一种用于超声换能器的散热型电极片的制作方法

本发明涉及超声换能器技术领域，具体涉及一种用于超声换能器的散热型电极片。

背景技术：

超声换能器应用领域广泛，目前主要应用于超声清洗、超声焊接、超声磨削、超声抛光、超声打孔等领域。现代大型装备企业对大功率超声换能器的需求日益增加，随着超声换能器功率的提高，压电片的发热量迅速增加，传统薄片型电极片无法将压电片产生的热量快速有效地传递出去，导致压电片温度不断上升，降低了超声换能器的工作性能，严重情况下压电片温度甚至可能接近压电片的居里温度，导致超声换能器完全失效，从而影响整个系统的可靠性，甚至可能造成设备故障，引起灾难性的后果。

技术实现要素：

本发明提供一种超声换能器的散热型电极片，旨在解决超声换能器工作过程中压电片温升过快、温度过高导致超声换能器工作性能下降的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明由以下技术方案实现：

本发明所述用于超声换能器的散热型电极片包括散热型电极片一1和散热型电极片二2，所述散热型电极片一1包括圆环形底片一1-1和数十片散热片一1-2，散热片一1-2沿圆环形底片一1-1周向均布且上下对称，圆环形底片一1-1外侧开设有小孔一1-3，所述散热型电极片一1通过圆环形底片一1-1外侧的小孔一1-3外连接导线，所述散热型电极片一1设置于压电片一6和压电片二7之间；所述散热型电极片二2包括圆环形底片二2-1和数十片散热片二2-2，散热片二2-2沿圆环形底片二2-1周向均布，圆环形底片二2-1外侧开设有小孔二2-3，所述散热型电极片二2通过圆环形底片二2-1外侧的小孔二2-3外连接导线，所述散热型电极片二2设置于后盖板3与压电片一6之间。

所述散热片一1-2包括竖直段和水平段两部分，所述散热片一1-2的竖直段垂直于圆环形底片一1-1，所述散热片一1-2的竖直段高度小于压电片一6、压电片二7的厚度。

所述散热片二2-2包括竖直段和水平段两部分，所述散热片二2-2的竖直段垂直于圆环形底片二2-1。

所述圆环形底片一1-1和所述散热片一1-2的厚度为0.2-0.5mm。

所述圆环形底片二2-1和所述散热片二2-2的厚度为0.2-0.5mm。

本发明的有益效果：本发明提出的一种用于超声换能器的散热型电极片，可以快速有效地将超声换能器工作时压电片产生的热量传递出去，减小压电片温升速率，降低压电片温度趋于稳定时的温度值，保证了超声换能器工作时具有稳定的谐振频率，有效地提高了超声换能器的性能。

附图说明

图1是本发明所述散热型电极片一的结构示意图；

图2是本发明所述散热型电极片二的结构示意图；

图3是本发明所述散热型电极片一、散热型电极片二与超声换能器其它零件的装配关系示意图；

图4是超声换能器整体的分解结构示意图。

在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：

1-散热型电极片一、2-散热型电极片二、3-后盖板、4-预应力螺栓、5-垫圈、6-压电片一、7-压电片二、8-绝缘套筒、9-前盖板

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

具体实施方式

下面通过实例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据本发明内容做出一些非本质的改进和调整。

实施例

如图1、2所示，本发明所提供的一种用于超声换能器的散热型电极片包括散热型电极片一1和散热型电极片二2。散热型电极片一1包括圆环形底片一1-1和数十片散热片一1-2，散热片一1-2沿圆环形底片一1-1周向均布且上下对称，散热片一1-2包括竖直段和水平段两部分，散热片一1-2的竖直段垂直于圆环形底片一1-1。散热型电极片二2包括圆环形底片二2-1和数十片散热片二2-2，散热片二2-2沿圆环形底片二2-1周向均布，散热片二2-2包括竖直段和水平段两部分，散热片二2-2的竖直段垂直于圆环形底片二2-1。为了提高超声换能器工作的可靠性及安装的方便，圆环形底片一1-1外侧开设有小孔一1-3，圆环形底片二外侧开设有小孔二2-3，外接导线分别穿过小孔一1-3、小孔二2-3与散热型电极片一1、散热型电极片二2焊接在一起，这样使散热型电极片一、散热型电极片二与导线连接更稳固，同时增强了导电效果。

散热型电极片一1和散热型电极片二2可分别经过冲压工艺做成一体式结构，具体为先将板件冲压成筒状薄片，再将筒状薄片的侧面部分弯折，最终实现散热型电极片一1和散热型电极片二2的一体式成型加工。

如图3所示，散热型电极片一1、散热型电极片二2、压电片一6、压电片二7设置于后盖板3和前盖板9之间，其中，散热型电极片一1设置于压电片一6和压电片二7之间，散热型电极片二2设置于后盖板3和压电片一6之间。为避免超声换能器正负电极发生短路，散热片一1-2的竖直段高度应小于压电片一6、压电片二7的厚度。

预应力螺栓4与前盖板9通过螺纹连接将后盖板3、散热型电极片一1、散热型电极片二2、压电片一6、压电片二7夹紧，预应力螺栓4和后盖板3之间设置有垫圈5。预应力螺栓4和散热型电极片一1、散热型电极片二2、压电片一6、压电片二7之间通过绝缘套筒8绝缘，以免超声换能器产生正负电极短路或高压打火问题。

超声换能器整体的分解结构示意图如图4所示。

本发明提供的用于超声换能器的散热型电极片的工作过程如下：

当超声换能器接通电源时，加在压电片一6、压电片二7上的高频电压使压电片振动，当超声换能器功率比较大时，压电片一6和压电片二7产生大量热量，压电片一6和压电片二7的温度迅速升高，由于散热型电极片一1和散热型电极片二2的表面积很大，散热效果好，因此可以快速有效地将压电片一6、压电片二7产生的热量传递出去，从而减小压电片温升速率，降低压电片温度趋于稳定时的温度值，保证超声换能器工作时具有稳定的谐振频率，有效地提高超声换能器的性能。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种用于超声换能器的散热型电极片，包括散热型电极片一和散热型电极片二，散热型电极片一包括圆环形底片一和数十片散热片一，散热片一沿圆环形底片一周向均布且上下对称，散热型电极片一设置于两压电片之间，散热型电极片二包括圆环形底片二和数十片散热片二，散热片二沿圆环形底片二周向均布，散热型电极片二设置于后盖板与离后盖板最近的压电片之间。散热型电极片一和散热型电极片二分别通过圆环形底片一、圆环形底片二外侧的小孔外连接导线。与传统薄片形电极片相比，散热型电极片的表面积大大增加，可以快速有效地将压电片产生的热量传递出去，降低压电片温升速率和稳态温度值，有效地提高超声换能器的性能。

技术研发人员：傅波;李道朋;袁野杰;唐祥龙;张震;李飘庭;胡涛
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：2018.07.12
技术公布日：2018.11.30