声场可控的大功率超声换能器的制作方法

文档序号:15371929发布日期:2018-09-07 23:00阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种声场可控的大功率超声换能器,其特征在于,包括超声频电源、信号延迟系统、多通道功率放大器以及线阵列复合驱动压电超声管形换能器;

所述超声频电源、信号延迟系统、多通道功率放大器以及线阵列复合驱动压电超声管形换能器之间依次通过电连接。

2.根据权利要求1所述的声场可控的大功率超声换能器,其特征在于,所述复合驱动压电超声管形换能器通过多个复合驱动压电超声管形换能器单元沿竖直方向机械串联而成;其中,

所述复合驱动压电超声管形换能器单元顶端通过内丝或外丝与八字形金属盖板缝合而成,底端通过螺钉与圆形金属盖板相连。

3.根据权利要求2所述的声场可控的大功率超声换能器,其特征在于,所述八字形金属盖板顶部设置有穿线孔,电缆通过所述穿线孔分别与多个复合驱动压电超声管形换能器单元相连。

4.根据权利要求3所述的声场可控的大功率超声换能器,其特征在于,多个所述复合驱动压电超声管形换能器单元之间以及复合驱动压电超声管形换能器单元与八字形金属盖板、圆形金属盖板之间均设有防水密封圈。

5.根据权利要求4所述的声场可控的大功率超声换能器,其特征在于,所述复合驱动压电超声管形换能器单元由外向内沿其径向依次设置有金属管壳体、至少三个外质量块、至少三组压电陶瓷晶堆、至少三个内质量块、由内质量块拼接形成的锥形孔以及与锥形孔配合的锥形弹性膨胀预应力螺栓;其中,

所述金属管壳体和外质量块对压电陶瓷晶堆施加向内预应力,所述内质量块和锥形弹性膨胀预应力螺栓对压电陶瓷晶堆施加向外预应力。

6.根据权利要求5所述的声场可控的大功率超声换能器,其特征在于,任意相邻的两组所述压电陶瓷晶堆之间的夹角相等,且每组所述压电陶瓷晶堆由多个圆盘形的压电晶片以及多个电极片依次交错排列而成,且任意相邻的两个所述压电晶片的极化方向相反。

7.根据权利要求6所述的声场可控的大功率超声换能器,其特征在于,每组所述压电陶瓷晶堆的压电晶片为偶数个,且电极片的数量比压电晶片的数量多一个。

8.根据权利要求7所述的声场可控的大功率超声换能器,其特征在于,所述外质量块与压电晶片的接触面为正方形,且边长与压电晶片的直径相同,所述外质量块与金属管壳体接触端的表面曲率半径和所述金属管壳体的内径相等。

9.根据权利要求5所述的声场可控的大功率超声换能器,其特征在于,所述外质量块、压电陶瓷晶堆与内质量块的数量均相同。

10.根据权利要求5所述的声场可控的大功率超声换能器,其特征在于,所述锥形弹性膨胀预应力螺栓包括穿入锥形孔中的双头螺杆以及旋紧在双头螺杆上的锥形弹性膨胀体和六角形螺帽;其中,

所述锥形孔两侧以锥形孔为中心分别在双头螺杆上依次对称设置锥形弹性膨胀体和六角形螺帽。

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