一種超聲換能器及醫(yī)療超聲手持件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及到醫(yī)療器械的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種超聲換能器及醫(yī)療超聲手持件。
【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域中超聲技術(shù)應(yīng)用有很多，如超聲切割和潔牙等?；驹矶际菓?yīng)用高頻的超聲振動達到相應(yīng)效果，而該振動方向一般均為笛卡爾坐標(biāo)XYZ中上Y軸的軸中心方向。而產(chǎn)生這種振動的裝置為超聲換能器，如圖1所示，圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的超聲換能器的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有技術(shù)中的超聲換能器采用夾心式結(jié)構(gòu)方式，共振腔桿2，套裝在共振腔桿2上的壓電陶瓷片1，以及與共振腔桿2連接的前質(zhì)量塊3 ;前質(zhì)量塊3為金屬零件，Y軸中心用螺栓把這三個部分聯(lián)合起來組成超聲換能器?，F(xiàn)有技術(shù)中的超聲換能器產(chǎn)生沿軸向方向的縱向長度振動，是一種一維振動模式，振動區(qū)域的大小意味著超聲切割區(qū)域大小，顯然該區(qū)域越大，超聲應(yīng)用的效果越好。目前，醫(yī)療用的超聲換能器均采用上述的振動方式，為了達到相應(yīng)的比較好的超聲醫(yī)療效果，需要對換能器施加更大的電功率，從而增大了換能器的前質(zhì)量塊3端面的相位移。然而，這會導(dǎo)致?lián)Q能器發(fā)熱量增大，使得換能器的壽命更短。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型提供了一種超聲換能器，用以提高超聲換能器的相位移，同時增加的使用壽命。
[0004]本實用新型提供了一種超聲換能器，該超聲換能器包括:共振腔桿，套裝在所述共振腔桿上的晶堆，以及設(shè)置在所述共振腔桿兩端的前端蓋及后質(zhì)量塊，其中，
[0005]所述晶堆為能夠產(chǎn)生兩個相對振動方向的振動的晶堆；所述共振腔桿用于擴大所述晶堆的振動并將所述振動傳遞到所述前端蓋的工作部。
[0006]在上述技術(shù)方案中，超聲換能器采用能夠產(chǎn)生兩個相對振動方向的晶堆，從而使得共振腔桿能夠?qū)崿F(xiàn)不同的方向的振動，進而增加了共振腔桿的相位移，使得超聲換能器以較低的功率實現(xiàn)較大的相位移振動，與現(xiàn)有技術(shù)中的單一方向振動的超聲換能器相比，實現(xiàn)了以較低的功率驅(qū)動共振腔桿產(chǎn)生較大的相位移振動的效果，從而減少了超聲換能器的能耗，降低了超聲換能器的發(fā)熱量、提高了能量的利用率。并且由于減少了發(fā)熱量，從而提高了超聲換能器的使用壽命。
[0007]優(yōu)選的，所述晶堆的個數(shù)為一個，且所述一個晶堆通過所述后質(zhì)量塊固定在所述共振腔桿上。
[0008]優(yōu)選的，所述共振腔桿包括共振腔體以及設(shè)置在所述共振腔體兩端的第一連接桿及第二連接桿，且所述后質(zhì)量塊固定在所述第一連接桿，所述前端蓋固定在所述第二連接桿。
[0009]優(yōu)選的，所述晶堆的個數(shù)為兩個，且所述兩個晶堆分別固定在所述第一連接桿及第二連接桿。
[0010]優(yōu)選的，所述第一連接桿上設(shè)置有第一凸肩，所述后質(zhì)量塊與所述第一凸肩配合將一個晶堆鎖定在第一連接桿；
[0011 ] 所述第二連接桿上設(shè)置有第二凸肩，所述前端蓋上設(shè)置有第三凸肩，且所述第二凸肩與所述第三凸肩配合將所述另一個晶堆鎖定在所述第二連接桿。
[0012]優(yōu)選的，所述第一連接桿及第二連接桿的端部分別設(shè)置有螺紋，所述后質(zhì)量塊與所述前端蓋分別與所述第一連接桿及第二連接桿螺紋連接。
[0013]優(yōu)選的，所述晶堆包括多個層疊設(shè)置的壓電圓環(huán)，每個壓電圓環(huán)上設(shè)置有沿第一方向極化的第一極化部，及沿第二方向極化的第二極化部。
[0014]優(yōu)選的，所述晶堆包括多個層疊設(shè)置的壓電圓環(huán)，每個壓電圓環(huán)上設(shè)置有未極化的第一極化部，以及沿所述壓電圓環(huán)軸向方向極化的第二極化部。
[0015]優(yōu)選的，所述第一極板的端面面積占所述壓電圓環(huán)端面面積的三分之一，所述第二極板的端面面積占所述壓電圓環(huán)端面面積的三分之二。
[0016]優(yōu)選的，所述晶堆的壓電圓環(huán)的個數(shù)為偶數(shù)個。
[0017]本實用新型還提供了一種醫(yī)療超聲手持件，該手持件包括上述任一項所述的超生換能器。
[0018]在上述技術(shù)方案中，超聲換能器采用能夠產(chǎn)生兩個相對振動方向的晶堆，從而使得共振腔桿能夠?qū)崿F(xiàn)不同的方向的振動，進而增加了共振腔桿的相位移，使得超聲換能器以較低的功率實現(xiàn)較大的相位移振動，與現(xiàn)有技術(shù)中的單一方向振動的超聲換能器相比，實現(xiàn)了以較低的功率驅(qū)動共振腔桿產(chǎn)生較大的相位移振動的效果，從而減少了超聲換能器的能耗，降低了超聲換能器的發(fā)熱量、提高了能量的利用率。并且由于減少了發(fā)熱量，從而提高了超聲換能器的使用壽命。
【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的超聲換能器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例提供的超聲換能器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實用新型實施例提供的超聲換能器的共振腔桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本實用新型實施例提供的晶堆的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本實用新型實施例提供的第一晶堆的電連接原理圖；
[0024]圖6為本實用新型實施例提供的第一晶堆與第二晶堆電連接原理圖。
[0025]附圖標(biāo)記:
[0026]1-壓電陶瓷片2-共振腔桿3-前質(zhì)量塊
[0027]10-共振腔桿11-共振腔體12-第一連接桿
[0028]121-第一凸肩13-第二連接桿131-第二凸肩
[0029]20-前端蓋21-工作部22-第三凸肩
[0030]30-后質(zhì)量塊40-晶堆41-壓電圓環(huán)
[0031]411-第一極化部412-第二極化部
【具體實施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0033]如圖2所示，圖2示出了本實用新型實施例提供的超聲換能器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]本實用新型實施例提供了一種超聲換能器，該超聲換能器包括:共振腔桿10，套裝在共振腔桿10上的晶堆40，以及設(shè)置在共振腔桿10兩端的前端蓋20及后質(zhì)量塊，其中，
[0035]晶堆40為能夠產(chǎn)生兩個相對振動方向的振動的晶堆40 ;共振腔桿10用于擴大晶堆40的振動并將振動傳遞到前端蓋20的工作部21。
[0036]在本實用新型的實施例中，超聲換能器采用能夠產(chǎn)生兩個相對振動方向的晶堆40，從而使得共振腔桿10能夠?qū)崿F(xiàn)不同的方向的振動，進而增加了共振腔桿10的相位移，使得超聲換能器以較低的功率實現(xiàn)較大的相位移振動，與現(xiàn)有技術(shù)中的單一方向振動的超聲換能器相比，實現(xiàn)了以較低的功率驅(qū)動共振腔桿10產(chǎn)生較大的相位移振動的效果，從而減少了超聲換能器的能耗，降低了超聲換能器的發(fā)熱量、提高了能量的利用率。并且由于減少了發(fā)熱量，從而提高了超聲換能器的使用壽命。
[0037]為了方便對本實用新型實施例提供的超聲換能器的理解，下面結(jié)合附圖以具體的實施例進行詳細的說明。
[0038]繼續(xù)參考圖2，本實施例提供的超聲換能器由共振腔桿10及晶堆40組成，其中，晶堆40套裝在共振腔桿10上，并與電源連接。
[0039]本實施例提供的共振腔桿10包括共振腔體11以及設(shè)置在共振腔體11兩端的第一連接桿12及第二連接桿13，且后質(zhì)量塊固定在第一連接桿12，前端蓋20固定在第二連接桿13，在具體連接時，第一連接桿12及第二連接桿13的端部分別設(shè)置有螺紋，后質(zhì)量塊30與前端蓋20分別與第一連接桿12及第二連接桿13螺紋連接。具體的，如圖3所示，共振腔桿10包含一個共振腔體11以及分別設(shè)置在共振腔體11兩端部的兩個桿體，其中，第一桿體與前端蓋20連接，該前端蓋20上設(shè)置有一個桿體，該桿體為工作部21，即振動幅度最大的部位。第二桿體與后質(zhì)量塊30連接。
[0040]在使用時，晶堆40套裝在共振腔桿10上，并在通電后產(chǎn)生兩個方向上的振動，具體的，產(chǎn)生平行于共振腔桿10長度方向的振動，以及產(chǎn)生垂直于共振腔桿10長度方向上的振動，晶堆40產(chǎn)生的振動通過共振腔體11傳遞到前端蓋20上的工作部21上，產(chǎn)生水平振動以及彎曲振動，從而增大工作部21的振動幅度。使得超聲換能器以較低的能耗即可實現(xiàn)較大的振幅。
[0041]如圖4所示，圖4示出了本實施例提供的晶堆40的結(jié)構(gòu)示意圖；本實施例提供的晶堆40包括多個層疊設(shè)置的壓電圓環(huán)41，每個壓電圓環(huán)41包括具有兩個不同極化方向的部分，分別為第一極化部411和第二極化部412，所述第一極化部411沿第一方向極化，所述第二極化部412沿第二方向極化，優(yōu)選地，二者的極化方向均沿壓電圓環(huán)41的軸向方向，但相反。當(dāng)外加高頻激勵電信號加到壓電圓環(huán)41上時，第一極化部411產(chǎn)生收縮形變，而與其相對應(yīng)的第二極化部412產(chǎn)生膨脹形變，因此在壓電圓環(huán)41中將產(chǎn)生一彎曲力矩，從而激發(fā)整個結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彎曲振動，即同時在換能器軸向上產(chǎn)生長度振動，又在徑向方向上產(chǎn)生彎曲振動。
[0042]作為可替代的實施方式，每個壓電圓環(huán)41包括第一極化部411和第二極化部412，所述第一極化部411未極化，所述第二極化部412沿所述壓電圓環(huán)41的軸向方向極化。當(dāng)外加高頻激勵電信號加到壓電圓環(huán)41上時，第一極化部411不產(chǎn)生形變，而與其相對應(yīng)的第二極化部412產(chǎn)生膨脹或收縮形變，因此在壓電圓環(huán)4