一种具有绝缘隔离压电陶瓷晶片电极和金属本体的换能器的制作方法

文档序号:14781130发布日期:2018-06-27 00:26阅读:502来源:国知局

本实用新型涉及超声波发生器,具体涉及超声波发生器的末端装置——换能器,该换能器具有绝缘隔离压电陶瓷晶片电极和金属本体的设计。



背景技术:

目前,超声波已经广泛应用于工业和医疗领域,如医疗器械——超声刀,超声刀是利用超声波极强的穿透力,通过超声波换能器(声波发生器)发射的数百束高能超声波,像聚集太阳能一样使焦点汇集在组织上,利用高能超声的空化作用使组织细胞膜破裂,同时高能超声波释放出巨大能量迅速转化为热能,瞬间使焦点处人体组织的温度达70~100℃,从而进行切割。

传统的换能器,其结构包括一杆状金属本体,该金属本体的前端用于连接超声刀的刀头,金属本体的后端连设有偶数个压电陶瓷晶片,各压电陶瓷晶片沿金属本体的长度方向依次贴合排列,并通过一螺栓与金属本体固定。其中,各所述压电陶瓷晶片的两侧均加载有电极,且相邻两压电陶瓷晶片相对侧的电极相同。上述现有技术于长期使用中发现存在以下问题:

由于换能器的金属本体和超声波发生器电源电极中的其中一个电极是直接相通的,因此可视为所述金属本体即为超声波发生器电源电极中的其中一个电极。在超声刀使用时,所述换能器的金属本体将在医疗手术过程中通过刀头和人体直接接触,因此,一旦因为某些原因使得人体和另外一个电极发生接触使,就会有电流通过人体,轻则给人体造成伤害,重则直接危害生命安全。

因此,如何解决上述现有技术存在的安全隐患,便成为本实用新型所要研究解决的课题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种具有绝缘隔离压电陶瓷晶片电极和金属本体的换能器。

为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种具有绝缘隔离压电陶瓷晶片电极和金属本体的换能器,所述换能器包括一杆状金属本体,金属本体的后端通过一螺栓固定连接有压电陶瓷晶片,压电陶瓷晶片的两侧均加载有电极片;并且,所述螺栓的密度大于所述金属本体的密度;

其中:所述压电陶瓷晶片与所述螺栓之间设有一过渡垫,且该过渡垫为合金材质;

其中,所述压电陶瓷晶片的数量至少为一个,且压电陶瓷晶片与所述金属本体之间通过一氧化铝绝缘片隔离,与所述过渡垫之间同样通过一所述氧化铝绝缘片隔离;

另外,所述螺栓的螺杆与所述电极片、所述压电陶瓷晶片以及所述过渡垫均绝缘设置。

上述技术方案中的有关内容解释如下:

1.上述方案中,通过合金材质过渡垫的设计,可有效避免螺栓旋紧时压坏所述氧化铝绝缘片。

2.上述方案中,通过两所述氧化铝绝缘片的设计,可有效绝缘所述电极片,以消除超声刀在医疗手术时存在的安全隐患。

3.上述方案中,“所述螺栓的螺杆与所述电极片、所述压电陶瓷晶片以及所述过渡垫均绝缘设置”,借此设计,可提升换能器的整体绝缘性,以进一步确保超声刀在医疗手术时的安全性。

4.上述方案中,由于本实用新型的绝缘设计,所述压电陶瓷晶片的数量可以为奇数个,也可以为偶数个,并无限制,提高了换能器压电陶瓷晶片选择的灵活性;而缺乏绝缘设计的现有技术则必须是偶数个,否则无法实现换能器的功能。

5.上述方案中,所述过渡垫为钛合金过渡垫,也可以是铁合金等其他合金。所述螺栓为钛合金螺栓,也可以是铁合金等其他合金。

6.上述方案中,所述螺栓的螺杆上设有聚四氟乙烯绝缘套管,通过该聚四氟乙烯绝缘套管的设置,所述螺杆与所述电极片、所述压电陶瓷晶片以及所述过渡垫均绝缘。除了聚四氟乙烯绝缘套管而外,还可以采用其他诸如硅胶套管等耐温绝缘材质。

本实用新型的工作原理及优点如下:

本实用新型一种具有绝缘隔离压电陶瓷晶片电极和金属本体的换能器,包括金属本体,其后端通过螺栓固定连接有压电陶瓷晶片,压电陶瓷晶片的两侧加载有电极片;且螺栓的密度大于金属本体的密度;压电陶瓷晶片与螺栓间设有过渡垫;压电陶瓷晶片与金属本体之间以及与过渡垫之间均通过氧化铝绝缘片隔离;螺栓的螺杆与电极片、压电陶瓷晶片及过渡垫均绝缘设置。

相比现有技术而言,本实用新型通过对压电陶瓷晶片两侧电极片进行绝缘,从根源上杜绝了超声波发生器的电源可能对人体造成的伤害,提高了超声刀使用的安全性,同时提高了换能器压电陶瓷晶片选择的灵活性。

附图说明

附图1为本实用新型实施例的结构示意图(后端部分剖视)。

以上附图中:1.金属本体;2.螺栓;3.压电陶瓷晶片;4.电极片;5.过渡垫;6.氧化铝绝缘片;7.螺杆;8.绝缘套管。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:

实施例:参见附图1所示,一种具有绝缘隔离压电陶瓷晶片电极和金属本体的换能器,所述换能器包括一杆状金属本体1,其前端用于连接超声刀的刀头,金属本体1的后端通过一螺栓2固定连接有两压电陶瓷晶片3,各压电陶瓷晶片3沿金属本体1的长度方向从前向后依次贴合排列,各所述压电陶瓷晶片3的两侧均加载有电极片4(中间为负极,两侧均为正极);并且,所述螺栓2为钛合金螺栓2,其密度大于所述金属本体1的密度。

其中,所述压电陶瓷晶片3与所述螺栓2之间设有一钛合金过渡垫5,该钛合金过渡垫5可有效避免螺栓2旋紧时压坏氧化铝绝缘片6。

其中,所述压电陶瓷晶片3与所述金属本体1之间通过所述氧化铝绝缘片6隔离,与所述过渡垫5之间同样通过一所述氧化铝绝缘片6隔离;借此设计,可有效绝缘所述电极片4,以消除超声刀在医疗手术时存在的安全隐患。

另外,所述螺栓2的螺杆7上设有聚四氟乙烯绝缘套管8,通过该聚四氟乙烯绝缘套管8的设置,所述螺杆7与所述电极片4、所述压电陶瓷晶片3以及所述过渡垫5均绝缘。借此设计,可提升换能器的整体绝缘性,以进一步确保超声刀在医疗手术时的安全性。

相比现有技术而言,本实用新型通过对压电陶瓷晶片3两侧电极片4进行绝缘,从根源上杜绝了超声波发生器的电源可能对人体造成的伤害,提高了超声刀使用的安全性,同时提高了换能器压电陶瓷晶片选择的灵活性。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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