[实用新型]一种多激励圆管大功率超声换能器

说明书

本实用新型属于超声工业化应用处理领域，尤其涉及一种多激励圆管大功率超声换能器，包括：通过连接件沿纵向依次连接的一换能器前盖板、多个超声换能单元、一换能器后盖板和一纵向隔振板；每个超声换能单元包括通过连接件沿纵向依次连接的换能器前盖板、纵向激励驱动单元、径向辐射圆管和换能器后盖板。因此合理有效的组合了各单元之间的连接保证多激励圆管大功率超声换能器做高效的纵弯振动，使超声输出更好的发挥换能器功率的无极限提升和高效率的功率输出，大大提高了换能器的功率容量和工业处理能力，环境适应性强，提高了换能器的寿命。

技术领域

本实用新型属于超声工业化应用处理领域，尤其涉及一种多激励圆管大功率超声换能器。

背景技术

目前现有双激励纵向大功率超声换能器的原理是将两个以上的半波长振子利用一体化设计思维设计成为一个完整的换能器，相邻两个压电堆采用极化方向相反的方式连接。这种方式可以有效地提高纵向换能器的功率容量，但是双激励纵圆管换能器在施加预应力时较难，而且在使用时所有的半波振子共用一个辐射器，这使得振子数量越多振动叠加的次数也就越多，振动模态保持纯粹的纵向振动就越难，一旦换能器激发出弯曲振动，压电陶瓷会很快产生错位从而损坏换能器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多激励圆管大功率超声换能器，以解决超声换能器只能实现刚性隔离(柔性隔离声能损耗很大)，隔振很难彻底，从而使整体换能器的基频振动模态很难激发等问题。

本实用新型提出了一种多激励圆管大功率超声换能器，包括：通过连接件沿纵向依次连接的一换能器前盖板、多个超声换能单元、一换能器后盖板和一纵向隔振板；每个超声换能单元包括通过连接件沿纵向依次连接的换能器前盖板、纵向激励驱动单元、径向辐射圆管和换能器后盖板。

进一步地，每个纵向激励驱动单元包括一压电堆，多个纵向激励驱动单元的压电堆按照半波理论叠加组成，相邻两个压电堆采用相反的极化方式进行组合。

进一步地，所述相邻两个压电堆中，其中一压电堆包括通过连接件沿纵向依次连接的第一负电极片、第一正向极化压电陶瓷片、第一正电极片、第一负向极化压电陶瓷片、第二负电极片、第二正向极化压电陶瓷片、第二正电极片、第二负向极化压电陶瓷片和应力消除板，所述压电堆套设于所述径向辐射圆管内；另一压电堆包括通过连接件沿纵向依次连接的第一负电极片、第一负向极化压电陶瓷片、第一正电极片、第一正向压电陶瓷片、第二负电极片、第二负向极化压电陶瓷片、第二正电极片、第二正向压电陶瓷片和应力消除板，所述另一压电堆套设于所述径向辐射圆管内。

进一步地，所述第一负电极片、第一正电极片、第二负电极片、第二正电极片、第一正向极化压电陶瓷片、第一负向极化压电陶瓷片、第二正向极化压电陶瓷片、第二负向极化压电陶瓷片和应力消除板均设有供连接件穿过的通孔。

进一步地，所述连接件是螺栓。

进一步地，所述换能器后盖板、径向辐射圆管和所述换能器前盖板采用激光焊接固定。

进一步地，所述换能器前盖板与所述换能器后盖板均设置有与螺栓配合的内螺纹。

进一步地，所述换能器前盖板与径向辐射圆管相邻的端面中心凸出设有柱体，用于与相邻的径向辐射圆管配合。

进一步地，位于末端的换能器后盖板与纵向隔振板相背的端面中心凸出设有柱体，用于与纵向隔振板配合；位于中间的换能器后盖板的正反两个端面中心分别凸出设有柱体，用于与相邻的径向辐射圆管配合。

进一步地，所述纵向隔振板与位于末端的换能器后盖板相背的端面中心凸出设有柱体，用于与外部结构连接。