[发明专利]一种爪式超声换能器

权利要求书

1.一种爪式超声换能器，其特征在于：包括夹心式压电超声换能器、变幅杆和爪式全向辐射器，所述变幅杆的一端与所述夹心式压电超声换能器固定连接，所述变幅杆的另一端与所述爪式全向辐射器固定连接，所述夹心式压电超声换能器包括后盖板、压电陶瓷晶堆和前盖板，所述后盖板、所述压电陶瓷晶堆和所述前盖板通过应力螺栓固定在一起，所述爪式全向辐射器包括爪底和爪指，所述爪底的一端与所述变幅杆固定连接，所述爪指固定连接在所述爪底的另一端，所述爪底为开口式结构，所述爪指设置有多根，所述爪指沿所述爪底的周向均匀分布，通过改变所述爪指的厚度、宽度和长度改变共振频率。

2.根据权利要求1所述的一种爪式超声换能器，其特征在于：所述压电陶瓷晶堆由多个厚度极化的压电陶瓷晶片堆叠而成。

3.根据权利要求2所述的一种爪式超声换能器，其特征在于：所述压电陶瓷晶片呈圆环状结构，所述压电陶瓷晶片的数量为偶数个。

4.根据权利要求2所述的一种爪式超声换能器，其特征在于：相邻两个所述压电陶瓷晶片之间、所述压电陶瓷晶片与所述前盖板之间、所述压电陶瓷晶片与所述后盖板之间均夹设有环形电极片，所述环形电极片分别作为正电极引线端和负电极引线端，所述正电极引线端和所述负电极引线端相间设置，所述正电极引线端与所述正电极引线端相连、所述负电极引线端与所述负电极引线端相连，所述正电极引线端、所述负电极引线端的两端分别与所述前盖板和所述后盖板接触连接。

5.根据权利要求1所述的一种爪式超声换能器，其特征在于：所述变幅杆的剖面形状为锥形、指数形、阶梯形、悬链形或高斯形中的一种，所述变幅杆的位移振幅节面处设置有法兰盘，所述法兰盘为螺纹法兰、穿孔法兰或裙边法兰中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种爪式超声换能器，其特征在于：所述变幅杆的一端设置有螺孔，所述变幅杆通过螺杆与另一个所述变幅杆或所述爪底固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种爪式超声换能器，其特征在于：所述爪底的形状为“十”字交叉型、“米”字交叉型、“碗”状、“盘”状或“杯”状中的一种，所述爪指为截面为“方”形、“圆”形、“梯”形、“扇”形中的一种等截面柱或变截面柱。

8.根据权利要求1所述的一种爪式超声换能器，其特征在于：所述爪指与所述爪底为一体式结构或分体式结构，当所述爪指与所述爪底为分体式结构时所述爪底与所述爪指通过螺栓固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种爪式超声换能器，其特征在于：所述爪指和所述爪底为不锈钢、钢、铝合金、钛合金中的一种或多种加工而成。

10.根据权利要求1所述的一种爪式超声换能器，其特征在于：所述变幅杆通过高强度螺杆与所述爪底固定连接，且所述变幅杆的前端辐射面积小于所述爪底面积。