CN209334134U - 投入式超声波换能器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种投入式超声波换能器，包括螺杆、螺纹连接于所述螺杆两端的两端盖以及套于所述螺杆并被夹持在两所述端盖之间的若干压电陶瓷片与电极片，以及，填充于两所述端盖之间并覆盖所述压电陶瓷片与电极片的防水胶。与现有技术相比，本投入式超声波换能器中压电陶瓷片与电极片被防水胶覆盖、密封在两个端盖之间，因此可以保证压电陶瓷片与电极片的密封性与防水性，故可以将本投入式超声波换能器直接投入到清洗溶剂中，可避免声波能量损失，提高清洗效果。

Description

投入式超声波换能器

技术领域

本实用新型涉及超声波清洗设备技术领域，尤其涉及一种投入式超声波换能器。

背景技术

超声波清洗机是一种高效的清洗设备，被广泛应用于表面喷涂处理、半导体制造等工业领域以及钟表首饰清洗、镜片清洗等生活场景中。超声波发生器与超声波换能器是超声波清洗机的核心元件，超声波清洗机的原理是：超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质--清洗溶剂中，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的直径为50-500μm的微小气泡，存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动。这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区，当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合。并在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压，破坏不溶性污物而使他们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而黏附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子及脱离，从而达到清洗件净化的目的。在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压。

目前常规的超声波清洗机结构如图1中所示，其上部为一个装盛有清洗溶剂的空间91，而与上部空间91隔离的下部空间92中安装有一个超声波换能器93，超声波换能器93产生的机械振荡通过中间的隔板94传递到清洗溶剂中。现有的超声波换能器93在结构上包括中空的壳体、安装于壳体中的压电陶瓷、电极等核心部件以及装配在壳体两端的两个端盖组成，其中端盖与壳体的组装一般采用螺纹锁紧，无法对壳体内部形成密封性、防水性，因此才需要将超声波换能器设置在下部空间92与清洗溶剂隔离开。但是，这种清洗机由于采用间接传递振动的方式，能量损失严重，导致清洗效果未如预期。

为解决上述问题，有必要提供一种可直接投入于清洗溶剂中以增强清洗效果的超声波换能器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可直接投入于清洗溶剂中以增强清洗效果的超声波换能器。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种投入式超声波换能器，包括螺杆、螺纹连接于所述螺杆两端的两端盖以及套于所述螺杆并被夹持在两所述端盖之间的若干压电陶瓷片与电极片，以及，填充于两所述端盖之间并覆盖所述压电陶瓷片与电极片的防水胶。

与现有技术相比，本投入式超声波换能器中压电陶瓷片与电极片被防水胶覆盖、密封在两个端盖之间，因此可以保证压电陶瓷片与电极片的密封性与防水性，故可以将本投入式超声波换能器直接投入到清洗溶剂中，可避免声波能量损失，提高清洗效果。

较佳地，还包括注塑于所述防水胶表面的塑胶外壳。

较佳地，所述压电陶瓷片与电极片的数量均为四个，其中三个所述电极片分别依次夹持于四个所述压电陶瓷片之间，另一所述电极片夹持于压电陶瓷片及与其相邻的所述端盖之间。

具体地，还包括连接于相间隔的两所述电极片之间的供导线连接的连接部，所述连接部的数量为两个。

较佳地，所述端盖的发射面上固定有金属保护罩。

具体地，所述金属保护罩采用声透性良好的胶水粘贴固定于所述端盖的发射面。

具体地，所述端盖为铝合金材质，所述金属保护罩为不锈钢保护罩。

附图说明

图1是现有的超声波换能器的设置方式示意图。

图2是本实用新型投入式超声波换能器的结构式示意图。

具体实施方式

下面结合给出的说明书附图对本实用新型的较佳实施例作出描述。

如图2所示，本实用新型提供一种投入式超声波换能器1，包括螺杆11、两端盖12以及若干压电陶瓷片14与电极片15。压电陶瓷片14与电极片15的中部开孔并套在螺杆11上，端盖12一端开设有螺孔，两端盖12分别螺纹连接于螺杆11的两端并夹持位于两者之间的压电陶瓷片14与电极片15，端盖12的另一端为发射面。投入式超声波换能器1还包括填充于两端盖12之间并覆盖压电陶瓷片14与电极片15的防水胶16。防水胶16能够将压电陶瓷片14与电极片15完全包裹住，使两者被密封而具有防水性。

压电陶瓷片14与电极片15的数量均为四个，其中三个电极片15分别依次被夹持于四个压电陶瓷片14之间，即这三个电极片15中的每一个均被夹持于两相邻的压电陶瓷片14之间，而另一电极片15夹持于最侧边的一压电陶瓷片14及与其相邻的端盖12之间。这四个压电陶瓷片14与四个电极片15构成压电晶堆。另外，在相间隔开的两个电极片15的同一端还连接有供导线连接的连接部17，电极片15数量为四个，因此连接部17的数量为两个。这两个连接部17分别与电源的正极、负极连接。实际上，连接部17及与其连接的两个电极片15是一体成型结构并经过弯折后而形成的。

较佳地，投入式超声波换能器1还包括固定于防水胶16表面的塑胶外壳18，塑胶外壳18能够连接于两端盖12之间，使投入式超声波换能器1的外形更具整体化，更美观。

端盖12是与现有换能器1中采用的相同的铝合金材质，但是这种材质在使用后容易在超声波的空化作用下腐蚀，因而寿命不长。因此，本方案还在端盖12的发射面上固定有金属保护罩19，该金属保护罩19是不锈钢材质，具体比如是SUS304型号，金属保护罩19能有效提高换能器1的使用寿命。更具体的，端盖12外侧的发射面是一凸起结构，而金属保护罩19是一端开口的碗形结构，装配时将金属保护罩19扣在端盖12端部，并且使用声透性良好的环氧胶水粘贴固定。

本投入式超声波换能器1在组装时先将压电陶瓷片14与电极片15套到螺杆11的中部，然后将两个端盖12(可预先与金属保护罩固定好)拧到螺杆11的两端，通过螺纹锁紧力预压紧压电陶瓷片14与电极片15，使压电陶瓷片14与电极片15被定位于两端盖12之间。然后在两端盖12之间灌封防水胶16，防水胶16成型后将整体放入模具，在防水胶16的表面上注塑形成塑胶外壳。

与现有技术相比，本投入式超声波换能器1中采用一次填充防水胶16、二次注塑的方式对压电陶瓷片14与电极片15进行密封，形成良好的防水性能，因此可以将本投入式超声波换能器1直接投入到清洗溶剂中，可避免声波能量损失，提高清洗效果。另外，本投入式超声波换能器1在结构上为对称设计，具有两个辐射面，有利于加大超声波功率，增加辐射范围。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种投入式超声波换能器，其特征在于：包括螺杆、螺纹连接于所述螺杆两端的两端盖以及套于所述螺杆并被夹持在两所述端盖之间的若干压电陶瓷片与电极片，以及，填充于两所述端盖之间并覆盖所述压电陶瓷片与电极片的防水胶。

2.如权利要求1所述的投入式超声波换能器，其特征在于：还包括注塑于所述防水胶表面的塑胶外壳。

3.如权利要求1所述的投入式超声波换能器，其特征在于：所述压电陶瓷片与电极片的数量均为四个，其中三个所述电极片分别依次夹持于四个所述压电陶瓷片之间，另一所述电极片夹持于压电陶瓷片及与其相邻的所述端盖之间。

4.如权利要求3所述的投入式超声波换能器，其特征在于：还包括连接于相间隔的两所述电极片之间的供导线连接的连接部，所述连接部的数量为两个。

5.如权利要求1所述的投入式超声波换能器，其特征在于：所述端盖的发射面上固定有金属保护罩。

6.如权利要求5所述的投入式超声波换能器，其特征在于：所述金属保护罩采用声透性良好的胶水粘贴固定于所述端盖的发射面。

7.如权利要求5所述的投入式超声波换能器，其特征在于：所述端盖为铝合金材质，所述金属保护罩为不锈钢保护罩。