一种模块化大功率超声波换能器制造技术

本发明专利技术公开了一种模块化大功率超声波换能器，包括：输出模块组件、后端模块组件及多个功率模块组件，所有功率模块组件串联连接，一端的功率模块组件与输出模块组件连接，另一端的功率模块组件与后端模块组件连接，输出模块组件、后端模块组件及每个功率模块组件的固有频率一致。通过增加功率模块组件的数量有效的提高了单体换能器的功率容量，由于输出模块组件、后端模块组件及每个功率模块组件的固有频率一致，仅设置一个功放匹配电路即可向输出模块组件、后端模块组件及多个功率模块组件中输入高频电信号，最终由输出模块组件的前端输出超声波，便于在超声处理测试过程中调整超声功率，具有灵活度高、功率大、联接灵活方便、发热低等诸多优点。低等诸多优点。低等诸多优点。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化大功率超声波换能器


[0001]本专利技术涉及功率超声
，更具体地说，涉及一种模块化大功率超声波换能器。

技术介绍

[0002]现有技术中的超大功率的棒式超声系统结构只是单个换能器简单串联联接，各个单体之间很难实现同频谐振，因此超声信号发生电路中配置了多个功率匹配电路，要实施这种复杂的功率调控，技术上难度很大，在超声处理测试过程中，若想达到不同的处理效果，需要频繁调整换能器功率，现有的超声系统结构对换能器功率进行调整时，需要耗费大量时间和人力。
[0003]综上所述，如何解决现有的棒式超声系统结构的功率调控难度大、超声处理测试过程中调整换能器效率低的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种模块化大功率超声波换能器，仅设置一个功放匹配电路即可，降低了功率调控难度。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种模块化大功率超声波换能器，包括：输出模块组件、后端模块组件及多个功率模块组件，所有所述功率模块组件串联连接，一端的所述功率模块组件与所述输出模块组件连接，另一端的所述功率模块组件与所述后端模块组件连接，所述输出模块组件、所述后端模块组件及每个所述功率模块组件的固有频率一致。
[0007]优选的，所述输出模块组件包括若干第一压电元件、第一前盖板、第一后盖垫、第一后盖板及第一螺杆，所述第一前盖板、所有所述第一压电元件、所述第一后盖垫及所述第一后盖板依次设置，所述第一螺杆沿所述第一前盖板的第一中心螺孔、所有所述第一压电元件、所述第一后盖垫及所述第一后盖板的中心穿过，所述第一螺杆的后端凸出于所述第一后盖垫。
[0008]优选的，所述功率模块组件包括若干第二压电元件、第二前盖板、第二后盖垫、第二后盖板及第二螺杆，所述第二前盖板、所有所述第二压电元件、所述第二后盖垫及所述第二后盖板依次设置，所述第二螺杆沿所述第二前盖板、所有所述第二压电元件、所述第二后盖垫及所述第二后盖板的中心穿过，所述第二螺杆的后端凸出于所述第二后盖垫，所述第二前盖板的端面设置第一容纳槽，所述功率模块组件与所述输出模块组件连接时，所述第一螺杆的后端插入所述第二前盖板的第二中心螺孔。
[0009]优选的，所述后端模块组件包括若干第三压电元件、第三前盖板、第三后盖垫、第三后盖板及第三螺杆，所述第三前盖板、所有所述第三压电元件、所述第三后盖垫及所述第三后盖板依次设置，所述第三螺杆沿所述第三前盖板、所有所述第三压电元件、所述第三后盖垫及所述第三后盖板的中心穿过，所述第三螺杆的后端与所述第三后盖垫齐平，所述第
三前盖板的端面设置用于容纳所述第二后盖垫的第二容纳槽，所述功率模块组件与所述输出模块组件连接时，所述第二螺杆的后端插入所述第三前盖板的第三中心螺孔。
[0010]优选的，所述输出模块组件、所述后端模块组件及所有所述功率模块组件的固有频率均为半波长频率。
[0011]本申请所提供的模块化大功率超声波换能器通过增加功率模块组件的数量有效的提高了单体换能器的功率容量，由于输出模块组件、所述后端模块组件及每个所述功率模块组件的固有频率一致，仅设置一个功放匹配电路即可向输出模块组件、后端模块组件及多个功率模块组件中输入高频电信号，最终由输出模块组件的前端输出超声波，便于在超声处理测试过程中调整超声功率，可实现不同的处理效果，具有灵活度高、功率大、联接灵活方便、发热低等诸多优点。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0013]图1为本专利技术所提供的模块化大功率超声波换能器的剖视图；
[0014]图2为本专利技术所提供的输出模块组件的剖视图；
[0015]图3为本专利技术所提供的功率模块组件的剖视图；
[0016]图4为本专利技术所提供的后端模块组件的剖视图；
[0017]图5为本专利技术所提供的输出模块组件、后端模块组件及所有功率模块组件的固有频率示意图。
[0018]图1
‑
5中：
[0019]1‑
输出模块组件、2
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功率模块组件、3
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后端模块组件、4
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第一前盖板、5
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第一压电元件、6
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第一后盖垫、7
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第一后盖板、8
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第一螺杆、9
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第一容纳槽、10
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第二前盖板、11
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第二压电元件、12
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第二后盖垫、13
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第二后盖板、14
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第二螺杆、15
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第二容纳槽、16
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第三前盖板、17
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第三压电元件、18
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第三后盖垫、19
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第三后盖板、20
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第三螺杆。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]本专利技术的核心是提供一种模块化大功率超声波换能器，仅设置一个功放匹配电路即可，降低了功率调控难度。
[0022]请参考图1～5，一种模块化大功率超声波换能器，包括：输出模块组件1、后端模块组件3及多个功率模块组件2，所有功率模块组件2串联连接，一端的功率模块组件2与输出模块组件1连接，另一端的功率模块组件2与后端模块组件3连接，输出模块组件1、后端模块组件3及每个功率模块组件2的固有频率一致。
[0023]需要说明的是，后端模块组件3块、所有功率模块组件2及输出模块组件1均为换能器，均可将高频电信号转换为高频振动，并且放大振幅，电流信号由后端模块组件3、所有功率模块组件2及输出模块组件1输入，最终后端模块组件3、所有功率模块组件2及输出模块组件1均将高频振动输出到输出模块组件1的前端，产生超声波。
[0024]本申请所提供的模块化大功率超声波换能器通过增加功率模块组件2的数量有效的提高了单体换能器的功率容量，由于输出模块组件1、后端模块组件3及每个功率模块组件2的固有频率一致，仅设置一个功放匹配电路即可向输出模块组件1、后端模块组件3及多个功率模块组件2中输入高频电信号，最终由输出模块组件1的前端输出超声波，便于在超声处理测试过程中调整超声功率，可实现不同的处理效果，具有灵活度高、功率大、联接灵活方便、发热低等诸多优点。
[0025]在上述实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化大功率超声波换能器，其特征在于，包括：输出模块组件(1)、后端模块组件(3)及多个功率模块组件(2)，所有所述功率模块组件(2)串联连接，一端的所述功率模块组件(2)与所述输出模块组件(1)连接，另一端的所述功率模块组件(2)与所述后端模块组件(3)连接，所述输出模块组件(1)、所述后端模块组件(3)及每个所述功率模块组件(2)的固有频率一致。2.根据权利要求1所述的模块化大功率超声波换能器，其特征在于，所述输出模块组件(1)包括若干第一压电元件(5)、第一前盖板(4)、第一后盖垫(6)、第一后盖板(7)及第一螺杆(8)，所述第一前盖板(4)、所有所述第一压电元件(5)、所述第一后盖垫(6)及所述第一后盖板(7)依次设置，所述第一螺杆(8)沿所述第一前盖板(4)的第一中心螺孔、所有所述第一压电元件(5)、所述第一后盖垫(6)及所述第一后盖板(7)的中心穿过，所述第一螺杆(8)的后端凸出于所述第一后盖垫(6)。3.根据权利要求2所述的模块化大功率超声波换能器，其特征在于，所述功率模块组件(2)包括若干第二压电元件(11)、第二前盖板(10)、第二后盖垫(12)、第二后盖板(13)及第二螺杆(14)，所述第二前盖板(10)、所有所述第二压电元件(11)、所述第二后盖垫(12)及所述第二后盖板(13)依次设置，所述第二螺杆(14)沿所述第二前盖板(10)、所有所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟锰钢，于磊，赵夙，尚晓峰，李一飞，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：