一种夹心式超声波换能器前盖板组件及装有该组件的夹心式超声波换能器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种夹心式超声波换能器前盖板组件及装有该组件的夹心式超声波换能器。该组件和换能器特别适用于针对流体环境下超声波应用。
【背景技术】
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[0002]超声波换能器是将压电效应转换成机械振动能的关键部件，是获得空化效应、温热效应、机械效应的有效方式，因此超声波被广泛应用在催化、萃取、乳化、除尘、清洗、灭菌、促进化学反应等；现有的超声波换能器比较常用的是夹心式超声波换能器，其前盖板通常有直筒型、喇叭口型等，其前盖板包括前盖板柱体、前盖板顶面、前盖板底面、和前盖板底面螺孔。前盖板底面螺孔通过应力螺栓连接后端的压电元件、电极片、绝缘套、后盖板等形成完整的夹心式超声波换能器；现有夹心式超声波换能器是利用前盖板顶面进行安装，其安装方式:将夹心式超声波换能器前盖板顶面涂上胶水然后紧贴在不锈钢槽体外围表面上，在胶水固化后就形成连接；另一种的安装方式是:在夹心式超声波换能器前盖板顶面设置一个螺孔，在不锈钢槽体要安装的位置焊接一个与螺孔相匹配的螺柱，然后在夹心式换能器前盖板顶面涂上胶水将夹心换能器安装在螺柱上，当胶水固化后就形成连接；当超声波换能器工作时，其产生的超声波能量需通过黏胶层及不锈钢槽体再将能量传输至不锈钢槽内，这些过程导致超声波能量在传递中损失部分能量；同时在长期的使用过程经常出现胶水脱离使换能器出现空载现象导致超声波传导失效；超声波换能器在长期的工作中能将机体的安装面击穿形成破损而导致机体的使用寿命减短；超声波换能器出现故障时换能器更换维护难度大；现有技术中还有另一种夹心式超声波换能器如专利号CN202398511U所述的超声波换能器其前盖板是直接作用在容器内的液体，但该换能器前盖板存在安装困难的问题例如要在一个管道上安装换能器，该超声波换能器只能先将密封圈安装在前盖板顶部横截面，然后将换能器放进管道内再将换能器柱体往外拉使前盖板顶部横截面与管道内壁形成抵触，最后将螺母从管道外拧紧；该换能器的在管道上的安装显得很困难，且存在管道内液体泄漏的风险；另外现有换能器上所带的电极片大体上是一个圆薄金属片边缘带有大体呈半圆型的连接头，该连接头主要功能是连接超声波驱动电源，如果该换能器是以成品的形式来安装在容器上，容器的通孔就必须比换能器前盖板柱体大或通孔需带有连接头通过的位置，其次是其螺母也是需要与电极片相匹配的轮廓才能实现螺母通过电极片来安装在前盖板柱体上；如果该换能器以配件的形式来安装势必造成安装后换能器各压电元件参数匹配的问题，这是因为每个换能器在出厂前都必须经过精密测试使各参数都相对匹配如频率点；综上所述作用于流体环境的夹心式超声波换能器通常是利用前盖板来传递超声波能量并利用前盖板来进行固定但现有的换能器由于前盖板存在的缺陷导致安装困难、机体寿命较短、超声波能量损失、维护工作困难；为了获得更大的超声波功率，为了有更便捷的安装结构，为了使机体获得更长的使用寿命；为了获得更便捷更高效的维护工作所以有必要对夹心式超声波换能器前盖板加以改进。【实用新型内容】
[0003]针对上述问题本实用新型的第一目的在于提供一种夹心式超声波换能器前盖板组件。
[0004]本实用新型另一目的在于提供装有该组件的夹心式超声波换能器。
[0005]为解决上述问题，本实用新型提供了一种夹心式超声波换能器前盖板组件，它由前盖板和安装座构成，所述的前盖板包括前盖板柱体、前盖板顶面、前盖板底面、前盖板螺孔，所述的前盖板顶面位于前盖板柱体的顶端、前盖板底面位于前盖板柱体的底端、前盖板螺孔位于前盖板底面；所述的安装座包括安装座柱体、安装座通孔，所述的安装座通孔位于安装座柱体中；所述的包括前盖板设置在安装座通孔中，所述的前盖板顶面与安装座通孔一端的空间直接接触。
[0006]根据本实用新型所述的夹心式超声波换能器前盖板组件，所述的还包括前盖板柱体与安装座通孔之间至少设有一道密封圈。
[0007]根据本实用新型所述的夹心式超声波换能器前盖板组件，所述的还包括前盖板柱体至少带有一段圆柱体，该圆柱体上设有供安装密封圈的安装槽。
[0008]根据本实用新型所述的超声波换能器前盖板组件，所述的还包括前盖板柱体设有定位结构。
[0009]根据本实用新型所述的机体包括管道、水槽、罐、投入式超声波振板外壳等，所述的机体是能够供流体通过，或是能够盛放流体，或者是能够放在流体环境下的机体；所述的机体带有通孔，其通孔与所述安装座柱体或与安装座通孔相匹配。
[0010]根据本实用新型所述的超声波换能器前盖板组件，所述的还包括它还可以在所述安装座一端设有挡圈，所述的挡圈在安装座柱体穿过机体通孔后与机体通孔边缘相抵触。
[0011]根据本实用新型所述的超声波换能器前盖板组件，所述的还包括挡圈的底面与机体抵触面相平行。
[0012]根据本实用新型所述的超声波换能器前盖板组件，所述的还包括挡圈与机体通孔边缘之间设有密封垫圈。
[0013]根据本实用新型所述的超声波换能器前盖板组件，所述的还包括安装座还可以带有平衡块，所述的平衡块中间带有与安装座柱体相匹配的通孔，所述的平衡块穿过安装座柱体后位于通孔一端的前端面与机体通孔边缘相抵触，且两者的抵触面相互平行。
[0014]根据本实用新型所述的超声波换能器前盖板组件，所述的还包括安装座与前盖板的连接为定位链接。
[0015]根据本实用新型所述的超声波换能器前盖板组件，所述的还包括安装座与机体通孔的连接为定位连接。
[0016]本实用新型所述的定位连接包括焊接连接、销钉连接、螺纹连接、卡环连接、压紧连接等连接方式。
[0017]采用如上所述的夹心式超声波换能器前盖板组件有益效果是解决了现有换能器前盖板存在的安装困难、机体寿命较短、超声波能量损失、维护工作困难的问题。
[0018]本实用新型还提供了一种装有如上所述夹心式超声波换能器前盖板组件的夹心式超声波换能器，该换能器还包括应力螺栓、后盖板、绝缘套、至少有2片压电陶瓷片、至少有2片电极片；所述的压电陶瓷片、电极片设于前盖板到后盖板之间；所述的应力螺栓穿过后盖板、绝缘套、压电陶瓷片、电极片与前盖板底面螺孔连接；所述的绝缘套设于应力螺栓与电极片、压电陶瓷片之间；所述的换能器还包括前盖板顶面直径等于或大于压电陶瓷片直径。
[0019]采用这种夹心式超声波换能器的有益效果是通过设置前盖板顶面直径等于或大于压电陶瓷片直径使前盖板顶面获得较大的超声波辐射面作用于机体内的流体。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型夹心式超声波换能器前盖板组件实施例1的剖视图
[0021]图2是本实用新型夹心式超声波换能器前盖板组件实施例2的剖视图
[0022]图3是本实用新型夹心式超声波换能器前盖板组件实施例3的剖视图
[0023]图4是本实用新型夹心式超声波换能器前盖板组件实施例4的剖视图
[0024]图5是本实用新型夹心式超声波换能器前盖板组件实施例5的剖视图
[0025]图6是本实用新型夹心式超声波换能器前盖板组件实施例6的剖视图
[0026]图7是本实用新型夹心式超声波换能器前盖板组件实施例7的剖视图
[0027]图8是图7的局部视图A
[0028]图9是本实用新型夹心式超声波换能器实施例8的剖视图
[0029]图10是图9的局部视图A
[0030]图11是本实用新型夹心式超声波换能器实施例9的剖视图
【具体实施方式】
[0031]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型；任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
[0032]实施例1
[0033]图1示出的为本实用新型夹心式超声波换能器前盖板组件实施例1的安装结构剖视图，所示夹心式超声波换能器前盖板组件包括前盖板100、安装座300 ;所示的前盖板100包括前盖板柱体3、位于前盖板柱体3顶端的前盖板顶面1、位于前盖板柱体3底端的前盖板底面4、位于前盖板底面的前盖板螺孔5、位于前盖板柱体3上的前盖板圆柱体段9 ;其中密封圈安装槽2位于前盖板圆柱体段9上；所示的安装座300包括安装座柱体38、位于安装座柱体38中的安装座通孔30、安装座柱体设有螺孔32 ;图中所示的机体200在本实施例中为水槽类结构体，该机体包括位于机体底面的通孔20、机体内空间28。
[0034]图1中所示的夹心式超声波换能器前盖板组件的安装座300与机体200是这样配合的:安装座柱体38的一端与通孔20用焊接的方式形成连接固定并确保焊缝密封。
[0035]图1中所示的夹心式超声波换能器前盖板组件的前盖板100是这样安装在安装座通孔30中的:首先将密封圈80安装在密封圈安装槽2上，然后将前盖板100安装在安装座通孔30中并使前盖板顶面I保持与安装座通孔30 —端的空间即机体内空间28直接接触，同时密封圈80保持在安装座通孔30与前盖板圆柱体段9的之间形成密封；所示的螺钉35通过螺孔32向前盖板圆柱体段9方向拧紧使前盖板100固定在安装座300上形成连接。
[0036]本实施例中为了便于绝缘套的安装及有更好绝缘效果设置了绝缘套安装槽10，图1所示的绝缘套安装槽10位于前盖板螺孔5的边缘。
[0037]综上所述本实施例中安装座300与机体200的连接方式为定位连接中的一种连接方式；前盖板100与安装座300连接方式为定位连接中的一种连接方式。
[0038]通过以上的实施实现了前盖