声场可控的大功率超声换能器制造技术

本发明专利技术提供了一种声场可控的大功率超声换能器，该声场可控的大功率超声换能器包括依次相连的超声频电源、信号延迟系统、多通道功率放大器和线阵列复合驱动压电超声管形换能器。本发明专利技术经信号延迟系统将超声频电源提供的振荡电压分为若干具有一定相位差的多通道信号，多通道功率放大器再将各通道信号进行放大，并激励各复合驱动压电超声管形换能器单元，通过改变激励信号的相位差而实现声场的动态调控，克服了单个纵向振动夹心式压电超声换能器功率容量有限、声辐射效率低、声波作用范围小、声场无法调控等不足，能够在检测超声、功率超声、医学超声等应用领域对三维空间圆环形声场聚焦区域大小、聚焦圆环半径以及焦点在轴向的位置进行实时调控。

High power ultrasonic transducer with controlled sound field

The invention provides a high-power ultrasonic transducer with controllable sound field. The acoustic field controllable high-power ultrasonic transducer includes an ultrasonic frequency power supply, a signal delay system, a multi-channel power amplifier and a linear array compound drive piezoelectric ultrasonic tube transducer sequentially. The signal delay system will provide the ultrasonic oscillation voltage frequency power supply is divided into a number of multi channel signal phase difference, multi-channel power amplifier to amplify the signal of each channel, and encourage the composite piezoelectric ultrasonic transducer drive tube unit, dynamic regulation of sound field by changing the phase difference of the excitation signal a single, overcome the longitudinal vibration of sandwich piezoelectric ultrasonic transducer power capacity is limited, the radiation efficiency is low, the acoustic effect of small scale, lack of sound can not control, can in the detection of ultrasound, ultrasound, ultrasound power and other applications of 3D circular focusing area size, the radius of the circle and focus in the axial position real time control.

【技术实现步骤摘要】
声场可控的大功率超声换能器
本专利技术涉及超声换能器
，尤其是涉及一种声场可控的大功率超声换能器。
技术介绍
随着超声技术的不断创新，应用水平的不断提高，功率超声在工农业生产、医疗卫生、生物制药以及食品加工等领域获得了广泛的应用。超声换能器作为超声处理设备的核心部件，其性能的好坏直接决定着功率超声的应用效果。目前，超声处理设备中应用较为广泛的换能器为纵向振动夹心式压电换能器。因为此类换能器的结构简单，性能稳定，且具有功率容量大和机电转换效率高等优点。可是随着高新技术产业的不断发展，人类生存环境质量以及物质要求的提高，生产和生活所用的功率超声处理设备对其换能器的功率容量、声辐射效率、声波作用范围等提出了更高的要求。而且单个纵向振动夹心式压电超声换能器存在功率容量有限、声辐射效率低，声波作用范围较小、声场无法调控等不足，已不能满足现有大功率超声在生产和生活中的需要。鉴于此，本专利技术提供一种声场可控的大功率超声换能器，可对三维空间圆环形声场聚焦区域大小、聚焦圆环半径以及焦点在轴向的位置进行实时调控，很大程度上解决了上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供声场可控的大功率超声换本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：许龙，李凤鸣，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33