[發明專利]一種爪式超聲換能器

在審

• 申請號: 202010050513.9
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111112036A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 劉世清;麻磊磊;周光平
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06;B06B3/02
• 代理公司: 杭州中利知識產權代理事務所(普通合伙) 33301
• 代理人: 盧海龍

1.一種爪式超聲換能器，其特征在于：包括夾心式壓電超聲換能器、變幅桿和爪式全向輻射器，所述變幅桿的一端與所述夾心式壓電超聲換能器固定連接，所述變幅桿的另一端與所述爪式全向輻射器固定連接，所述夾心式壓電超聲換能器包括后蓋板、壓電陶瓷晶堆和前蓋板，所述后蓋板、所述壓電陶瓷晶堆和所述前蓋板通過應力螺栓固定在一起，所述爪式全向輻射器包括爪底和爪指，所述爪底的一端與所述變幅桿固定連接，所述爪指固定連接在所述爪底的另一端，所述爪底為開口式結構，所述爪指設置有多根，所述爪指沿所述爪底的周向均勻分布，通過改變所述爪指的厚度、寬度和長度改變共振頻率。

2.根據權利要求1所述的一種爪式超聲換能器，其特征在于：所述壓電陶瓷晶堆由多個厚度極化的壓電陶瓷晶片堆疊而成。

3.根據權利要求2所述的一種爪式超聲換能器，其特征在于：所述壓電陶瓷晶片呈圓環狀結構，所述壓電陶瓷晶片的數量為偶數個。

4.根據權利要求2所述的一種爪式超聲換能器，其特征在于：相鄰兩個所述壓電陶瓷晶片之間、所述壓電陶瓷晶片與所述前蓋板之間、所述壓電陶瓷晶片與所述后蓋板之間均夾設有環形電極片，所述環形電極片分別作為正電極引線端和負電極引線端，所述正電極引線端和所述負電極引線端相間設置，所述正電極引線端與所述正電極引線端相連、所述負電極引線端與所述負電極引線端相連，所述正電極引線端、所述負電極引線端的兩端分別與所述前蓋板和所述后蓋板接觸連接。

5.根據權利要求1所述的一種爪式超聲換能器，其特征在于：所述變幅桿的剖面形狀為錐形、指數形、階梯形、懸鏈形或高斯形中的一種，所述變幅桿的位移振幅節面處設置有法蘭盤，所述法蘭盤為螺紋法蘭、穿孔法蘭或裙邊法蘭中的一種。

6.根據權利要求1所述的一種爪式超聲換能器，其特征在于：所述變幅桿的一端設置有螺孔，所述變幅桿通過螺桿與另一個所述變幅桿或所述爪底固定連接。

7.根據權利要求1所述的一種爪式超聲換能器，其特征在于：所述爪底的形狀為“十”字交叉型、“米”字交叉型、“碗”狀、“盤”狀或“杯”狀中的一種，所述爪指為截面為“方”形、“圓”形、“梯”形、“扇”形中的一種等截面柱或變截面柱。

8.根據權利要求1所述的一種爪式超聲換能器，其特征在于：所述爪指與所述爪底為一體式結構或分體式結構，當所述爪指與所述爪底為分體式結構時所述爪底與所述爪指通過螺栓固定連接。

9.根據權利要求1所述的一種爪式超聲換能器，其特征在于：所述爪指和所述爪底為不銹鋼、鋼、鋁合金、鈦合金中的一種或多種加工而成。

10.根據權利要求1所述的一種爪式超聲換能器，其特征在于：所述變幅桿通過高強度螺桿與所述爪底固定連接，且所述變幅桿的前端輻射面積小于所述爪底面積。