[实用新型]一种超声波换能器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种清洗设备领域，特别涉及一种超声波换能器。

背景技术

人们日常清洗衣物、餐具、蔬菜水果等家务大都采用人工或者专用机器清 洗，要么使用人工费时费力，重复性劳动占用了大量时间、人力，要么机器体 积过大，不宜携带，消耗大量的水、电、化学洗涤用品，损伤清洗物品，且对 环境产生污染。现有技术之中，也有利用超声波进行清洗的设备，如超声波换 能器、超声波清洗机。超声波换能器的功能是将输入的电功率转换成机械功率 (即超声波)再传递出去，而自身消耗很少的一部分功率。而超声波清洗的机 理是利用超声波在清洗液中传播时的空化、辐射压、声流等物理效应,对清洗 件上的污物产生的机械起剥落作用,同时能促进清洗液与污物发生化学反应, 达到清洗物件的目的，应用十分广泛。但现有技术中的超声波换能器存在振动 功率低和可靠性差的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种超声波换能器，其振动功率高 和可靠性好。

本实用新型的解决方案是这样实现的：一种超声波换能器，包括外壳和固 定在外壳内部的压电陶瓷装置，所述压电陶瓷装置包括压电陶瓷片和设置在所 述压电陶瓷片周边的金属套环。这样，金属套环可以对压电陶瓷片提供径向收 缩的预应力，提高压电陶瓷片振动功率和可靠性，从而提高了超声波换能器的 振动功率和可靠性。

较好的是，所述压电陶瓷片为圆形片状结构，所述金属套环为与所述压电 陶瓷片匹配的圆环状结构。

较好的是，所述压电陶瓷片为多边形片状结构，所述金属套环为与所述压 电陶瓷片匹配的多边形套环状结构。

较好的是，所述压电陶瓷片的谐振频率范围为25kHz-150kHz。

较好的是，所述外壳的形状为方柱体、球体、圆柱体、蛋形或棍形。如此， 可以根据不同客户需求或应用环境需要，将超声波换能器制作成不同的形状， 提高应用范围。

较好的是，所述外壳与压电陶瓷装置之间设置有弹性体。这样，在外壳与 压电陶瓷装置之间设置有弹性体，实现外壳与压电陶瓷装置形成振动耦合，即 把压电陶瓷装置的振动传递到外壳并以超声波辐射入水。

较好的是，所述弹性体由透声材料制成,其衰减系数小于10dB/cm。

较好的是，所述弹性体的一面固定在外壳的内表面，所述弹性体的另一面 与所述压电陶瓷装置固定。这样，可以加强压电陶瓷装置与外壳之间的连接， 使得压电陶瓷装置与外壳的粘接更加可靠，避免由于工艺缺陷、摔碰造成外壳 与压电陶瓷装置脱胶或部分脱胶，使得压电陶瓷装置的振动无法传递到外壳并 辐射入水中。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本 实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新 型的不当限定。

图1为本方案一种实施例涉及的超声波换能器的内部结构图；

图2为本方案另一种实施例涉及的超声波换能器的内部结构图；

图3为图1中所示超声波换能器中的压电陶瓷装置的俯视图。

其中，

1外壳2压电陶瓷片3金属套环4弹性体

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解 释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人 员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行 相应组合。

本实用新型实施例如下，请参见图1至图3，一种超声波换能器，包括外 壳1和固定在外壳1内部的压电陶瓷装置，所述压电陶瓷装置包括压电陶瓷片 2和设置在所述压电陶瓷片2周边的金属套环3。这样，金属套环3可以对压电 陶瓷片2提供径向收缩的预应力，提高压电陶瓷片2振动功率和可靠性，从而 提高了超声波换能器的振动功率和可靠性。其中，压电陶瓷片2可以采用现有 设计，并在现有技术中可以查询到相关设计和原理，也可以通过采购买到。

优选的，所述压电陶瓷片2可以为圆形片状结构，所述金属套环3为与所 述压电陶瓷片2匹配的圆环状结构。

优选的，所述压电陶瓷片2可以为多边形片状结构，所述金属套环3为与 所述压电陶瓷片2匹配的多边形套环状结构。

优选的，所述压电陶瓷片2的谐振频率范围可以为25kHz-150kHz。