[發明專利]一種壓電疊堆式高頻激振系統

在審

• 申請號: 202010101848.9
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111318438A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 陳新華;黃建坤;周素霞;楊建偉;張軍;高紫鈺
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學;北京林業大學
• 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

本發明公開了一種壓電疊堆式高頻激振系統，適用于振動環境實驗、疲勞強度實驗、材料制備分散與篩分、減振及降噪機械波模擬等需要一定頻率振源的領域，包括壓電疊堆、信號發生裝置、高壓放大裝置和測試系統組成，所述信號發生裝置可產生所需振動的電信號，由信號發生裝置產生的電信號，通過高壓放大裝置將信號放大，放大后的電信號驅動壓電疊堆產生高頻振動作用于受振對象，測試系統由振動傳感器采集受振對象的振動信號。與現有技術相比，該壓電疊堆式高頻激振系統具有可產生的頻率范圍寬，能產生30000Hz以下的可控振動，且具有頻率和振動強度可控、振動穩定、噪聲小、攜帶方便等顯著特點。

技術領域

本發明屬于振動與聲學的研究及應用技術領域，具體涉及一種壓電疊堆式高頻激振系統。

背景技術

隨著社會的進步和發展，人們對振動和聲學的應用越來越廣泛，包括各種軌道交通、航空航天、軍工等設備需要振動環境實驗評估、疲勞強度實驗中載荷的循環加載、材料制備分散與篩分等需要一定頻率振源的領域。除此之外，隨著社會的發展，各種振動和噪聲污染日益頻繁。減振與噪聲抑制成為軌道交通、工程機械等領域研究的重點也是難題之一。由于聲的本質也是一種傳播的機械波，為研究減振與噪聲抑制技術，需要合適的激振方法產生一定頻率的振動和噪聲波形。

目前常用的激振器為電動激振器，該種激振器不但激振頻率低，而且噪音大，易磨損，使用壽命短，易發熱，易漏油等缺陷，而且結構笨重，難以便攜。直接利用壓電陶瓷激振可以提供較高的激振頻率，控制靈敏，但功率低，推力有限，難以產生較強的高頻振動。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對上述情況，本發明主要解決的技術問題在于提供一種壓電疊堆式高頻激振系統，彌補傳統機械式激振器頻率不足和壓電陶瓷激振的振動強度不足，實現高頻振動作用于受振對象，且具有頻率范圍寬、頻率和振動強度可控、振動穩定、噪聲小、攜帶方便等顯著特點。

(二)本發明的技術方案

本發明的壓電疊堆式高頻激振系統，其組成主要為壓電疊堆、信號發生裝置、高壓放大裝置、測試系統組成，所述信號發生裝置與高壓放大裝置連接能傳遞信號，所述高壓放大裝置與壓電疊堆連接，將信號傳遞給壓電疊堆。

優選的，所述信號發生裝置可產生所需振動的電信號。

優選的，所述高壓放大裝置可以將電信號放大，所述電信號來自于信號發生裝置所產生的振動電信號。

優選的，所述壓電疊堆可以在電信號的驅動下產生振動作用于受振對象。

優選的，所述壓電疊堆可以產生動力，可以作為換能器，應用于超聲加工、超聲清洗、超聲探測和超聲馬達等。

優選的，所述測試系統由振動傳感器采集受振對象的振動信號，通過測試可以檢測出實際輸出的振動頻率、波形等特征，也可以對信號發生裝置的電信號調節進行反饋。

(三)有益效果

本發明提供了一種壓電疊堆式高頻激振系統。與現有技術相比所具備有益效果如下：

(1)該壓電疊堆式高頻激振系統，通過壓電疊堆在電信號的驅動下作用于受振對象。

(2)該壓電疊堆式高頻激振系統，通過壓電疊堆實現電磁激振，解決了現有機械激振系統難以產生高頻率的振動，在較高頻率激振時信號不穩定，且機械激振系統設備較笨重、難以攜帶等問題。

(3)該壓電疊堆式高頻激振系統，通過高壓放大裝置實現電信號的放大，解決了現有功率放大器等信號放大裝置，在較高頻率激振時信號放大效果不足、輸出信號不穩定等問題。

(4)該壓電疊堆式高頻激振系統，通過測試系統可以檢測實際輸出的振動特征，可以實現對信號發生裝置的電信號調節進行反饋。