CN217250375U - 一种超声处理装置及其超声换能器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种超声处理装置及其超声换能器，该超声换能器包括：压电陶瓷片；第一金属垫片，固定在所述压电陶瓷的底面，其具有伸出至所述压电陶瓷片外围的延伸部；以及感温元件，固定至所述第一金属垫片的延伸部上，配置成用于检测自身所在位置处的温度。本实用新型的优点是能够在尽量不影响压电陶瓷片固有频率的前提下，实时地检测压电陶瓷片的温度。
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处理装置及其超声换能器。
背景技术
超声换能器是超声处理装置的核心部件。超声换能器在工作过程中，部分机械能转化为热能，随着超声换能器的功率增加和工作时间的延长，超声换能器的温度会不断升高，容易导致超声换能器过热损坏。
目前超声换能器的温度控制主要依靠超声换能器的启停来保证，属于开环控制，超声发生器无法得知换能器的温度情况，很容易造成超声换能器损坏。特别是在冰箱中使用超声处理装置时，若超声换能器的温度较高，还会导致容器内的食材被熟化，食材无法食用造成用户损失。
实用新型内容
本实用新型第一方面的一个目的是要在尽量不影响压电陶瓷片固有频率的前提下，实时地检测压电陶瓷片的温度。
本实用新型第一方面的一个进一步的目的是要提高正极导线、负极导线与银层的连接强度。
本实用新型第二方面的目的是要提供一种超声处理装置。
特别地，根据本实用新型的第一方面，本实用新型提供了一种超声换能器，包括：压电陶瓷片；
第一金属垫片，固定在压电陶瓷片的底面，其具有伸出至压电陶瓷片外围的延伸部；以及
感温元件，固定至第一金属垫片的延伸部上，配置成用于检测自身所在位置处的温度。
可选地，感温元件为温度传感器。
可选地，感温元件为热保护器。
可选地，感温元件粘接固定在第一金属垫片上。
可选地，超声换能器还包括：
第二金属垫片，固定在压电陶瓷片的顶面，且压电陶瓷片的顶面和底面均镀有银层，第一金属垫片和第二金属垫片分别焊接在银层上。
可选地，压电陶瓷片的正极导线和负极导线分别焊接在第一金属垫片和第二金属垫片上。
可选地，第一金属垫片焊接至银层的部分以及第二金属垫片为相对设置的圆形状或环形状。
可选地，第一金属垫片的厚度≤2mm。
可选地，第一金属垫片为铜垫片。
根据本实用新型的第二方面，本实用新型提供了一种超声处理装置，包括处理容器，处理容器的底部外侧设置有上述中任意一种超声换能器。
本实用新型的超声换能器，其压电陶瓷片的底面固定有第一金属垫片，第一金属垫片具有伸出至压电陶瓷片外围的延伸部，感温元件固定在延伸部上，可防止对超声换能器的固有频率产生影响。感温元件通过检测自身所在位置处的温度，即可实时地获取到压电陶瓷片的温度情况，并及时地输出用于控制超声换能器启停的温度信号，防止超声换能器温度过高。
进一步地，本实用新型的超声换能器，其压电陶瓷的正极导线和负极导线分别焊接在第一金属垫片和第二金属垫片上。利用金属垫片作为过渡，将银层由点受力转化为面受力，在正极导线或负极导线被拉扯时，银层受力较为分散不易发生脱落，极大地提高了正极导线、负极导线与银层之间的连接稳定性。
根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是根据本实用新型一个实施例的超声处理装置的结构示意图；
图2是根据本实用新型一个实施例的超声换能器的示意性剖视图；
图3是根据本实用新型另一个实施例的超声换能器的示意性剖视图；
图4是根据本实用新型又一个实施例的超声换能器的示意性剖视图。
图5是图4中的超声换能器的俯视图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本实用新型首先提供一种超声处理装置10，图1是根据本实用新型一个实施例的超声处理装置10的结构示意图，参照图1，本实用新型的超声处理装置10至少包括处理容器100和超声换能器200，处理容器100的顶端为敞口，用于承装待处理的食材，超声换能器200固定至容器的底部外侧，用于受控地产生超声作用，以将超声作用施加至待处理的食材，从而提高食材的处理速度和处理品质。
需要说明的是，本实用新型的超声处理装置10的功能包括但不限于辅助腌制和辅助冻结。当超声处理装置10用于食材的辅助腌制时，其可以加快食材的腌制速度，提高食材的腌制品质，使食材均匀入味。当超声处理装置10用于食材的辅助冻结时，其可以加快食材的结晶速度，提高食材的冻结品质，保证食材的新鲜度。
前文提到，随着超声换能器200功率的增加以及工作时长的延长，超声换能器200的温度越来越高，温度传递至处理容器100内的食材时，容易使食材的表面被熟化，从而导致食材处理失败。为缓解此问题，超声处理装置10还可以包括上盖，上盖扣压在处理容器100内的食材上，上盖的顶部外侧还设置有超声换能器200，该超声换能器200与处理容器100底部的超声换能器200上下相对设置，通过交替工作(即一个超声换能器200启动工作时，另一个超声换能器200关闭进行自然冷却)，实现对食材的持续处理，缩短处理时间。
然而上述中的两个超声换能器200的温度控制仅是通过启停来保证，事实上超声换能器200属于开环控制，给超声换能器200输送高频信号的超声发生器无法得知超声换能器200的具体温度情况，仍然存在超声换能器200过热损坏的风险。因此，本实用新型对超声换能器200的结构进行了改进，彻底解决了超声换能器200过热损坏的问题，下面对本实用新型的超声换能器200的结构进行详细介绍。
参照图2至图5，超声换能器200可包括压电陶瓷片210、第一金属垫片221和感温元件230，其中第一金属垫片221固定在压电陶瓷片210的底面，其具有伸出至压电陶瓷片210外围的延伸部，感温元件230固定至第一金属垫片221的延伸部上，配置成用于检测自身所在位置处的温度。
本实用新型实施例的超声换能器200，其压电陶瓷片210的底面固定有第一金属垫片221，第一金属垫片221具有伸出至压电陶瓷片210外围的延伸部，感温元件230固定在延伸部上，可防止对超声换能器200的固有频率产生影响。感温元件230通过检测自身所在位置处的温度，即可实时地获取到压电陶瓷片210的温度情况，并及时地输出用于控制超声换能器200启停的温度信号，防止超声换能器200温度过高。
在一个可选实施例中，感温元件230可以为温度传感器。温度传感器可以将检测到的压电陶瓷片210的温度生成温度信号，并将温度信号输出至控制元件，控制元件通过控制给超声换能器200输送高频信号的超声发生器的启停，相应控制该超声换能器200的启停。在实际的控制方案中，例如，当温度传感器检测到压电陶瓷片210的温度低于T1时，控制换能器以固定的开机比工作，当温度传感器检测到压电陶瓷片210的温度高于T2时，控制换能器停止工作。T1小于T2，且T2小于超声换能器200的保护温度，当超声换能器200以固定的开机比运行一个周期后，若发现超声换能器200的温度高于T2，则说明此时超声换能器200的温度已经较高，控制元件将控制超声发生器停止向超声换能器200输送高频信号，从而关闭超声换能器200，使超声换能器200自然冷却。
在另一个可选实施例中，感温元件230也可以为热保护器(也称温控开关)。热保护器检测到压电陶瓷片210的温度超过热保护器自身的设定温度时，自动断开，从而控制超声发生器停止向超声换能器200输送高频信号，使超声换能器200关闭并进行自然冷却，待热保护器检测到压电陶瓷片210的温度低于热保护器自身的设定温度时，再重新闭合。热保护器是一种可靠的硬件控制方式，不需要程序控制。
本实施方式中，感温元件230可以直接粘接固定在第一金属垫片221上。
超声换能器200还可以包括第二金属垫片222，第二金属垫片222固定在压电陶瓷片210的顶面，且压电陶瓷片210的顶面和底面均镀有银层211，第一金属垫片221和第二金属垫片222分别焊接在银层211上。
进一步地，压电陶瓷的正极导线241和负极导线242分别焊接在第一金属垫片221和第二金属垫片222上。利用金属垫片作为过渡，将银层211由点受力转化为面受力，在正极导线241或负极导线242被拉扯时，银层211受力较为分散不易发生脱落，极大地提高了正极导线241、负极导线242与银层211之间的连接稳定性，降低了维修次数和维修成本，提高了超声换能器200的使用寿命。
第一金属垫片221焊接至银层211的部分以及第二金属垫片222为相对设置的圆形状或环形状。也就是说，第一金属垫片221除了延伸部以外，其余形状与第二金属垫片222完全相同，特别是当第一金属垫片221焊接至银层211的部分为环形时，可以降低对压电陶瓷片210在径向方向上振动的影响，保证了压电陶瓷片210的振动效果。
第一金属垫片221和第二金属垫片222的厚度应≤2mm，例如，0.5mm、1mm、2m均可，金属垫片太厚会影响压电陶瓷片210的正常振动，太薄则不易焊接至银层211上，且焊接后的强度较差，易发生变形。
本实施方式中，第一金属垫片221和第二金属垫片222均可以为铜垫片。铜垫片的导电导热性好、耐腐蚀、易于加工成型且制造成本低廉，适于在超声换能器200上使用。
根据上述中任意一个可选实施例或多个可选实施例的组合，本实用新型实施例能够达到如下有益效果：
本实用新型实施例的超声处理装置10及其超声换能器200，其压电陶瓷片210的底面固定有第一金属垫片221，第一金属垫片221具有伸出至压电陶瓷片210外围的延伸部，感温元件230固定在延伸部上，可防止对超声换能器200的固有频率产生影响。感温元件230通过检测自身所在位置处的温度，即可实时地获取到压电陶瓷片210的温度情况，并及时地输出用于控制超声换能器200启停的温度信号，防止超声换能器200温度过高。
进一步地，本实用新型实施例的超声处理装置10及其超声换能器200，其压电陶瓷的正极导线241和负极导线242分别焊接在第一金属垫片221和第二金属垫片222上。利用金属垫片作为过渡，将银层211由点受力转化为面受力，在正极导线241或负极导线242被拉扯时，银层211受力较为分散不易发生脱落，极大地提高了正极导线241、负极导线242与银层211之间的连接稳定性。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种超声换能器，其特征在于，包括：
压电陶瓷片；
第一金属垫片，固定在所述压电陶瓷的底面，其具有伸出至所述压电陶瓷片外围的延伸部；以及
感温元件，固定至所述第一金属垫片的延伸部上，配置成用于检测自身所在位置处的温度。
2.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，
所述感温元件为温度传感器。
3.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，
所述感温元件为热保护器。
4.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，
所述感温元件粘接固定在所述第一金属垫片上。
5.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，还包括：
第二金属垫片，固定在所述压电陶瓷片的顶面，且所述压电陶瓷片的顶面和底面均镀有银层，所述第一金属垫片和所述第二金属垫片分别焊接在所述银层上。
6.根据权利要求5所述的超声换能器，其特征在于，
所述压电陶瓷片的正极导线和负极导线分别焊接在所述第一金属垫片和所述第二金属垫片上。
7.根据权利要求5所述的超声换能器，其特征在于，
所述第一金属垫片焊接至所述银层的部分以及所述第二金属垫片为相对设置的圆形状或环形状。
8.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，
所述第一金属垫片的厚度≤2mm。
9.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，
所述第一金属垫片为铜垫片。
10.一种超声处理装置，其特征在于，包括处理容器，所述处理容器的底部外侧设置有根据权利要求1至9中任一项所述的超声换能器。
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