[发明专利]一种复合换能器

说明书

本发明涉及压电超声换能器，具体是一种复合换能器。本发明解决了现有压电超声换能器频带窄、能量损耗大、机械强度低的问题。一种复合换能器，包括预应力螺钉、圆环状上盖、绝缘套、轴向压电套、圆环状下盖、胀套、调节螺钉、金属内套、径向压电套、内电极层、外电极层、金属外套；所述轴向压电套由M个环状铜电极片和M个轴向极化的圆环状压电陶瓷片自上而下交错层叠构成；M为正整数，且M≥2；所述径向压电套由N个径向极化的扇环状压电陶瓷片和N个环氧树脂层沿周向交错粘接构成；N为正整数，且N≥2。本发明适用于超声加工、超声清洗、超声探测等领域。

技术领域

本发明涉及压电超声换能器，具体是一种复合换能器。

背景技术

压电超声换能器广泛应用于超声加工、超声清洗、超声探测等领域，其原理是利用压电元件的压电效应，将超声频交变电流信号转换成超声频振动。在现有技术条件下，压电超声换能器由于自身结构所限，存在如下问题：其一，现有压电超声换能器只能产生单方向的超声频振动，导致其频带窄。其二，现有压电超声换能器的能量传输链较长，导致其能量损耗大。其三，现有压电超声换能器无法提供合适的预应力，导致其机械强度低。基于此，有必要发明一种全新的压电超声换能器，以解决现有压电超声换能器存在的上述问题。

发明内容

本发明为了解决现有压电超声换能器频带窄、能量损耗大、机械强度低的问题，提供了一种复合换能器。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种复合换能器，包括预应力螺钉、圆环状上盖、绝缘套、轴向压电套、圆环状下盖、胀套、调节螺钉、金属内套、径向压电套、内电极层、外电极层、金属外套；

所述轴向压电套由M个环状铜电极片和M个轴向极化的圆环状压电陶瓷片自上而下交错层叠构成；M为正整数，且M≥2；

所述径向压电套由N个径向极化的扇环状压电陶瓷片和N个环氧树脂层沿周向交错粘接构成；N为正整数，且N≥2；

圆环状上盖套设于预应力螺钉的侧面，且圆环状上盖的上端面与预应力螺钉的头部相接触；绝缘套套设于预应力螺钉的侧面，且绝缘套的上端面与圆环状上盖的下端面相接触；轴向压电套套设于绝缘套的外侧面，且轴向压电套的上端面与圆环状上盖的下端面相接触；圆环状下盖的外侧面为上粗下细的圆台面；圆环状下盖的中心孔为螺孔；预应力螺钉的尾部旋拧于螺孔的上部，且圆环状下盖的上端面分别与绝缘套的下端面和轴向压电套的下端面相接触；

胀套包括开口向上的圆盆状主体；圆盆状主体的底面中央贯通开设有装配孔；圆盆状主体的内侧面为上粗下细的圆台面；圆盆状主体的外侧面向外延伸设置有圆环状凸台；圆环状凸台的上端面与圆盆状主体的内底面齐平；圆环状凸台的下端面与圆盆状主体的外底面齐平；圆盆状主体的侧面开设有若干个径向豁口；各个径向豁口的底面均与圆盆状主体的内底面齐平，且各个径向豁口沿周向等距排列；圆盆状主体套设于圆环状下盖的外侧面，且圆盆状主体的内底面与圆环状下盖的下端面之间留有间隙；调节螺钉贯穿装配孔，且调节螺钉的头部与圆盆状主体的外底面相接触；调节螺钉的尾部旋拧于螺孔的下部；金属内套套设于圆盆状主体的外侧面；内电极层镀设于径向压电套的内侧面，且内电极层套设于金属内套的外侧面；外电极层镀设于径向压电套的外侧面；金属外套套设于外电极层的外侧面。