[發明專利]超聲波換能器主體結構

有效

• 申請號: 201410002997.4
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN103691655B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 陳胤輝
• 申請（專利權）人: 長樂芯聚電子科技研究所;陳胤輝
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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制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。

技術背景：

1917年，法國物理學家朗之萬用天然壓電石英制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制成各種機電換能器；各種機電換能器應用于工業、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，超聲波換能器裝置于洗槽的底面、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松脫，會引起壓電陶瓷片碎裂，目前超聲波加濕器產品繁多，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，鑒于上述的原故，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。

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，本發明的目的在于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制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。

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，所述緊固裝置用于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，其特征在于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后表面，該后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。

其特征在于：所述的殼體設置有具有基座的空心空間并可容納超聲波換能器、緊固裝置、超聲波換能器連接裝置。

其特征在于：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，固有頻率特性取決于曲面厚度。

其特征在于：所述的彈簧提供超聲波換能器的壓電，使超聲波換能器易于起振。

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制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。

附圖說明：圖1是本發明，實施例的結構局部剖視示意圖。

圖2是圖1實施例的結構局部剖視示意圖。

其中：

1－殼體；

2－曲面的基板；

3－防水密封圈；

4－彈簧；

5－控制電源的導體；

6－激勵振子。