CN202460960U - 串联式大功率换能器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及超声波设备，旨在提供一种大功率的超声波换能器。该换能器包括第一换能器和与其一端相连的变幅杆，有一个第二换能器与所述第一换能器的另一端相连，两个换能器的正极和负极两两并联。本实用新型中，换能器的功率可以成倍增加，理论上不受限制；对参与组合的换能器的一致性要求不高，只要谐振频率相同即可，这大大降低了生产成本；由于换能器的输出振幅是叠加的，系统的爆发力也增加了，降低了对变幅杆的放大倍数要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及超声波设备，尤其涉及一种大功率的超声波换能器。
背景技术
超声波换能器是超声波设备的主要部件，是超声波设备功率的源泉。受制于传统超声波换能器的结构特点，功率一直不能够满足使用要求。众所周知，换能器的频率与长度的关系是成反比，即频率越高，长度越短。另一方面，换能器的功率与体积成正比。因此，换能器的频率、长度和功率三个参数，互有关联，互相制约，都形成了对换能器功率的限制。
人们为了到得更大功率的换能器，发明了并联式的换能器组合方式，即把二个或更多个换能器，同时安装在一个变幅杆的输入端面。这种组合方式，换能器在机械上是并联的，在电学上也是并联的。这固然可以提高换能器的功率，但带来的弊端是换能器直径太大。同时，变幅杆有横向振动的影响，直径不能太大，故组合的换能器功率最大只能够增大一倍。另一方面是对组合换能器的要求高，需要参与组合的换能器特性完全一致，包括换能器的形状、阻抗、灵敏度等等，都必须一样。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种串联的、更大功率的超声波组合式换能器。
为解决该技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
提供一种串联式大功率换能器，包括第一换能器和与其一端相连的变幅杆，有一个第二换能器与所述第一换能器的另一端相连，两个换能器的正极和负极两两并联。
作为一种改进，至少还有一个换能器与所述第二换能器的组成依次串接的结构，各换能器的正极和负极两两并联。
作为一种改进，相邻换能器的端面上各设置螺孔，两相邻换能器通过中心螺杆直接连接。
作为一种改进，各换能器具有相同的工作频率。
本实用新型的有益效果是：
1、换能器的功率可以成倍增加，理论上不受限制。实际上3-5个串联没有问题，换能器的功率也就增加了3～5倍。
2、对参与组合的换能器的一致性要求不高，只要谐振频率相同即可，这大大降低了生产成本。
3、由于换能器的输出振幅是叠加的，系统的爆发力也增加了，降低了对变幅杆的放大倍数要求。
附图说明
图1是两个超声波换能器串联后与变幅杆连接的示意图。
图中的附图标记为：
1、第二换能器，2、第二换能器的正极，3、连接螺丝，4、第一换能器，5、第一换能器正极，6、连接螺丝，7、变幅杆，8、第一换能器的负极，9、第二换能器的负极。
具体实施方式
本实用新型中的组合式大功率换能器是一种串联式的组合换能器，包括至少二个同样工作频率的换能器。最后面的换能器与常规换能器相同，前面的换能器两个端面都有连接螺孔。其一端与后面的换能器轴向相连，两个换能器的正负极并联连接。形成一个机械上同轴串联的、电学上并联的组合换能器。在一个驱动电源的激励下，各换能器以同频率振动，换能器的功率得到了成倍的提高。组合换能器输出端与变幅杆相连，就相当于一个普通的换能器。这样组合的好处是，对参与组合的换能器特性一致性的要求大大降低了。换能器的形状，阻抗，灵敏度，等等，都可以不一样。这大大降低了换能器生产的技术要求，大幅度提高大功率换能器的稳定性。而且换能器的直径保持不变，只是长度增加了一倍。
我们可以把二个以上的换能器通过同样的方法，进行同轴串联。换能器功率可以成倍增加。而且，这样的组合从理论上来说，数量可以不受限制。这大大扩展了换能器的功率范围。
具体实例：
一个YP6015-4Z标准换能器甲，与另一个YP6015-4Z换能器乙，它们的谐振频率都是15K，通过M22X1.5的中心螺杆，连成了一个整体。其正极和正极相连，再与驱动电源的高压端连接。两个换能器的负极与负极相连，再与驱动电源的接地端相连。两个换能器形成了一个整体，谐振频率还是15K。换能器的输出振幅叠加，功率增加了一倍。换能器乙的另一端，再与变幅杆连接，输出超声波。对整个超声波系统而言，就像是一个换能器。
Claims (4)
1.一种串联式大功率换能器，包括第一换能器和与其一端相连的变幅杆，其特征在于，有一个第二换能器与所述第一换能器的另一端相连，两个换能器的正极和负极两两并联。
2.根据权利要求1所述的串联式大功率换能器，其特征在于，至少还有一个换能器与所述第二换能器的组成依次串接的结构，各换能器的正极和负极两两并联。
3.根据权利要求1或2所述的串联式大功率换能器，其特征在于，相邻换能器的端面上各设置螺孔，两相邻换能器通过中心螺杆直接连接。
4.根据权利要求1或2所述的串联式大功率换能器，其特征在于，各换能器具有相同的工作频率。
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Publications (1)
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Country Status (1)
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2012
- 2012-02-03 CN CN2012200353531U patent/CN202460960U/zh not_active Expired - Lifetime
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