专利名称：超声波换能器振子的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及超声波清洗机，具体指超声波清洗机用换能器振子。
背景技术：
超声波换能器振子是由压电陶瓷的压电效应实现电能与机械能(声波振动)的相 互转换，并通过声阻抗匹配的前后辐射盖块进行放大的器件。超声波清洗是通过换能器振 子产生的超声波振动，在水中发生空化效应所产生的瞬间高压空泡冲击被清洗物而达到良 好的清洗效果。传统的超声波(清洗机用)压电陶瓷晶片，在工作高速振动时易导致陶瓷晶片破 碎，因此一般采用喇叭型复合振子结构，它由前后金属盖板、压电陶瓷晶片、预应力螺杆、电 极片和绝缘套管组成，其中前后金属盖板和预应力螺杆夹持全陶瓷晶片，防止晶片在高速 振动时破碎。施加合适的预应力，换能器在大功率、高振幅的条件下具有良好的机电转换效 率。这种前后夹铁结构的不足是造价高、体积大、重量重、制造复杂；另一种形式是小功率 超声波振子直接用胶水粘在清洗机内胆的外壁，在小型家用超声波清洗机上使用时都是采 用内胆加外壳这种双层结构，致使其外观造型几乎没有变化，一是电饭煲的结构造型，二是 长方体的内胆加外壳的造型。
实用新型内容针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种体积小、重量轻、成 本低的超声波换能器振子。本实用新型的技术方案是这样实现的超声波换能器振子，包括压电陶瓷晶片，压 电陶瓷晶片上设有电极；所述压电陶瓷晶片固定封装于绝缘材料内，电极从绝缘材料中引
出o压电陶瓷晶片的形状及封装方式的组合主要有三种形式1、压电陶瓷晶片为圆片 形，压电陶瓷晶片被绝缘材料全包围固定封装；2、压电陶瓷晶片为圆环形，压电陶瓷晶片被 绝缘材料全包围固定封装；3、压电陶瓷晶片为圆片形，压电陶瓷晶片被绝缘材料固定封装 后其中一面的中心部位外露(即半包围)，外露部分为振子的辐射面。辐射面可以是圆锥 形。本实用新型绝缘材料为高强度、低阻尼绝缘材料，如酚醛树脂等。本实用新型采用高强度、低阻尼绝缘材料对压电陶瓷晶片进行全包围或半包围封 装固定，省去了金属铁块，从而减小换能器振子体积，使其重量变轻，同时振子制造成本降 低，制造工艺简单。必要时，可直接将振子置于工作介质中。本实用新型可以将家用超声波 清洗机由内胆加外壳这种双层结构简化为单层结构，外部造型更容易。
图1-本实用新型实施例1结构剖视图；[0010]图2-本实用新型实施例2结构剖视图；图3-本实用新型实施例3结构剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。参见图1、图2和图3，从图上可以看出，本实用新型超声波换能器振子，包括压电陶瓷晶片1 (其表面已经涂覆有金属薄层)，压电陶瓷晶片1上设有正负电极2。本实用新型 的改进在于，所述压电陶瓷晶片1固定封装于绝缘材料3内，电极2从绝缘材料3中引出， 通常两电极位于同一面。根据压电陶瓷晶片的形状及封装方式的组合，本实用新型的振子主要有三种形式 (但不局限于下述方式)一、压电陶瓷晶片1为圆片形，压电陶瓷晶片1被绝缘材料3全包 围固定封装，见图1 ；二、压电陶瓷晶片1为圆环形，压电陶瓷晶片1被绝缘材料3全包围固 定封装，见图2 ；三、压电陶瓷晶片1为圆片形，压电陶瓷晶片1被绝缘材料3固定封装后其 中一面的中心部位外露(即半包围)，外露部分为振子的辐射面，见图3，这种结构与全包围 结构相比具有振动衰减小的优点。辐射面除了普通平面外，也可以为圆锥形，即在辐射面设 置一圆锥形的坑，形成聚焦效应，从而增大振子功率。本实用新型绝缘材料为高强度、低阻尼绝缘材料，从大的类别来说，有塑料类、尼 龙类、复合材料等，如酚醛树脂、聚乙烯、ABS、尼龙或聚胺脂。本实用新型可以直接将振子放置在工作介质中，使用方便、灵活。也可以根据需要 在振子前后两面或单面加装薄铁片，这不但进一步保护了陶瓷晶片，使其免于振动破碎，又 便于振子与清洗容器的固定安装。
权利要求超声波换能器振子，包括压电陶瓷晶片(1)，压电陶瓷晶片(1)上设有电极(2)，其特征在于所述压电陶瓷晶片(1)固定封装于绝缘材料(3)内，所述电极(2)从绝缘材料(3)中引出。
2.根据权利要求1所述的超声波换能器振子，其特征在于所述压电陶瓷晶片(1)为 圆片形，压电陶瓷晶片(1)被绝缘材料(3)全包围固定封装。
3.根据权利要求1所述的超声波换能器振子，其特征在于所述压电陶瓷晶片(1)为 圆环形，压电陶瓷晶片(1)被绝缘材料(3)全包围固定封装。
4.根据权利要求1所述的超声波换能器振子，其特征在于所述压电陶瓷晶片(1)为 圆片形，压电陶瓷晶片(1)被绝缘材料(3)固定封装后其中一面的中心部位外露，外露部分 为振子的辐射面。
5.根据权利要求4所述的超声波换能器振子，其特征在于所述辐射面为圆锥形。
6.根据权利要求1到5任一所述的超声波换能器振子，其特征在于所述绝缘材料为 高强度、低阻尼绝缘材料。
7.根据权利要求6所述的超声波换能器振子，其特征在于所述高强度、低阻尼绝缘材 料为酚醛树脂、聚乙烯、ABS、尼龙或聚胺脂。
专利摘要本实用新型涉及一种超声波换能器振子，包括压电陶瓷晶片，压电陶瓷晶片上设有电极。所述压电陶瓷晶片固定封装于绝缘材料内，电极从绝缘材料中引出。本实用新型采用高强度、低阻尼绝缘材料对压电陶瓷晶片进行全包围或半包围封装固定，省去了金属铁块，从而减小换能器振子体积，使其重量变轻，同时振子制造成本降低，制造工艺简单。必要时，可直接将振子置于工作介质中。
文档编号B06B1/06GK201613218SQ20102011722
公开日2010年10月27日 申请日期2010年2月23日 优先权日2010年2月23日
发明者邱咏, 邱瑞权 申请人:邱咏