本發(fā)明涉及超聲換能裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲換能器的壓電陶瓷環(huán)銀層保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

目前市場上的換能器內(nèi)部壓電陶瓷環(huán)的內(nèi)外側(cè)均設(shè)有銀層，并分別作為壓電陶瓷環(huán)的正極和負(fù)極，而在使用過程中，壓電陶瓷環(huán)徑向震動(dòng)，且會(huì)在銀層上會(huì)焊接導(dǎo)線，使壓電陶瓷環(huán)內(nèi)外表面的銀層極易部分或全部脫落，造成銀層表面電場不均、絕緣等級(jí)下降及壓電陶瓷環(huán)震動(dòng)不均，易導(dǎo)致壓電陶瓷環(huán)碎裂，影響壓電陶瓷環(huán)的整體壽命。

由于壓電陶瓷環(huán)材料易碎，且內(nèi)側(cè)銀層位于壓電陶瓷環(huán)內(nèi)側(cè)，在壓電陶瓷環(huán)徑向震動(dòng)時(shí)，壓電陶瓷環(huán)內(nèi)側(cè)會(huì)向壓電陶瓷環(huán)中心收縮，基于壓電陶瓷環(huán)的上述特性，在保護(hù)壓電陶瓷環(huán)內(nèi)側(cè)銀層時(shí)不但要考慮保護(hù)問題，還需要考慮保護(hù)裝置對(duì)銀層導(dǎo)電性能的影響、及保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)對(duì)壓電陶瓷環(huán)的影響，因此保護(hù)內(nèi)側(cè)銀層的保護(hù)相對(duì)較為困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提供一種壓電陶瓷環(huán)銀層保護(hù)裝置，在不影響壓電陶瓷環(huán)正常工作的前提下，解決現(xiàn)有壓電陶瓷環(huán)內(nèi)側(cè)銀層脫落，造成銀層表面電場不均、絕緣等級(jí)下降及壓電陶瓷環(huán)震動(dòng)不均，易導(dǎo)致壓電陶瓷環(huán)碎裂的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于超聲換能器的壓電陶瓷環(huán)銀層保護(hù)裝置，包括內(nèi)導(dǎo)電環(huán)和彈性絕緣保護(hù)環(huán)，所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)為開放式環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)的外側(cè)周長大于壓電陶瓷環(huán)的內(nèi)側(cè)周長，在圓周方向上所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)覆蓋并緊貼所述壓電陶瓷環(huán)的內(nèi)側(cè)銀層，所述彈性絕緣保護(hù)環(huán)設(shè)置在所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)的內(nèi)側(cè)，并與所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)貼合設(shè)置。

優(yōu)選地，所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)的外側(cè)周長與壓電陶瓷環(huán)的內(nèi)側(cè)周長之差為0.2-0.8mm。

優(yōu)選地，所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)的外側(cè)周長與壓電陶瓷環(huán)的內(nèi)側(cè)周長之差為0.5mm。

優(yōu)選地，所述彈性絕緣保護(hù)環(huán)為開放式環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述彈性絕緣保護(hù)環(huán)的開放端與所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)的開放端錯(cuò)開設(shè)置。

優(yōu)選地，還包括外導(dǎo)電環(huán)，所述外導(dǎo)電環(huán)與壓電陶瓷環(huán)的外側(cè)銀層貼合設(shè)置。

優(yōu)選地，所述外導(dǎo)電環(huán)的外側(cè)設(shè)置纏繞層，且所述纏繞層由銦鋼絲、鈦鋼絲或鎢鋼絲纏繞而成。

優(yōu)選地，所述外導(dǎo)電環(huán)為銅皮制成。

優(yōu)選地，所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)為鈹青銅制成。

本發(fā)明還提供了一種將壓電陶瓷環(huán)銀層保護(hù)裝置裝配到壓電陶瓷環(huán)上的方法，包括：

將壓電陶瓷環(huán)平穩(wěn)放置，將常態(tài)下的內(nèi)導(dǎo)電環(huán)放置到壓電陶瓷環(huán)的內(nèi)側(cè)，此時(shí)所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)的開放端為交錯(cuò)疊加狀態(tài)，其中一個(gè)開放端未與壓電陶瓷環(huán)的內(nèi)側(cè)銀層接觸；

向未與內(nèi)側(cè)銀層接觸的內(nèi)導(dǎo)電環(huán)的開放端施加力，使其與所述壓電陶瓷環(huán)的內(nèi)側(cè)銀層接觸，此時(shí)內(nèi)導(dǎo)電環(huán)的兩個(gè)開放端對(duì)接，內(nèi)導(dǎo)電環(huán)與壓電陶瓷環(huán)的內(nèi)側(cè)銀層緊密貼合；

將彈性絕緣保護(hù)環(huán)放置在所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)內(nèi)側(cè)，在彈力的作用下，所述彈性絕緣保護(hù)環(huán)緊貼所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)；

將外導(dǎo)電環(huán)套設(shè)在所述壓電陶瓷環(huán)外側(cè)，且貼緊所述壓電陶瓷環(huán)的外側(cè)銀層；

在外導(dǎo)電環(huán)的外側(cè)均勻設(shè)置纏繞層。

(三)有益效果

本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提供的用于超聲換能器的壓電陶瓷環(huán)銀層保護(hù)裝置，包括內(nèi)導(dǎo)電環(huán)和彈性絕緣保護(hù)環(huán)，所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)為開放式環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)的外側(cè)周長大于壓電陶瓷環(huán)的內(nèi)側(cè)周長，在圓周方向上所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)覆蓋并緊貼所述壓電陶瓷環(huán)的內(nèi)側(cè)銀層，所述彈性絕緣保護(hù)環(huán)設(shè)置在所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)的內(nèi)側(cè)，并與所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)貼合設(shè)置，利用相對(duì)簡單的結(jié)構(gòu)為銀層提供了保護(hù)，并且利用預(yù)應(yīng)力使內(nèi)導(dǎo)電環(huán)和外導(dǎo)電環(huán)分別與壓電陶瓷環(huán)的內(nèi)外銀層貼合設(shè)置，不但使其依然具有良好的導(dǎo)電性能，而且安裝方便，在不影響壓電陶瓷環(huán)正常工作的前提下，解決現(xiàn)有壓電陶瓷環(huán)內(nèi)側(cè)銀層脫落，造成銀層表面電場不均、絕緣等級(jí)下降及壓電陶瓷環(huán)震動(dòng)不均，易導(dǎo)致壓電陶瓷環(huán)碎裂的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一壓電陶瓷環(huán)銀層保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一壓電陶瓷環(huán)銀層保護(hù)裝置的剖面示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例一內(nèi)導(dǎo)電環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例二壓電陶瓷環(huán)銀層保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例二內(nèi)導(dǎo)電環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1：壓電陶瓷環(huán)；2：內(nèi)導(dǎo)電環(huán)；3：彈性絕緣保護(hù)環(huán)；4：外導(dǎo)電環(huán)；5：纏繞層；6：導(dǎo)線連接片；61：導(dǎo)線連接孔。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的用于超聲換能器的壓電陶瓷環(huán)銀層保護(hù)裝置，包括內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2和彈性絕緣保護(hù)環(huán)3，其中內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2設(shè)置在壓電陶瓷環(huán)1的內(nèi)側(cè)，且內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2為開放式環(huán)狀結(jié)構(gòu)，該內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2的外側(cè)周長大于壓電陶瓷環(huán)的內(nèi)側(cè)周長，當(dāng)內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2的開放端對(duì)齊時(shí)，內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，使內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2全面的更加貼緊壓電陶瓷環(huán)1的內(nèi)側(cè)銀層，并防止內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2從壓電陶瓷環(huán)2上脫落，使內(nèi)側(cè)銀層得到很好的保護(hù)。

需要說明的是，圖3是常態(tài)下內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)開放端壓在另一個(gè)開放端上，放置在壓電陶瓷環(huán)1內(nèi)，通過外力使其兩個(gè)開放端對(duì)齊設(shè)置。

進(jìn)一步地，在內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2的內(nèi)側(cè)設(shè)置彈性絕緣保護(hù)環(huán)3，該彈性絕緣保護(hù)環(huán)3全部覆蓋內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2的內(nèi)側(cè)，對(duì)內(nèi)導(dǎo)電環(huán)起到支撐保護(hù)的作用，進(jìn)一步防止內(nèi)導(dǎo)電環(huán)脫落，同時(shí)也能夠?qū)?dǎo)線放置在內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2和彈性絕緣保護(hù)環(huán)3之間，提供了一種新的導(dǎo)線連接方式，且連接方式無需焊接。

由于壓電陶瓷環(huán)1材料較脆，為了避免壓電陶瓷環(huán)1破碎，綜合考慮安裝及內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2的固定穩(wěn)定性，優(yōu)選地，內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2的外側(cè)周長與壓電陶瓷環(huán)1的內(nèi)側(cè)周長之差為0.2-0.8mm，在該范圍內(nèi)，方便內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2安裝，且產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力足夠使內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2穩(wěn)定的固定在陶瓷環(huán)1的內(nèi)側(cè)，更優(yōu)選地，內(nèi)導(dǎo)電環(huán)的外側(cè)周長與壓電陶瓷環(huán)的內(nèi)側(cè)周長之差為0.5mm。

進(jìn)一步地，如圖1所示，為了安裝方便和支撐內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2，彈性絕緣保護(hù)環(huán)3為開放式環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且在安裝時(shí)，彈簧絕緣保護(hù)環(huán)3的開放端與內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2的開放端錯(cuò)開設(shè)置，優(yōu)選地，兩者的開放端相對(duì)側(cè)設(shè)置。

其中，彈性絕緣保護(hù)環(huán)3的材料優(yōu)選為聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯樹脂、聚酰亞胺、聚碳酸酯或聚四氟乙烯，具有適當(dāng)彈性效果更好。

為了更好的保護(hù)壓電陶瓷環(huán)1的外側(cè)銀層，優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，在壓電陶瓷環(huán)1的外側(cè)設(shè)置外導(dǎo)電環(huán)4，外導(dǎo)電環(huán)4貼合壓電陶瓷環(huán)1的外側(cè)銀層設(shè)置，為了不影響外側(cè)銀層的導(dǎo)電性能，優(yōu)選地，在外導(dǎo)電環(huán)4的外側(cè)設(shè)有纏繞層5，優(yōu)選地，纏繞層5由銦鋼絲、鈦鋼絲或鎢鋼絲等均勻纏繞而成。

其中，銦鋼絲的熱膨脹系數(shù)小，效果最佳，在壓電陶瓷環(huán)1和外導(dǎo)電環(huán)發(fā)生熱膨脹時(shí)，在銦鋼絲的作用下，外導(dǎo)電環(huán)4依然能夠保持與壓電陶瓷環(huán)1的外側(cè)銀層貼合設(shè)置。

優(yōu)選地，外導(dǎo)電環(huán)和內(nèi)導(dǎo)電環(huán)均采用高導(dǎo)電性的鈹青銅材料制成。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種將上述銀層保護(hù)裝置裝配到壓電陶瓷環(huán)上的方法，該方法包括以下步驟：

S1、將壓電陶瓷環(huán)1平穩(wěn)放置，將常態(tài)下的內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2放置到壓電陶瓷環(huán)1的內(nèi)側(cè)，此時(shí)，如圖3所示，所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2的開放端為交錯(cuò)疊加狀態(tài)，其中一個(gè)開放端未與壓電陶瓷環(huán)1的內(nèi)側(cè)銀層接觸；

S2、向未與內(nèi)側(cè)銀層接觸的內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2的開放端施加力，使其與所述壓電陶瓷環(huán)1的內(nèi)側(cè)銀層接觸，此時(shí)如圖1所示，內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2的兩個(gè)開放端對(duì)接，內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2與壓電陶瓷環(huán)1的內(nèi)側(cè)銀層緊密貼合；

S3、將彈性絕緣保護(hù)環(huán)3放置在所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2內(nèi)側(cè)，在彈力的作用下，所述彈性絕緣保護(hù)環(huán)3緊貼所述內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2；

S4、將外導(dǎo)電環(huán)套設(shè)在所述壓電陶瓷環(huán)外側(cè)，其整體貼緊所述壓電陶瓷環(huán)的外側(cè)銀層；

S5、最后在外導(dǎo)電環(huán)4的外側(cè)均勻設(shè)置纏繞層5，以使外導(dǎo)電層4緊貼壓電陶瓷環(huán)1的外側(cè)銀層。

需要說明的是，上述各個(gè)步驟順序僅為較優(yōu)選的順序，其順序可根據(jù)情況適當(dāng)調(diào)整，例如可以先安裝外導(dǎo)電環(huán)4，然后設(shè)置纏繞層5，最后再依次安裝內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2和彈性絕緣保護(hù)環(huán)3。

實(shí)施例二

如圖4和圖5所示，本實(shí)施例二與實(shí)施例一基本相同，相同之處不再贅述，不同之處在于：在外導(dǎo)電環(huán)4和內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2均至少伸出一個(gè)導(dǎo)線連接片6，且該導(dǎo)線連接片6上均設(shè)有用于穿設(shè)導(dǎo)線的導(dǎo)線連接孔61。

優(yōu)選地，如圖4所示，在內(nèi)導(dǎo)電環(huán)2和外導(dǎo)電環(huán)4上均設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)線連接片6，且四個(gè)導(dǎo)線連接片6錯(cuò)開設(shè)置，方便導(dǎo)線連接。

綜上所述，本發(fā)明提供的用于超聲換能器的壓電陶瓷環(huán)銀層保護(hù)裝置，利用相對(duì)簡單的結(jié)構(gòu)為銀層提供了保護(hù)，并且利用預(yù)應(yīng)力(包括銦鋼絲施加的預(yù)應(yīng)力)使內(nèi)導(dǎo)電環(huán)和外導(dǎo)電環(huán)分別與壓電陶瓷環(huán)的內(nèi)外銀層貼合設(shè)置，不但使其依然具有良好的導(dǎo)電性能，而且安裝方便，在不影響壓電陶瓷環(huán)正常工作的前提下，解決現(xiàn)有壓電陶瓷環(huán)內(nèi)側(cè)銀層脫落，造成銀層表面電場不均、絕緣等級(jí)下降及壓電陶瓷環(huán)震動(dòng)不均，易導(dǎo)致壓電陶瓷環(huán)碎裂的問題。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。