CN103372536A - 超声波换能器 - Google Patents

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翟宝年
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Abstract

本发明涉及超声波换能器，其压电晶体同换能器主体通过绝缘垫圈确保电隔离，同时为了避免绝缘材料的使用而造成压电晶体散热下降的问题，在绝缘材料和压电晶体之间增加一散热垫圈，从而使得换能器输入同换能器端盖的电隔离，同时确保压电晶体的有效散热。

Description

超声波换能器
技术领域
本发明涉及一种超声波换能器，特别涉及一种输入端同换能器本体电隔离同时不影响压电晶体散热的超声波换能器。 
背景技术
超声波换能器的基本工作原理是：其有一工作频率，往往是它的一个共振频率。通过电极输入交变电，换能器的压电晶体产生交变形变。当输交变电的频率接近或通换能器的共振频率一致时，换能器产生共振。 
换能器同设备机械相连，往往同时造成换能器的交变输入端的一个端点同设备的电气公共接地相连。在这种非电气隔离的情况下，如果设备的公共接地有比较大的电气噪声，会通过换能器的端盖影响到换能器的输入端，造成换能器的输入端夹带噪声。由于换能器的输入端同控制换能器的交变输入的超声发生器的输出端相连，严重情况下，会干扰超声发生器的的相位控制， 造成换能器偏离理想的受控状态。所以，如果可能，换能器本身同设备虽然机械连接，但换能器的电气输入端最好同设备隔离。 
另外，换能器的压电晶体在工作过程中，会产生热量。压电晶体的温度会因为产生的热量而提高。由于压电晶体的压电特性会因为其本身的温度的不同而有变化，换能器本身的特性也因此会有所变化。温度变化越大，换能器特性变化也越大。因此，在换能器的设计中，需要考虑到温度可能对压电晶体的影响，尽量减小换能器压电晶体的温升。 
发明内容
本发明综合考虑了换能器的的电气隔离和换能器的散热。采用的技术方案是：通过在压电晶体同端盖之间插入绝缘垫圈和散热垫圈，既用了比较简便的办法使得换能器的输入同换能器的端盖电隔离，从而确保换能器的输入端同设备电隔离，同时通过增加散热垫圈，兼顾了由于绝缘垫圈的使用可能造成的散热下降问题。 
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 
图1是通常的换能器； 
图2是本发明一个实施列的结构示意图；
其中: 1、前端盖，2、绝缘垫圈，3、散热垫圈，4、压电晶体，5、压电晶体，6、散热垫圈，7、绝缘垫圈，8、后端盖，9、绝缘热缩管，10、换能器锁紧螺丝，11、电极12、电极、13、电极。
具体实施方式
 通常的超声波换能器如图1，包括前端盖1、压电晶体4、压电晶体5、后端盖8、电极11、电极12、电极13、绝缘热缩管9、锁紧螺丝10。由于电极11和前端盖接触，电极13和后端盖接触。 
本发明的换能器如图2，包括前端盖1、压电晶体4、压电晶体5、后端盖8、电极11、电极12、电极13、绝缘热缩管9、锁紧螺丝10。此外，还包括绝缘垫圈2、绝缘垫圈7、散热垫圈3、散热垫圈6。绝缘垫圈2和绝缘垫圈7的使用使得前端盖1和后端盖8同电极隔离。散热垫圈3和散热垫圈6的使用使得压电晶体4和压电晶体5保持比较好的散热条件。 
  

Claims (2)

1.一种超声波换能器，其特征在于：在其前端盖（1）和最靠近前端盖的压电晶体（4）之间除了电极（11）以外，同时有绝缘垫圈（2）和散热垫圈（3），绝缘垫圈（2）紧靠前端盖（1），散热垫圈（3）和电极（11）在绝缘垫圈（2）和压电晶体（4）之间，同样，在后端盖(8)和最靠近后端盖的压电晶体(5)之间，除有电极（13）之外，同时有绝缘垫圈（7）和散热垫圈（6），绝缘垫圈紧靠后端盖（8），散热垫圈（6）和电极（13）在绝缘垫圈（7）和压电晶体（5）之间。
2.如权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于：绝缘垫圈（2）和（7）使用陶瓷材料，散热垫圈（3）和（6）使用金属材料。
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PB01 Publication
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