[发明专利]一种高斯复合形角的中频超声雾化喷头及其设计方法

权利要求书

1.一种高斯复合形角的中频超声雾化喷头的设计方法，其特征在于，设计方法按下列步骤进行：根据要求设定超声雾化喷头的变幅杆长度L和谐振频率F，然后根据高斯复合形角变幅杆的振动形式，即要求应力沿杆的轴向分布是均匀的，得到波动方程： 

式中：S是变幅杆的横截面积，k是变幅杆材料对应的波数，其中k=ω/c，ω是变幅杆的固有频率，c是变幅杆材料的纵波速度。 

在x=0处令S=S₀（变幅杆大端的横截面积），则变幅杆的截面变化规律： 

当变幅杆是圆形截面时，其直径的变化规律： 

在高振幅的一端用四分之一波长的高斯型变幅杆；在低振幅端可以采用四分之一波长的圆柱形变幅杆，两者组合成复合高斯形曲线变幅杆。当低振幅端采用圆柱形，则圆柱形长度L₁: 

。

2.一种高斯复合形角的中频超声雾化喷头，其特征在于，所述高斯复合形角的中频超声雾化喷头，由超声换能器、高斯复合形角变幅杆组成。 

3.根据权利要求2所述的一种高斯复合形角的中频超声雾化喷头，其特征在于，所述高斯复合形角变幅杆由圆柱形变幅杆和高斯型变幅杆复合而成，高振幅的一端用四分之一波长的高斯型变幅杆；在低振幅端可以采用四分之一波长的圆柱形变幅杆。 

4.根据权利要求2所述的一种高斯复合形角的中频超声雾化喷头，其特征在于， 所述超声换能器由换能器前盖板、换能器后盖板组成，换能器前盖板与高斯形角变幅杆连接，换能器前盖板与换能器后盖板之间设有压电陶瓷，所述压电陶瓷之间设有薄电极。 

5.根据权利要求2所述的一种高斯复合形角的中频超声雾化喷头，其特征在于，所述高斯形角变幅杆的底端设有垂直于变幅杆的进液口，所述变幅杆的内部设有沿杆向分布的出液口。 

6.根据权利要求2所述的一种高斯复合形中频超声雾化喷头，其特征在于：应力沿杆的轴向分布均匀，随着变幅杆的形状因数的提高，在变幅杆输出端得到较大的振幅。