CN203695365U - 超声波换能器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种超声换能器。一种超声波换能器，包括压紧螺母、应力螺杆、匹配块、压电陶瓷、辐射体和用于连接变幅杆的连接螺杆，该匹配块与该辐射体之间夹住所述压电陶瓷，所述匹配块、压电陶瓷和辐射体均设中空部且贯通，所述应力螺杆贯穿所述匹配块、压电陶瓷和辐射体的中空部，并与所述连接螺杆连接，所述压紧螺母位于所述匹配块端且套在所述应力螺杆上，所述应力螺杆与所述压电陶瓷之间设有绝缘层，且所述压电陶瓷上设有电极端子。上述超声波换能器中，在超声频的振动下辐射体会产生很强的内应力，因应力螺杆贯穿整个超声波换能器，有效分散了辐射体的内应力，降低了辐射体因内应力过大而断裂的风险，有效延长了超声波换能器的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及超声设备领域，特别是涉及一种超声波换能器。
背景技术
传统的超声波换能器与变幅杆的联接是采用分开式的，即在超声波换能器的辐射体上分别刻出上段螺纹和下段螺纹。而超声波换能器在工作时的内应力很大，容易造成辐射体的断裂，缩短了超声波换能器的使用寿命。
实用新型内容
基于此，有必要传统的超声波换能器的辐射体容易断裂导致使用寿命短的问题，提供一种能延长使用寿命的超声波换能器。
一种超声波换能器，包括压紧螺母、应力螺杆、匹配块、压电陶瓷、辐射体和用于连接变幅杆的连接螺杆，所述匹配块与所述辐射体之间夹住所述压电陶瓷，所述匹配块、压电陶瓷和辐射体均设中空部且贯通，所述应力螺杆贯穿所述匹配块、压电陶瓷和辐射体的中空部，并与所述连接螺杆连接，所述压紧螺母位于所述匹配块端且套在所述应力螺杆上，所述应力螺杆与所述压电陶瓷之间设有绝缘层，且所述压电陶瓷上设有电极端子。
在其中一个实施例中，所述辐射体的中空部为阶梯孔，所述阶梯孔包括第一孔和第二孔，且所述第一孔的孔径大于所第二孔的孔径，所述应力螺杆在所述辐射体内的中空部内的部分与所述阶梯孔相适配。
在其中一个实施例中，所述应力螺杆与所述连接螺杆一体成型。
在其中一个实施例中，所述绝缘层为套在所述应力螺杆上的绝缘套。
在其中一个实施例中，所述电极端子形状可为片状、圆柱状或棱柱状。
在其中一个实施例中，所述应力螺杆包括一体成型的第一段、第二段、第三段和第四段，所述第一段、第三段和第四段设有螺纹，所述第一段的外径、第三段的外径均大于第二段的外径和第四段的外径。
在其中一个实施例中，所述电极端子包括分开设置在所述压电陶瓷上的至少一个正极端子和一个负极端子。
在其中一个实施例中，所述匹配块、压电陶瓷和辐射体的外径大小相同。
上述超声波换能器中，应力螺杆和压紧螺母夹紧使得压电陶瓷获得预应力，在电信号的激励下，压电陶瓷开始振动产生机械力，在超声频的振动下辐射体也会产生很强的内应力，因应力螺杆贯穿整个超声波换能器，有效分散了辐射体的内应力，降低了辐射体因内应力过大而断裂的风险，有效延长了超声波换能器的使用寿命。
附图说明
图1为一个实施例中超声波换能器的结构示意图；
图2为超声波换能器与变幅杆联接示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例及附图对超声波换能器的结构进行详细的描述，以使其更加清楚。
图1为一个实施例中超声波换能器的结构示意图；图2为超声波换能器与变幅杆联接示意图。如图1和图2所示，该超声波换能器100，包括压紧螺母110、应力螺杆120、匹配块130、压电陶瓷140、辐射体150和用于连接变幅杆200的连接螺杆160。其中，匹配块130与辐射体150之间夹住压电陶瓷140；匹配块130、压电陶瓷140和辐射体150均设中空部且贯通；应力螺杆120贯穿匹配块130、压电陶瓷140和辐射体150的中空部，且应力螺杆120与连接螺杆160连接；压紧螺母110位于匹配块130端且套在应力螺杆120上，应力螺杆120与压电陶瓷140之间设有绝缘层142，且压电陶瓷140上设有电极端子144。超声波换能器100通过连接螺杆160与变幅杆200联接。
上述超声波换能器100中，应力螺杆120和压紧螺母110夹紧使得压电陶瓷140获得预应力，在电信号的激励下，压电陶瓷140开始振动产生机械力，在超声频的振动下辐射体150也会产生很强的内应力，因应力螺杆120贯穿整个超声波换能器100，有效分散了辐射体150的内应力，降低了辐射体150因内应力过大而断裂的风险，有效延长了超声波换能器100的使用寿命。
再参图1，本实施例中，该应力螺杆120与该连接螺杆160一体成型。可有效分散辐射体150的内应力，降低辐射体150断裂的风险，延长超声波换能器100的使用寿命。
该应力螺杆120包括一体成型的第一段122、第二段124、第三段126和第四段128，该第一段122和第三段126设有螺纹，该第一段122的外径、第三段126的外径均大于第二段124的外径和第四段128的外径。
该绝缘层142为套在该应力螺杆120上的绝缘套。
该电极端子144的形状可为片状、圆柱状或棱柱状。该电极端子144包括分开设置在该压电陶瓷上的至少一个正极端子和一个负极端子。
该辐射体150的中空部为阶梯孔，该阶梯孔包括第一孔和第二孔，且该第一孔的孔径大于所第二孔的孔径，该应力螺杆120在该辐射体内的中空部内的部分与该阶梯孔相适配。本实施例中，第一孔与应力螺杆120的第三段126相适配，即第一孔的孔径略大于第三段126的外径；第二孔与应力螺杆120的第四段128相适配，即第二孔的孔径略大于第四段128的外径，即第二孔与第四段128存在间隙。采用阶梯孔设计可使应力螺杆120稳固在辐射体150内。
此外，匹配块130、压电陶瓷140、辐射体150三者的外径大小相同，方便相邻两者之间贴合紧密以压紧压电陶瓷140。辐射体150的外壁上可设凹槽。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种超声波换能器，其特征在于，包括压紧螺母、应力螺杆、匹配块、压电陶瓷、辐射体和用于连接变幅杆的连接螺杆，所述匹配块与所述辐射体之间夹住所述压电陶瓷，所述匹配块、压电陶瓷和辐射体均设中空部且贯通，所述应力螺杆贯穿所述匹配块、压电陶瓷和辐射体的中空部，并与所述连接螺杆连接，所述压紧螺母位于所述匹配块端且套在所述应力螺杆上，所述应力螺杆与所述压电陶瓷之间设有绝缘层，且所述压电陶瓷上设有电极端子。
2.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述辐射体的中空部为阶梯孔，所述阶梯孔包括第一孔和第二孔，且所述第一孔的孔径大于所第二孔的孔径，所述应力螺杆在所述辐射体内的中空部内的部分与所述阶梯孔相适配。
3.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述应力螺杆与所述连接螺杆一体成型。
4.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述绝缘层为套在所述应力螺杆上的绝缘套。
5.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述电极端子形状可为片状、圆柱状或棱柱状。
6.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述应力螺杆包括一体成型的第一段、第二段、第三段和第四段，所述第一段和第三段设有螺纹，所述第一段的外径、第三段的外径均大于第二段的外径和第四段的外径。
7.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述电极端子包括分开设置在所述压电陶瓷上的至少一个正极端子和一个负极端子。
8.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述匹配块、压电陶瓷和辐射体的外径大小相同。
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| WO2020093418A1 (zh) * | 2018-11-05 | 2020-05-14 | 清华大学 | 热装式超磁致伸缩超声刀柄 |
| CN112773598A (zh) * | 2019-11-11 | 2021-05-11 | 深圳市钛金时代科技开发有限公司 | 一种同轴防水耐高温超声乳化手柄 |
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