[发明专利]一种在强酸性环境中使用的超声波换能器

权利要求书

1.一种在强酸性环境中使用的超声波换能器，其特征在于包括： 

陶瓷超声发射头（1），所述陶瓷超声发射头（1）为圆柱形，所述陶瓷超声发射头（1）的上表面中心开设有圆孔（11），所述圆孔（11）中固定连接有大头螺钉（12）； 

塑料支撑板（2），所述塑料支撑板（2）中心设有通孔一（21）； 

锥台形导波棒（3），所述锥台形导波棒（3）包括粗端（31）和细端（32），所述粗端（31）设有凸台（33），所述凸台（33）的外径小于等于通孔一（21）的直径，所述粗端（31）中心设有螺纹孔一（311），所述细端（32）中心设有螺纹孔二（321），所述螺纹孔一（311）和螺纹孔二（321）为非贯通孔； 

环状陶瓷压电振子（4），所述环状陶瓷压电振子（4）是由n层紫铜电极片（41）和n-1层压电陶瓷片（42）交替叠加形成，所述n为大于1的奇数； 

钢质负载（5），所述钢质负载（5）中心开设有通孔二（51）； 

所述陶瓷超声发射头（1）通过大头螺钉（12）与螺纹孔一（311）固定连接，所述塑料支撑板（2）与凸台（33）套接，所述塑料支撑板（2）与陶瓷超声发射头（1）之间设有耐酸垫圈（6），所述凸台（33）高度小于等于塑料支撑板（2）与耐酸垫圈（6）的厚度之和；所述锥台形导波棒（3）细端（32）依次连接环状陶瓷压电振子（4）和钢质负载（5），所述环状陶瓷压电振子（4）和钢质负载（5）通过连接螺杆（7）固定连接于螺纹孔二（321），所述环状陶瓷压电振子（4）与连接螺杆（7）之间设有绝缘环（8）。 

2.根据权利要求1所述的一种在强酸性环境中使用的超声波换能器，其特征在于：所述陶瓷超声发射头（1）的直径为20-100mm，高度为20-100mm；所述圆孔（11）直径10-20mm，深度为15-20mm；所述陶瓷超声发射头（1）成分组成按质量分数计为：Al₂O₃ 75-100%，SiO₂ 0-25%，Na₂O和K₂O的总量为 0-2.5%。 

3.根据权利要求1所述的一种在强酸性环境中使用的超声波换能器，其特征在于：所述环状陶瓷压电振子（4）的内径为15mm，外径为20-50mm，厚度大于等于8mm，所述压电陶瓷片（42）为锆钛酸铅压电陶瓷。 

4.根据权利要求1所述的一种在强酸性环境中使用的超声波换能器，其特征在于：所述锥台形导波棒（3）长度为20-100mm，粗端（31）直径为20-100mm，细端（32）直径等于环状陶瓷压电振子（4）的外径，所述锥台形导波棒（3）成分为纯铝或铝合金。

5.根据权利要求1所述的一种在强酸性环境中使用的超声波换能器，其特征在于：所述塑料支撑板（2）直径与管道法兰配套，所述塑料支撑板（2）的厚度为3-10mm，所述塑料支撑板（2）的材质为聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、环氧改性乙烯基树脂、玻璃钢、塑料ABS中的一种；所述通孔一（21）的直径为8-40mm。 

6.根据权利要求1所述的一种在强酸性环境中使用的超声波换能器，其特征在于：所述耐酸垫圈（6）的厚度为0.2-3mm，所述耐酸垫圈（6）的材质为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、硅橡胶、聚氨酯、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、环氧改性乙烯基树脂、玻璃钢中的一种。 

7.根据权利要求1所述的一种在强酸性环境中使用的超声波换能器，其特征在于：所述钢质负载（5）的长度为20-100mm，所述钢质负载（5）的直径等于环状陶瓷压电振子（4）的外径。 

8.根据权利要求1所述的一种在强酸性环境中使用的超声波换能器，其特征在于：所述绝缘环（8）为聚四氟乙烯绝缘环。