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一种大尺寸双管柱夹心式纵振压电陶瓷换能器制造技术

技术编号:40325955 阅读:38 留言:0更新日期:2024-02-09 14:20
本发明专利技术公开了一种大尺寸双管柱夹心式纵振压电陶瓷换能器,包括依次相连的后盖板、压电陶瓷晶堆和喇叭形前盖板,喇叭形前盖板上开设有n行×n列平行于换能器轴向的圆柱孔,且n为3以上的奇数,其中,位于中心的圆柱孔为点缺陷空气圆柱孔,其余圆柱孔为双管柱圆柱孔,双管柱圆柱孔中设置有双管柱结构。本发明专利技术的换能器通过在喇叭形前盖板上开设由点缺陷空气圆柱孔和双管柱圆柱孔形成的具有径向带隙的近周期声子晶体结构,实现对大尺寸换能器中有害径向振动的抑制和衰减,使得换能器的振动模态更加单一,并改善换能器喇叭形前盖板辐射面的纵向位移分布均匀度,提高换能器辐射面的振幅增益,应用于超声波焊接、超声加工、中药萃取、超声清洗等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于换能器,具体涉及一种大尺寸双管柱夹心式纵振压电陶瓷换能器


技术介绍

1、在一些大功率、高声强的应用中,为了提高换能器的功率容量和声强,需要增大换能器的横向尺寸,但是径向尺寸增大后,通常会大于纵波波长的四分之一,此时换能器的振动模式表现为径向振动与纵向振动的耦合,并且耦合振动会随着径向尺寸的增加而逐渐加强,耦合振动不仅会造成换能器纵向辐射声功率的大幅降低,还会导致换能器辐射表面的纵向位移分布不均匀,严重影响换能器的性能。

2、文献1(shuyu,l.analysis of the equivalent circuit of piezoelectricceramic disk resonators in coupled vibration.journal of sound&vibration,2000,231(2):277-290.)、文献2(watanabe yuji,mori eiji,imamura akio,et al.an analysisof fundamental vibration mode of short本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种大尺寸双管柱夹心式纵振压电陶瓷换能器,其特征在于,包括依次相连的后盖板(1)、压电陶瓷晶堆(2)和喇叭形前盖板(3),所述喇叭形前盖板(3)上开设有n行×n列平行于换能器轴向的圆柱孔,且n为3以上的奇数,其中,位于中心的圆柱孔为点缺陷空气圆柱孔(6),其余圆柱孔为双管柱圆柱孔(4),所述双管柱圆柱孔(4)中设置有双管柱结构(5)。

2.根据权利要求1所述的一种大尺寸双管柱夹心式纵振压电陶瓷换能器,其特征在于,所述n为3或5;所述双管柱圆柱孔(4)的半径r和高度h取值为:3mm≤r≤10mm,5mm≤h≤30mm,所述双管柱结构(5)包括外管柱环(5-1)和内管柱环(5...

【技术特征摘要】

1.一种大尺寸双管柱夹心式纵振压电陶瓷换能器,其特征在于,包括依次相连的后盖板(1)、压电陶瓷晶堆(2)和喇叭形前盖板(3),所述喇叭形前盖板(3)上开设有n行×n列平行于换能器轴向的圆柱孔,且n为3以上的奇数,其中,位于中心的圆柱孔为点缺陷空气圆柱孔(6),其余圆柱孔为双管柱圆柱孔(4),所述双管柱圆柱孔(4)中设置有双管柱结构(5)。

2.根据权利要求1所述的一种大尺寸双管柱夹心式纵振压电陶瓷换能器,其特征在于,所述n为3或5;所述双管柱圆柱孔(4)的半径r和高度h取值为:3mm≤r≤10mm,5mm≤h≤30mm,所述双管柱结构(5)包括外管柱环(5-1)和内管柱环(5-2),且外管柱环(5-1)的外半径r1、内半径r2和高度h1取值为:2mm≤r1≤9mm,1.5mm≤r2≤8mm,5mm≤h1≤30mm,内管柱环(5-2)的外半径r3、内半径r4和高度h2取值为:1mm≤r3≤4mm,0.5mm≤r4≤3mm,5mm≤h2≤30mm;所述点缺陷空气圆柱孔(6)的半径r5和高度h3取值为:1mm≤r5≤10mm,5mm≤h3≤30mm。

3.根据权利要求2所述的一种大尺寸双管柱夹心式纵振压电陶瓷换能器,其特征在于,所述n为3,所述双管柱圆柱孔(4)的半径r=7mm,高度h=20mm,且外管柱环(5-1)的外半径r1=3mm,内半径r...

【专利技术属性】
技术研发人员:林基艳林书玉张慧张雅琼郑欢欢
申请(专利权)人:榆林学院
类型:发明
国别省市:

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