專利名稱：超聲波換能器振子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及超聲波清洗機(jī)，具體指超聲波清洗機(jī)用換能器振子。
背景技術(shù)：
超聲波換能器振子是由壓電陶瓷的壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能(聲波振動(dòng))的相 互轉(zhuǎn)換，并通過聲阻抗匹配的前后輻射蓋塊進(jìn)行放大的器件。超聲波清洗是通過換能器振 子產(chǎn)生的超聲波振動(dòng)，在水中發(fā)生空化效應(yīng)所產(chǎn)生的瞬間高壓空泡沖擊被清洗物而達(dá)到良 好的清洗效果。傳統(tǒng)的超聲波(清洗機(jī)用)壓電陶瓷晶片，在工作高速振動(dòng)時(shí)易導(dǎo)致陶瓷晶片破 碎，因此一般采用喇叭型復(fù)合振子結(jié)構(gòu)，它由前后金屬蓋板、壓電陶瓷晶片、預(yù)應(yīng)力螺桿、電 極片和絕緣套管組成，其中前后金屬蓋板和預(yù)應(yīng)力螺桿夾持全陶瓷晶片，防止晶片在高速 振動(dòng)時(shí)破碎。施加合適的預(yù)應(yīng)力，換能器在大功率、高振幅的條件下具有良好的機(jī)電轉(zhuǎn)換效 率。這種前后夾鐵結(jié)構(gòu)的不足是造價(jià)高、體積大、重量重、制造復(fù)雜；另一種形式是小功率 超聲波振子直接用膠水粘在清洗機(jī)內(nèi)膽的外壁，在小型家用超聲波清洗機(jī)上使用時(shí)都是采 用內(nèi)膽加外殼這種雙層結(jié)構(gòu)，致使其外觀造型幾乎沒有變化，一是電飯煲的結(jié)構(gòu)造型，二是 長(zhǎng)方體的內(nèi)膽加外殼的造型。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種體積小、重量輕、成 本低的超聲波換能器振子。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的超聲波換能器振子，包括壓電陶瓷晶片，壓 電陶瓷晶片上設(shè)有電極；所述壓電陶瓷晶片固定封裝于絕緣材料內(nèi)，電極從絕緣材料中引
出o壓電陶瓷晶片的形狀及封裝方式的組合主要有三種形式1、壓電陶瓷晶片為圓片 形，壓電陶瓷晶片被絕緣材料全包圍固定封裝；2、壓電陶瓷晶片為圓環(huán)形，壓電陶瓷晶片被 絕緣材料全包圍固定封裝；3、壓電陶瓷晶片為圓片形，壓電陶瓷晶片被絕緣材料固定封裝 后其中一面的中心部位外露(即半包圍)，外露部分為振子的輻射面。輻射面可以是圓錐 形。本實(shí)用新型絕緣材料為高強(qiáng)度、低阻尼絕緣材料，如酚醛樹脂等。本實(shí)用新型采用高強(qiáng)度、低阻尼絕緣材料對(duì)壓電陶瓷晶片進(jìn)行全包圍或半包圍封 裝固定，省去了金屬鐵塊，從而減小換能器振子體積，使其重量變輕，同時(shí)振子制造成本降 低，制造工藝簡(jiǎn)單。必要時(shí)，可直接將振子置于工作介質(zhì)中。本實(shí)用新型可以將家用超聲波 清洗機(jī)由內(nèi)膽加外殼這種雙層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為單層結(jié)構(gòu)，外部造型更容易。

圖1-本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)剖視圖；[0010]圖2-本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3-本實(shí)用新型實(shí)施例3結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。參見圖1、圖2和圖3，從圖上可以看出，本實(shí)用新型超聲波換能器振子，包括壓電陶瓷晶片1 (其表面已經(jīng)涂覆有金屬薄層)，壓電陶瓷晶片1上設(shè)有正負(fù)電極2。本實(shí)用新型 的改進(jìn)在于，所述壓電陶瓷晶片1固定封裝于絕緣材料3內(nèi)，電極2從絕緣材料3中引出， 通常兩電極位于同一面。根據(jù)壓電陶瓷晶片的形狀及封裝方式的組合，本實(shí)用新型的振子主要有三種形式 (但不局限于下述方式)一、壓電陶瓷晶片1為圓片形，壓電陶瓷晶片1被絕緣材料3全包 圍固定封裝，見圖1 ；二、壓電陶瓷晶片1為圓環(huán)形，壓電陶瓷晶片1被絕緣材料3全包圍固 定封裝，見圖2 ；三、壓電陶瓷晶片1為圓片形，壓電陶瓷晶片1被絕緣材料3固定封裝后其 中一面的中心部位外露(即半包圍)，外露部分為振子的輻射面，見圖3，這種結(jié)構(gòu)與全包圍 結(jié)構(gòu)相比具有振動(dòng)衰減小的優(yōu)點(diǎn)。輻射面除了普通平面外，也可以為圓錐形，即在輻射面設(shè) 置一圓錐形的坑，形成聚焦效應(yīng)，從而增大振子功率。本實(shí)用新型絕緣材料為高強(qiáng)度、低阻尼絕緣材料，從大的類別來說，有塑料類、尼 龍類、復(fù)合材料等，如酚醛樹脂、聚乙烯、ABS、尼龍或聚胺脂。本實(shí)用新型可以直接將振子放置在工作介質(zhì)中，使用方便、靈活。也可以根據(jù)需要 在振子前后兩面或單面加裝薄鐵片，這不但進(jìn)一步保護(hù)了陶瓷晶片，使其免于振動(dòng)破碎，又 便于振子與清洗容器的固定安裝。
權(quán)利要求超聲波換能器振子，包括壓電陶瓷晶片(1)，壓電陶瓷晶片(1)上設(shè)有電極(2)，其特征在于所述壓電陶瓷晶片(1)固定封裝于絕緣材料(3)內(nèi)，所述電極(2)從絕緣材料(3)中引出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波換能器振子，其特征在于所述壓電陶瓷晶片(1)為 圓片形，壓電陶瓷晶片(1)被絕緣材料(3)全包圍固定封裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波換能器振子，其特征在于所述壓電陶瓷晶片(1)為 圓環(huán)形，壓電陶瓷晶片(1)被絕緣材料(3)全包圍固定封裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波換能器振子，其特征在于所述壓電陶瓷晶片(1)為 圓片形，壓電陶瓷晶片(1)被絕緣材料(3)固定封裝后其中一面的中心部位外露，外露部分 為振子的輻射面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲波換能器振子，其特征在于所述輻射面為圓錐形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5任一所述的超聲波換能器振子，其特征在于所述絕緣材料為 高強(qiáng)度、低阻尼絕緣材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波換能器振子，其特征在于所述高強(qiáng)度、低阻尼絕緣材 料為酚醛樹脂、聚乙烯、ABS、尼龍或聚胺脂。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種超聲波換能器振子，包括壓電陶瓷晶片，壓電陶瓷晶片上設(shè)有電極。所述壓電陶瓷晶片固定封裝于絕緣材料內(nèi)，電極從絕緣材料中引出。本實(shí)用新型采用高強(qiáng)度、低阻尼絕緣材料對(duì)壓電陶瓷晶片進(jìn)行全包圍或半包圍封裝固定，省去了金屬鐵塊，從而減小換能器振子體積，使其重量變輕，同時(shí)振子制造成本降低，制造工藝簡(jiǎn)單。必要時(shí)，可直接將振子置于工作介質(zhì)中。
文檔編號(hào)B06B1/06GK201613218SQ20102011722
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月23日
發(fā)明者邱詠, 邱瑞權(quán) 申請(qǐng)人:邱詠