一种超声换能器的制作方法

本实用新型属于超声换能器技术领域，具体涉及一种超声换能器。

背景技术：

超声换能器的功能是将输入的电功率转换成机械功率(即超声波)再传递出去，可应用于工业生产或医疗等领域，在专利号为CN107670183A，专利名称为一种自聚焦超声换能器的中国发明专利中提到通过压环与尼龙环盖的相互配合实现压电陶瓷晶片的有效固定，并实现与其他结构之间的隔离，但是，上述超声换能器在对压电陶瓷晶片进行固定时其压环作用与尼龙环盖上，而压环与第一台阶之间又具有限位效果，而每个尼龙环盖之间会具有一定的误差，并不能完全保证尼龙环盖的尺寸与第一台阶和第三台阶之间的距离相等，因而会导致压环与尼龙环盖之间存在间隙状态或过盈状态，导致压电陶瓷晶片在安装或震动过程中仍存在固定不稳定的现象，另外，上述超声换能器中正极导线穿过尼龙环盖上的穿孔焊接于压电陶瓷晶片表面，一方面穿孔直径较小，其操作仍具有一定难度，另一方面压电陶瓷晶片在工作的过程中不仅产生震动还会产生一定热量，会使导线的焊点产生松动，影响导线连接的稳定。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种超声换能器，以解决现有的超声换能器中由于结构尺寸的误差导致压电陶瓷晶片的固定仍存在不稳定现象和导线的固定操作不便且稳定较差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种超声换能器，包括外壳，外壳的内部由内至外依次安装有压电陶瓷晶片、压套、固定环和上盖，压电陶瓷晶片的中间位置处贯穿有中心固定圈，中心固定圈上通过螺纹旋合连接有紧固圈，且中心固定圈的端面和紧固圈分别位于压套的两侧，压套的内部焊接有变形套，变形套套设于压电陶瓷晶片的外壁上，固定环由压环和定位环共同组成，压环和定位环分别与压套和外壳对应连接，且压环靠近压套的一侧设置有弹性环，弹性环与压环之间连接有弹簧，且弹性环靠近压环的一侧外壁上焊接有导杆，压环内部位于弹簧两侧的位置处均设置有导套，导杆贯穿导套，上盖上安装有防水接头。

优选的，所述外壳、固定环和上盖之间通过连接螺栓固定连接。

优选的，所述压套与变形套之间形成有一定的震动腔。

优选的，所述防水接头的内部贯穿有线缆，且线缆内部设置有正极导线和负极导线，正极导线和负极导线分别与压套和紧固圈连接。

优选的，所述导杆共设置有两个，且两个导杆分别与两个导套连接，两个导杆的活动端均焊接有限位端板。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型设置了压环、定位环、弹性环和弹簧，在固定压套时，通过定位环与外壳台阶之间的限位作用实现了固定环的安装，避免使固定环的整体重力作用于压套上，一方面达到限位作用，另一方面减小压套上的负载，而压环则通过弹性环作用与压套外壁上，此时根据实际的配合间隙不同，弹簧会形成不同程度的收缩，而收缩状态下的弹簧产生反弹力，并通过弹性环作用于压套上，从而实现对压套的压紧作用，在弹性环与弹簧的相互配合下能有效弥补因尺寸误差所形成的配合间隙，因而在不改变安装位置的前提下能始终保证压套具有良好的压紧效果，提高压电陶瓷晶片固定结构的稳定性。

(2)本实用新型设置了压套和连接套，压套在压紧的过程中使得内部的连接套逐渐向压电陶瓷晶片的外壁贴紧，依次实现压套与压电陶瓷晶片外壁之间的连接，然后在连接线缆时，线缆内的正极导线仅需焊接于压套上即可，通过压套和连接套的导通作用能有效实现电流的传输，另外压电陶瓷晶片在工作的过程中会产生一定震动和热量，连接套与压套之间存在震动腔，能有效实现连接套与压电陶瓷晶片的同步震动，并且连接套的热变形性能小于压电陶瓷晶片，使得压电陶瓷晶片在热涨后与连接套之间的接触更加紧密，同时分离结构的设置还有效避免了压电陶瓷晶片所产生的震动和热量对线缆的接头处造成影响，从而有效保证了整体结构连接的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型固定环的俯视图；

图3为本实用新型压环的结构示意图；

图中：1-外壳、2-固定环、3-压套、4-压电陶瓷晶片、5-连接套、6-中心固定圈、7-紧固圈、8-上盖、9-防水接头、10-压环、11-定位环、12-导套、13-弹性环、14-弹簧、15-导杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图3所示，本实用新型提供如下技术方案：一种超声换能器，包括外壳1，外壳1的内部由内至外依次安装有压电陶瓷晶片4、压套3、固定环2和上盖8，压电陶瓷晶片4的中间位置处贯穿有中心固定圈6，中心固定圈6上通过螺纹旋合连接有紧固圈7，且中心固定圈6的端面和紧固圈7分别位于压套3的两侧，压套3的内部焊接有连接套5，连接套5的形状与压电陶瓷晶片4的形状相同，可贴紧于压电陶瓷晶片4外壁上，并且连接套5可采用铟钢制成，其热变形能力小于压电陶瓷晶片4的热变形能力，使得压电陶瓷晶片4在热涨后与连接套5之间的接触更加紧密，连接套5套设于压电陶瓷晶片4的外壁上，通过连接套5实现压套3与压电陶瓷晶片4外壁之间的连接，避免正极导线直接焊接于压电陶瓷晶片4外壁上，在保证有效导电的前提下实现结构分离设置，从而有效避免了压电陶瓷晶片4所产生的震动和热量对线缆的接头处造成影响，固定环2由压环10和定位环11共同组成，压环10和定位环11分别与压套3和外壳1对应连接，且压环10靠近压套3的一侧设置有弹性环13，弹性环13与压环10之间连接有弹簧14，在弹性环13与弹簧14的相互配合下能有效弥补因尺寸误差所形成的配合间隙，因而在不改变安装位置的前提下能始终保证压套3具有良好的压紧效果，且弹性环13靠近压环10的一侧外壁上焊接有导杆15，通过导杆15与导套12的相互配合，能有效限定弹性环13的移动方向，避免压环10与弹性环13之间出现偏移现象，从而保证作用力的稳定实施，压环10内部位于弹簧14两侧的位置处均设置有导套12，导杆15贯穿导套12，上盖8上安装有防水接头9。

为了保证环能器内部结构连接的稳定，本实施例中，优选的，外壳1、固定环2和上盖8之间通过连接螺栓固定连接。

为了避免对压电陶瓷晶片4的震动造成干扰，本实施例中，优选的，压套3与连接套5之间形成有一定的震动腔。

为了实现换能器导线的稳定连接，本实施例中，优选的，防水接头9的内部贯穿有线缆，且线缆内部设置有正极导线和负极导线，正极导线和负极导线分别与压套3和紧固圈7连接。

为了避免弹性环13脱离压环10，本实施例中，优选的，导杆15共设置有两个，且两个导杆15分别与两个导套12连接，两个导杆15的活动端均焊接有限位端板。

本实用新型的工作原理及使用流程：在使用该实用新型时，首先将压电陶瓷晶片4放置与外壳1内，然后在压电陶瓷晶片4上方压入压套3，并在压套3的上方压入固定环2，保证固定环2内的压环10和定位环11分别与压套3和外壳1的限位台阶相对应，此时压环10一侧的弹性环13与压套3的表面接触，根据压套3的实际尺寸的误差，弹簧14所产生的收缩程度不同，因而压环10与弹性环13之间留有的间隙也具有不同，但无论间隙大小是否一致，收缩状态的弹簧14对弹性环13均会产生一定的反弹力，使得弹性环13向压套3靠近，作用于压套3上，实现压套3的压紧作用，使得压套3的边缘位置处能够有效的压紧压电陶瓷晶片4的外圈周缘，有效保证压电陶瓷晶片4固定结构的稳定，另外弹性环13在变化位置的过程中会带动导杆15同步移动，而导杆15则在导套12的限定下产生移动，能有效限定弹性环13的移动方向，避免压环10与弹性环13之间出现偏移现象，从而保证作用力的稳定实施，而压套3在压紧的过程中使得内部的连接套5逐渐向压电陶瓷晶片4的外壁贴紧，从而实现压套3与压电陶瓷晶片4外壁之间的连接，接着将中心固定圈6依次穿过压电陶瓷晶片4和压套3，并将紧固圈7旋合固定于中心固定圈6上，以完成压电陶瓷晶片4内壁上的连接，然后将线缆穿过上盖8上的防水接头9，并将线缆内的正极导线和负极导线分别焊接于压套3和紧固圈7上，最后将上盖8固定于中心固定圈6上方的位置处，并通过连接螺栓固定外壳1、定位环11和上盖8，从而限定各结构之间的相对位置，并保证结构之间的稳定，依次完成整体换能器的组装。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。