CN2324786Y - 带双共振腔的压电陶瓷超声波换能器 - Google Patents

Abstract

一种带双共振腔的压电陶瓷超声波换能器,在由电压陶瓷1组成的带共振腔的换能器中,在压电陶瓷片1的前后方各置有一个谐振腔,其中包裹着压电陶瓷片1的后部的密封腔为后置谐振腔3,在压电陶瓷1前方呈开放式喇叭状的为前置辐射腔2。采用了本实用新型所说的结构,可以提高换能器的机械Q值,明显提高所输出频率的声压能量,不但可以用在电子驱鼠驱蚊器上,而且可以广泛用在需要高声压输出的其他超声波转换装置上。

Description

带双共振腔的压电陶瓷超声波换能器

一种带双共振腔的压电陶瓷超声波换能器，涉及换能器结构的改进。

由于老鼠、蚊子对人们造成了不少危害，迫使人们用很多办法来驱赶它们。市面上多年来发展起来的电子超声波驱鼠驱蚊器，虽然都把超声波频率选在鼠蚊无法忍受的20千赫兹至50千赫兹之间，但效果仍不理想。究其原因，由于现代社会的环境噪声上升了，一般在城镇范围内，各种车、船、工厂的噪声大都达到40～60分贝左右，因此老鼠、蚊子也就提高了对这样分贝数下声压的抵抗能力。经测试，要达到较好驱鼠驱蚊的效果，其超声波的声压应达90分贝左右。反观现在市售的压电陶瓷超声波换能器，其换能效率低，一般也只能达到40分贝左右。有的人为了想使这类换能器提高输出声压，只好采取加大电子电路的输入功率，殊不知，超过一定的输入功率，只会使压电陶瓷片难以承受，造成破损。

本实用新型的目的，在于提供一种可供用于20千赫兹至50千赫兹音频使用的带双共振腔的压电陶瓷超声波换能器，在其输入功率不大于1瓦时，该换能器的输出声压可达90分贝以上。

本实用新型是这样实施的，在由压电陶瓷片1组成的带双共振腔的超声波换能器中，在压电陶瓷片1的前方、后方各置有一个谐振腔，其中包裹住压电陶瓷片1后部的密封腔为后置谐振腔3，在压电陶瓷片1前方呈开放式喇叭状的为前置幅射腔2。

为了使所需要的频率能更好地提高其声压，本实用新型所说的带双共振腔的压电陶瓷超声波换能器的两个前后谐振腔应达到这样的比例：后置谐振腔3的容积须为换能器振荡频率的几何倍数，同时，前置幅射腔2的谐振点与后置谐振腔3的谐振点相同。

下面，结合附图详述本实用新型的结构及工作原理。

图1是本实用新型所述带双共振腔的压电陶瓷超声波换能器的示意图。

如图1所示，本实用新型是由压电陶瓷片1组成的，在压电陶瓷片1的前后方各置有一个谐振腔，包裹在压电陶瓷片1后部的密封腔为后置谐振腔3，在压电陶瓷片1前方呈开放式喇叭状的为前置幅射腔2，其中后置谐振腔3的容积须为换能器频率的几何倍数，前置幅射腔2的谐振点与后置谐振腔3的谐振点相同。

本实用新型所述的带双共振腔的压电陶瓷超声波换能器是这样工作的：当电子振荡电路所产生的超声波电信号接入压电陶瓷片1后，由压电陶瓷片1先转换成机械振动，以声压的形式发出，这时的输入功率并不太大，约为几百毫瓦至1瓦左右，经压电陶瓷片1作机械转换后，所发出的频率已具有一定的声压，该机械信号由于后置谐振腔3内的谐振点频率一致或呈倍率关系，因此继续引起共振，其结果增加了谐振后信号的幅度，产生了一个高于由压电陶瓷片1所产生的声压信号；同时，前置幅射腔2的谐振点与后置谐振腔3一致，故经提幅的超声波信号再通过前置幅射腔2的谐振后，幅射出一个带一定声压强度的超声波信号。这样，用于驱鼠驱蚊的超声波信号通过压电陶瓷片1的机械换能后又经过两级谐振腔的振荡提幅，明显提高了所输出的声压。因此，这种带双共振腔的压电陶瓷超声波换能器可以提高换能器的机械Q值，而不会损坏压电陶瓷片。

采用了如本实用新型所说结构的带双共振腔的压电陶瓷超声波换能器，不但可以用在电子驱鼠器驱蚊器上，在不提高输入功率的基础上，提高所输出的驱鼠驱蚊声压强度，而且可以广泛用在需要高声压输出的其他超声波转换装置上。

Claims (2)

1、一种带双共振腔的压电陶瓷超声波换能器，其特征在于在由压电陶瓷片(1)组成，其中在压电陶瓷片(1)的前、后方各置有一个谐振腔，包裹住压电陶瓷片(1)后部的密封腔为后置谐振腔(3)，在压电陶瓷片(1)前方呈开放式喇叭状的为前置幅射腔(2)。

2、根据权利要求1所说的带双共振腔的压电陶瓷超声波换能器，其特征在于所说的后置谐振腔(3)的容积应为所需谐振频率的几何倍数，前置幅射腔(2)的谐振点与后置谐振腔(3)的谐振点相同。

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