[发明专利]一种串联复合结构双频多振幅压电超声换能器

权利要求书

1.一种串联复合结构双频多振幅压电超声换能器，其特征在于：包括第一压电陶瓷组、第二压电陶瓷组、第一振动杆、第二振动杆和中间振动块，所述第一压电陶瓷组安装在第一振动杆和中间振动块之间，所述第二压电陶瓷组安装在第二振动杆和中间振动块之间，第一压电陶瓷组、第一振动杆、中间振动块、第二压电陶瓷组、第二振动杆依次通过预紧螺栓同轴连接；第一振动杆和第二振动杆的结构不同，具有不同的振幅放大倍数。

2.根据权利要求1所述的一种串联复合结构双频多振幅压电超声换能器，其特征在于：所述第一振动杆和第二振动杆轴线位置设置螺纹孔、中间振动块设置通孔，所述预紧螺栓与第一振动杆右端面的螺纹孔和第二振动杆左端面的螺纹孔进行连接。

3.根据权利要求1所述的一种串联复合结构双频多振幅压电超声换能器，其特征在于：所述的第一压电陶瓷组、第二压电陶瓷组均由四片压电陶瓷片和四片铜电极片组成，所述压电陶瓷片和铜电极片进行隔片设置，两组压电陶瓷组种压电陶瓷片的设置方式相同，即相邻两片压电陶瓷片的极化方向相反。

4.根据权利要求1所述的一种串联复合结构双频多振幅压电超声换能器，其特征在于：第一振动杆包括第一级半波长圆锥形变幅杆和第二级半波长阶梯形变幅杆；第二振动杆包括第一级半波长圆锥形变幅杆和第二级半波长圆锥形变幅杆。

5.根据权利要求1所述的一种串联复合结构双频多振幅压电超声换能器，其特征在于：中间振动块上设置有两个柔性铰链法兰夹持机构，两个柔性铰链法兰夹持机构对称设置，所述柔性铰链法兰夹持机构由夹持法兰、柔性连接条组成，夹持法兰通过两个柔性连接条与中间振动块连接，两个柔性连接条相互平行，柔性连接条为长方体条状，在柔性连接条上沿振动方向设置有两个对称的圆弧形凹槽；夹持法兰加工有通孔，夹持法兰上的通孔与螺栓配合实现夹持法兰与机架固定；所述柔性铰链法兰夹持机构与中间振动块为一体加工成型。

6.根据权利要求1所述的一种串联复合结构双频多振幅压电超声换能器，其特征在于：所述第一振动杆和第二振动杆均为分体式结构，第一振动杆包括第一连接杆段和第一变幅杆段，第一连接杆段与预紧螺栓连接，第一连接杆段的外端通过螺纹与第一变幅杆段连接；第二振动杆包括第二连接杆段和第二变幅杆段，第二连接杆段与预紧螺栓连接，第二连接杆段的外端通过螺纹与第二变幅杆段连接；所述第一变幅杆由第一级半波长圆锥形变幅杆和第二级半波长阶梯形变幅杆整体加工形成的；所述第二变幅杆段由第一级半波长圆锥形变幅杆和第二级半波长圆锥形变幅杆整体加工形成的。

7.根据权利要求6所述的一种串联复合结构双频多振幅压电超声换能器，其特征在于：在第一连接杆段的外端设置有内螺纹孔，第一变幅杆段的内端设置有螺柱，通过螺柱旋入内螺纹孔，实现第一连接杆段与第一变幅杆段连接；或者在第一连接杆段的外端设置螺柱，第一变幅杆段的内端设置内螺纹孔，通过螺柱旋入内螺纹孔，实现第一连接杆段与第一变幅杆段连接；在第二连接杆段的外端设置有内螺纹孔，第二变幅杆段的内端设置有螺柱，通过螺柱旋入内螺纹孔，实现第二连接杆段与第二变幅杆段连接；或者在第二连接杆段的外端设置螺柱，第二变幅杆段的内端设置内螺纹孔，通过螺柱旋入内螺纹孔，实现第二连接杆段与第二变幅杆段连接。