲功率得到百分之百的發揮，且其工作頻率帶寬較寬，超聲波能量集中、強度均勻；在每個壓電陶瓷片之間設置無電極的陶瓷片，即使發生壓電陶瓷片爆裂等原因而導致短路也不會形成迴路，從而可有效避免人體接觸可能產生的觸電危險。
文檔編號B06B1/06GK102019273SQ201010598570
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月21日 優先權日2010年12月21日
發明者吳銀隆 申請人:吳銀隆