[实用新型]一种用于夹心式压电超声换能器的新型后盖板

说明书

本实用新型提供了一种用于夹心式压电超声换能器的新型后盖板，后盖板由两个直径大小不同的圆柱体同轴设置构成；两个圆柱体具有螺栓通孔，较小直径的圆柱体与预应力螺栓接触，较大直径的圆柱体与压电片接触；本实用新型在小直径圆柱体与大直径圆柱体的接触面上设计台阶孔，从而使预应力螺栓施加的预应力在压电片上均匀分布；均匀分布的预应力有助于增加夹心式压电超声换能器的使用寿命，以及有助于提高压电换能器的机电转换效率。

技术领域

本实用新型涉及一种用于夹心式压电超声换能器的新型后盖板，是一种能提高换能器压电片使用寿命的后盖板，适用于应用在各个领域的夹心式压电超声换能器。

背景技术

超声波振动系统是一种将超声波发生器输出的高频电信号转化为机械振动能的系统；在超声波系统中，压电超声换能器是关键的一个部件；压电超声换能器是利用压电片的逆压电作用产生超声振动，并通过金属盖板的辐射面向外输出超声振动能量的器件；其中夹心式压电超声换能器是一种典型的结构。

对于夹心式压电超声换能器，当材料确定时，整体结构与压电片的预应力是影响换能器可靠性、使用寿命、机电转换效率的关键因素。检索当前的压电超声换能器专利发现，申请号为201520073278.1公开的一种新型双片夹心式压电换能器，其特点是采用两个晶片，后盖板呈圆柱形设置，由铜或者不锈钢制成，降低发热量、提高输出效率；但是并未考虑后盖板对压电片预应力分布的影响。申请号为201610489676.0公开的一种压电换能器前后盖板，其特点是设计前后盖板的质量分布，提高换能器的机电转换效率；但是并未考虑到盖板结构以及质量分布对换能器压电片所受预应力分布的影响。因此，合理设计换能器后盖板结构，使预应力均匀分布，成为提高换能器可靠性、使用寿命、机电转换效率的一种重要手段。

发明内容

本实用新型针对当前的技术难题，目的在于提供一种用于夹心式压电超声换能器的新型后端盖，合理设计后端盖结构，使预应力螺栓通过后盖板施加在压电片上的预应力尽可能均匀分布,从而提高换能器的可靠性与机电转换效率。

为解决上述技术难题，本实用新型提出如下具体技术方案：

一种用于夹心式压电超声换能器的新型后盖板，整体呈圆柱体设置，后盖板一端与夹心式压电超声换能器的金属电极片接触，另一端与预应力螺栓接触。

作为本实用新型进一步改进，所述一种用于夹心式压电超声换能器的新型后盖板，由两个直径大小不同的圆柱体同轴设置构成，呈阶梯状，大直径圆柱端与换能器压电片接触。

作为本实用新型进一步改进，所述一种用于夹心式压电超声换能器的新型后盖板，在小直径圆柱体靠近大直径圆柱体的截面上设置沉孔。

作为本实用新型进一步改进，所述一种用于夹心式压电超声换能器的新型后盖板，两个直径大小不同的圆柱体设置有供预应力螺栓紧固连接前盖板的通孔，通孔直径与预应力螺栓直径差值为0.4mm至0.8mm。

根据以上的技术方案，可以取得以下有益效果：

小直径圆柱体端面的沉孔，有效改善预应力螺栓通过后盖板施加在压电片上的预应力分布不均匀的现象，增加压电片的使用寿命，以及提高换能器的可靠性与机电转换效率。

后盖板由两个同轴设置的圆柱体构成，便于加工小直径圆柱体与大直径圆柱接触的端面上的沉孔，降低换能器后盖板的制造成本。

构成后盖板的两个圆柱体直径不同，有效增加夹心式压电超声换能器的散热面积，改善了换能器的发热特性。

附图说明

图1是一种应用新型后盖板的夹心式压电超声换能器分解视图

图2是一种应用新型后盖板的夹心式压电超声换能器剖视图

图3是一种用于夹心式压电超声换能器的新型后盖板剖视图