[实用新型]超声波换能器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超声波换能器，特别是涉及一种用于啤酒瓶清洗线的超声波换能器。

背景技术

一般啤酒瓶清洗线上采用的清洗介质为高温碱性溶液，要求洗净率达到99.5％-99.9％，要求连续工作时间长，这就需要较强清洗能力，也就是需要能适应恶劣环境的具有高功率的超声换能器。

名称为“高功率超声换能器”(申请号：99808312.7)的专利申请公开了一种用于提高超声换能器的输出的方法，该换能器使用至少两个压电元件，其中，压电元件串联叠置，并且设有用于将它们电连接至一个交变电压源的装置，交变电压施加至压电元件的相对表面，以使它们根据电压改变其尺寸，压电元件被封装在一个气密的壳体中，而且，通过壳体设有一个用于供给气体的导管和一个用于排出气体的导管，其特征在于，该方法包括以下步骤：在至少一对相邻的压电元件之间设置一个气体传导装置，用于冷却压电元件，所述气体传导装置设有至少一个通道，该通道提供了从供给导管通过气体传导装置到达排出导管的气体流动路径；选择和提供冷却气体；将所述冷却气体压入供给导管，由此促使气体流过所述气体传导装置，以便冷却相邻的压电元件，这样就使所述冷却气体的温度升高；并且，通过排出导管将所述温度升高的冷却气体排出。

然而，啤酒瓶清洗线要求连续工作时间长，需要能适应恶劣环境的具有更高功率的超声换能器，单个的或是几个振子的简单组合超声波辐射面积小、清洗能力弱，且清洗力度不均匀，是不能满足啤酒瓶清洗特殊要求的，而且上述专利中提供的方法，是在每个参与构成专用换能器的单个换能器都必须采用这种气冷装置，工艺比较繁杂，且参与冷却工作的气体采用如六氟化硫、氮气等，这在无形之中增加了生产的成本，甚至会引起环境污染，因此不宜在实际中广泛应用；同时，啤酒瓶清洗要求的清洗介质为高温碱性溶液，普通壳体无法在强腐蚀溶剂中长时间工作，超声的实质是高频振动，振子胶结在壳体上是以每秒钟14000-21000次的振动，是对胶层进行强制破坏，在啤酒瓶清洗时需要的功率较大，也就是振幅较大，不采取特殊的措施振子很容易脱落。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有超声换能器存在的缺陷，从而提供一种超声波辐射面积大、清洗能力强、清洗力度均匀的超声波换能器。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型提供的超声波换能器，包括振子3和一壳体1，所述壳体1的一外表面作为辐射面，在该壳体1的侧端开一出气孔9；其特征在于，还包括在所述壳体1的辐射面外涂覆防腐蚀涂层8，和在壳体1的侧端的出气孔9内安装一供气用的导管；该供气用的导管由进气管5穿入所述壳体1内至壳体1另一端，在该金属管末端口垂直连通一根出气管6，形成“T”型管，并且出气管6上开有多个小孔；所述振子3至少为40个，并以阵列方式排列安装在所述辐射面内侧，相邻振子3之间距离相等，各振子通过导线4并联，所述导线4穿出所述壳体1侧端的出气孔9连接至电源；所述振子3至少有4块压电陶瓷片串联叠层设置；所述壳体1侧端出气孔9的孔径大于导线4和气体导管孔径的总和。

还包括在所述壳体1的侧端的出气孔9处密封固定一根导管2，供所述进气管5和所述导线4穿出；或者在所述进气管5的端口连通一根橡胶管，该橡胶管与气源或空气压缩机连接。

所述防腐蚀涂层8的材料为硬硌，厚度为0.03-0.1mm。

所述振子3的频率为14-21KHz，功率为50-200W。

所述冷却气体为空气。

所述壳体、进气管和出气管的材料为不锈钢材质或其它耐腐蚀金属材料。

所述振子固定方式为通过螺钉和环氧类胶水来固定。

所述振子阵列优选蜂窝状，六边形的六角上各放有一个振子，进一步地，还包括在六边形的中心位置也放有一个振子3。

所述振子3的形状为喇叭型。

本实用新型相对于现有技术具有如下优点：

1.采用环氧胶水同时用螺钉紧固，使得振子和辐射面结合的更牢固，延长了使用寿命，保证在大振幅情况下长期稳定工作。

2、多个大功率振子排列组合形成各种阵式，构成一个整体，使得超声波辐射面积变大、清洗能力加强、基阵排列方式保证清洗力度均匀，从而满足啤酒瓶清洗的特殊要求。

3、本实用新型的振子至少有4块压电陶瓷串联叠层设置，相比已有的振子其功率增大，振子频率为14～21KHz，使用在清洗线上可达到最佳清洗效果。

4、金属壳体增加硬质涂层，提高换能器抗腐、抗蚀能力，增加使用寿命。