CN205128364U - 一种超声波换能器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种超声波换能器，包括外壳和固定在外壳内部的压电陶瓷装置，所述压电陶瓷装置包括压电陶瓷片和设置在所述压电陶瓷片周边的金属套环。这样，金属套环可以对压电陶瓷片提供径向收缩的预应力，提高压电陶瓷片振动功率和可靠性，从而提高了超声波换能器的振动功率和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种清洗设备领域，特别涉及一种超声波换能器。
背景技术
人们日常清洗衣物、餐具、蔬菜水果等家务大都采用人工或者专用机器清洗，要么使用人工费时费力，重复性劳动占用了大量时间、人力，要么机器体积过大，不宜携带，消耗大量的水、电、化学洗涤用品，损伤清洗物品，且对环境产生污染。现有技术之中，也有利用超声波进行清洗的设备，如超声波换能器、超声波清洗机。超声波换能器的功能是将输入的电功率转换成机械功率(即超声波)再传递出去，而自身消耗很少的一部分功率。而超声波清洗的机理是利用超声波在清洗液中传播时的空化、辐射压、声流等物理效应,对清洗件上的污物产生的机械起剥落作用,同时能促进清洗液与污物发生化学反应,达到清洗物件的目的，应用十分广泛。但现有技术中的超声波换能器存在振动功率低和可靠性差的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种超声波换能器，其振动功率高和可靠性好。
本实用新型的解决方案是这样实现的：一种超声波换能器，包括外壳和固定在外壳内部的压电陶瓷装置，所述压电陶瓷装置包括压电陶瓷片和设置在所述压电陶瓷片周边的金属套环。这样，金属套环可以对压电陶瓷片提供径向收缩的预应力，提高压电陶瓷片振动功率和可靠性，从而提高了超声波换能器的振动功率和可靠性。
较好的是，所述压电陶瓷片为圆形片状结构，所述金属套环为与所述压电陶瓷片匹配的圆环状结构。
较好的是，所述压电陶瓷片为多边形片状结构，所述金属套环为与所述压电陶瓷片匹配的多边形套环状结构。
较好的是，所述压电陶瓷片的谐振频率范围为25kHz-150kHz。
较好的是，所述外壳的形状为方柱体、球体、圆柱体、蛋形或棍形。如此，可以根据不同客户需求或应用环境需要，将超声波换能器制作成不同的形状，提高应用范围。
较好的是，所述外壳与压电陶瓷装置之间设置有弹性体。这样，在外壳与压电陶瓷装置之间设置有弹性体，实现外壳与压电陶瓷装置形成振动耦合，即把压电陶瓷装置的振动传递到外壳并以超声波辐射入水。
较好的是，所述弹性体由透声材料制成,其衰减系数小于10dB/cm。
较好的是，所述弹性体的一面固定在外壳的内表面，所述弹性体的另一面与所述压电陶瓷装置固定。这样，可以加强压电陶瓷装置与外壳之间的连接，使得压电陶瓷装置与外壳的粘接更加可靠，避免由于工艺缺陷、摔碰造成外壳与压电陶瓷装置脱胶或部分脱胶，使得压电陶瓷装置的振动无法传递到外壳并辐射入水中。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1为本方案一种实施例涉及的超声波换能器的内部结构图；
图2为本方案另一种实施例涉及的超声波换能器的内部结构图；
图3为图1中所示超声波换能器中的压电陶瓷装置的俯视图。
其中，
1外壳2压电陶瓷片3金属套环4弹性体
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。
本实用新型实施例如下，请参见图1至图3，一种超声波换能器，包括外壳1和固定在外壳1内部的压电陶瓷装置，所述压电陶瓷装置包括压电陶瓷片2和设置在所述压电陶瓷片2周边的金属套环3。这样，金属套环3可以对压电陶瓷片2提供径向收缩的预应力，提高压电陶瓷片2振动功率和可靠性，从而提高了超声波换能器的振动功率和可靠性。其中，压电陶瓷片2可以采用现有设计，并在现有技术中可以查询到相关设计和原理，也可以通过采购买到。
优选的，所述压电陶瓷片2可以为圆形片状结构，所述金属套环3为与所述压电陶瓷片2匹配的圆环状结构。
优选的，所述压电陶瓷片2可以为多边形片状结构，所述金属套环3为与所述压电陶瓷片2匹配的多边形套环状结构。
优选的，所述压电陶瓷片2的谐振频率范围可以为25kHz-150kHz。
优选的，所述外壳1的形状可以为方柱体、球体、圆柱体、蛋形或棍形。如此，可以根据不同客户需求或应用环境需要，将超声波换能器制作成不同的形状，提高应用范围。
优选的，所述外壳1与压电陶瓷装置之间可以设置有弹性体4。这样，在外壳1与压电陶瓷装置之间设置有弹性体4，实现外壳1与压电陶瓷装置形成振动耦合，即把压电陶瓷装置的振动传递到外壳1并以超声波辐射入水。
优选的，所述弹性体4可以由透声材料制成,其衰减系数小于10dB/cm。
优选的，所述弹性体4的一面可以固定在外壳1的内表面，所述弹性体4的另一面可以与所述压电陶瓷装置固定。这样，可以加强压电陶瓷装置与外壳1之间的连接，使得压电陶瓷装置与外壳1的粘接更加可靠，避免由于工艺缺陷、摔碰造成外壳1与压电陶瓷装置脱胶或部分脱胶，使得压电陶瓷装置的振动无法传递到外壳1并辐射入水中。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种超声波换能器，包括外壳和固定在外壳内部的压电陶瓷装置，其特征在于：所述压电陶瓷装置包括压电陶瓷片和设置在所述压电陶瓷片周边的金属套环。
2.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述压电陶瓷片为圆形片状结构，所述金属套环为与所述压电陶瓷片匹配的圆环状结构。
3.根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，所述压电陶瓷片为多边形片状结构，所述金属套环为与所述压电陶瓷片匹配的多边形套环状结构。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的超声波换能器，其特征在于，所述压电陶瓷片的谐振频率范围为25kHz-150kHz。
5.根据权利要求4所述的超声波换能器，其特征在于，所述外壳的形状为方柱体、球体、圆柱体、蛋形或棍形。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的超声波换能器，其特征在于，所述外壳与压电陶瓷装置之间设置有弹性体。
7.根据权利要求6所述的超声波换能器，其特征在于，所述弹性体由透声材料制成,其衰减系数小于10dB/cm。
8.根据权利要求6所述的超声波换能器，其特征在于，所述弹性体的一面固定在外壳的内表面，所述弹性体的另一面与所述压电陶瓷装置固定。
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| CN109433570A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-03-08 | 中国科学院声学研究所北海研究站 | 一种多面体球形换能器及其制作方法 |
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2015
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