超聲波換能器主體結構的製作方法

2023-12-07 22:09:51 4

超聲波換能器主體結構的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種超聲波換能器主體結構，其特徵在於：由局部曲面平板、換能片、密封件、彈簧構成，所述的局部曲面平板中間設置換能片，遠離換能片局部曲面平板邊緣設置密封件，密封件對應的局部曲面平板邊緣設置導電膜，所述的彈簧軸向一端與換能片固定裝配，彈簧軸向另一端與導電相線連接，所述的導電相線延伸與控制電源相端連接，局部曲面平板的局部曲面與換能片固有頻率振幅共振而產生形變，使超聲波換能器獲得較高能量，提高換能效果和減少產品耗能，本發明一種新型的超聲波換能器主體結構，結構簡單，設計合理，安裝方便，廣泛應用與室內空氣加溼或香爐及水質處理，具有推廣應用價值。
【專利說明】超聲波換能器主體結構
[0001]【技術領域】:
本發明涉及超聲波換能器主體結構，涉及一種能把高頻電信號轉換為機械振動的鋯鈦酸鉛壓電陶瓷材料製造的夾芯式超聲波振子構件裝置的換能器，通過擴大曲面震板的輻射面，提高耦合和聲輻射效率，施加合適的預應力使超聲波振子在負荷變化時產生穩定的超聲波，換能器在大功率，高振幅的條件下具有良好的機電轉換效率的超聲波換能器。
[0002]技術背景:
1917年，法國物理學家朗之萬用天然壓電石英製成了夾心式超聲波換能器，20世紀初，電子學的發展使人們能利用某些材料的壓電效應和磁致伸縮效應製成各種機電換能器；各種機電換能器應用於工業、農業、醫療、民用以及國防；隨著軍事和國民經濟各部門中超聲應用的不斷發展，又出現更大超聲功率的磁致伸縮換能器，磁致伸縮換能器國內用的磁致伸縮換能器大多數是用鎳片疊成的窗口型換能器以及將壓電材料放入電壓變化的電場中時發生變形的「壓電效應」的壓電式換能器，超聲波換能器裝置於洗槽的底面、側面或頂面受實際邊界延伸約束時高振幅頻率響應速度使超聲波換能器與清洗槽體的連接膠水鬆脫，會引起壓電陶瓷片碎裂，目前超聲波加溼器產品繁多，換能效果低，存在電轉換率及耗能缺陷，不符合從源頭至末端治理節能減排的「轉變經濟發展方式」、「發展低碳經濟」、「建設美麗中國」、「確保我國社會經濟的永續發展」戰略方針，鑑於上述的原故，發明一種超聲波換能器主體結構的高頻振蕩和壓電效應原理結合應用，通過擴大曲面震板的輻射面，避免撞擊超聲波振子，提高耦合和聲輻射效率，本發明具有推廣應用價值。
[0003]
【發明內容】
:
為了克服現有超聲波換能器技術不足、拓展和宏楊現代科技的超聲波換能器內涵，本發明的目的在於提供一種超聲波換能器主體結構的技術方案及其產品，所要解決換能效果低及耗能缺陷技術問題，本方案應用聲學、高頻振蕩和壓電效應原理結合應用，把高頻電信號轉換為機械振動的鋯鈦酸鉛壓電陶瓷材料製造的夾芯式超聲波振子構件裝置的換能器，通過擴大曲面震板的輻射面，提高耦合和聲輻射效率，施加合適的預應力使超聲波振子在負荷變化時廣生穩定的超聲波，換能器在大功率，聞振幅的條件下具有良好的機電轉換效率，將本技術方案及其產品超聲波換能器主體結構提供終端客戶使用，該技術方案及其產品新穎創意設計其結構簡單緊湊，而且更實用。
[0004]其解決上述技術方案是:一種將電信號轉化為機械能的轉換裝置的超聲波換能器主體結構包括具有支承結構導向裝置的殼體，超聲波換能器連接裝置還包括緊固裝置，所述緊固裝置用於維持超聲波換能器和超聲波換能器連接裝置之間，超聲波換能器連接裝置設置有成形表面，所述成形表面被構造成中空部與超聲波換能器的形狀相符合，其特徵在於所述超聲波換能器的激勵振子以及設置有具有曲面的基板，所述的激勵振子具有呈平面狀的前表面，該前表面與所述的曲面的基板中間平面固定裝配，所述的曲面的基板周邊的環形設置有防水密封圈構件與所述的緊固裝置的緊固裝配，所述的激勵振子具有呈平面狀的後表面，該後表面與彈簧緊固裝配以實現引線與控制電源的導體的連續性。
[0005]其特徵在於:所述的殼體設置有具有基座的空心空間並可容納超聲波換能器、緊固裝置、超聲波換能器連接裝置。
[0006]其特徵在於:所述的曲面的基板周邊的環形曲面，該環形曲面有效增加激勵振子的面積從而使實效提聞超聲波的靈敏度以及固有頻率振幅共振而廣生形變，固有頻率特性取決於曲面厚度。
[0007]其特徵在於:所述的彈簧提供超聲波換能器的壓電，使超聲波換能器易於起振。
[0008]本發明的超聲波換能器主體結構實施例具有以下特點:本方案應用聲學、高頻振蕩和壓電效應原理結合應用，把高頻電信號轉換為機械振動的鋯鈦酸鉛壓電陶瓷材料製造的夾芯式超聲波振子構件裝置的換能器，通過擴大曲面震板的輻射面，提高耦合和聲輻射效率，施加合適的預應力使超聲波振子在負荷變化時產生穩定的超聲波，換能器在大功率，高振幅的條件下具有良好的機電轉換效率，將本技術方案及其產品超聲波換能器主體結構提供終端客戶使用，該技術方案及其產品新穎創意設計其結構簡單緊湊，而且更實用，設計合理，安裝方便，具有推廣應用價值。
[0009]【專利附圖】

【附圖說明】:圖1是本發明，實施例的結構局部剖視示意圖。
[0010]圖2是圖1實施例的結構局部剖視示意圖。
[0011]其中:
I 一殼體；
2—曲面的基板；
3—防水密封圈；
4一彈簧；
5—控制電源的導體；
6 —激勵振子。
[0012]【具體實施方式】:參照附圖，本發明超聲波換能器主體結構實施例的特徵在於:一種將電信號轉化為機械能的轉換裝置的超聲波換能器主體結構包括具有支承結構導向裝置的殼體，超聲波換能器連接裝置還包括緊固裝置，所述緊固裝置用於維持超聲波換能器和超聲波換能器連接裝置之間，超聲波換能器連接裝置設置有成形表面，所述成形表面被構造成中空部與超聲波換能器的形狀相符合，其特徵在於所述超聲波換能器的激勵振子以及設置有具有曲面的基板，所述的激勵振子具有呈平面狀的前表面，該前表面與所述的曲面的基板中間平面固定裝配，所述的曲面的基板周邊的環形設置有防水密封圈構件與所述的緊固裝置的緊固裝配，所述的激勵振子具有呈平面狀的後表面，該後表面與彈簧緊固裝配以實現引線與控制電源的導體的連續性，所述的殼體設置有具有基座的空心空間並可容納超聲波換能器、緊固裝置、超聲波換能器連接裝置，所述的曲面的基板周邊的環形曲面，該環形曲面有效增加激勵振子的面積從而使實效提高超聲波的靈敏度以及固有頻率振幅共振而產生形變，固有頻率特性取決於曲面厚度，所述的彈簧提供超聲波換能器的壓電，使超聲波換能器易於起振。
[0013]最後應當說明的是，以上內容僅用以說明本發明實施例所提供的技術方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用於幫助理解本發明實施例的原理；同時，對於本領域的一般普通技術人員對本發明的技術方案進行的簡單修改或者等同替換，依據本發明實施例，在【具體實施方式】以及應用範圍上均不脫離本發明技術方案的實質和範圍，綜上所述，本說明書內容不應理解為對發明的保護範圍的限制。
【權利要求】
1.一種將電信號轉化為機械能的轉換裝置的超聲波換能器主體結構包括具有支承結構導向裝置的殼體，超聲波換能器連接裝置還包括緊固裝置，所述緊固裝置用於維持超聲波換能器和超聲波換能器連接裝置之間，超聲波換能器連接裝置設置有成形表面，所述成形表面被構造成中空部與超聲波換能器的形狀相符合，其特徵在於所述超聲波換能器的激勵振子以及設置有具有曲面的基板，所述的激勵振子具有呈平面狀的前表面，該前表面與所述的曲面的基板中間平面固定裝配，所述的曲面的基板周邊的環形設置有防水密封圈構件與所述的緊固裝置的緊固裝配，所述的激勵振子具有呈平面狀的後表面，該後表面與彈簧緊固裝配以實現引線與控制電源的導體的連續性。
2.根據權利要求1所述的超聲波換能器主體結構，其特徵在於:所述的殼體設置有具有基座的空心空間並可容納超聲波換能器、緊固裝置、超聲波換能器連接裝置。
3.根據權利要求1所述的超聲波換能器主體結構，其特徵在於:所述的曲面的基板周邊的環形曲面，該環形曲面有效增加激勵振子的面積從而使實效提高超聲波的靈敏度以及固有頻率振幅共振而產生形變，固有頻率特性取決於曲面厚度。
4.根據權利要求1所述的超聲波換能器主體結構，其特徵在於:所述的彈簧提供超聲波換能器的壓電，使超聲波換能器易於起振。
【文檔編號】B06B1/06GK103691655SQ201410002997
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2014年1月2日 優先權日:2014年1月2日
【發明者】陳胤輝 申請人:福州市臺江區振斌高效電磁聚能科技研究所, 陳胤輝