專利名稱：串聯(lián)式大功率換能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及超聲波設(shè)備，尤其涉及一種大功率的超聲波換能器。
背景技術(shù)：
超聲波換能器是超聲波設(shè)備的主要部件，是超聲波設(shè)備功率的源泉。受制于傳統(tǒng)超聲波換能器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，功率一直不能夠滿足使用要求。眾所周知，換能器的頻率與長度的關(guān)系是成反比，即頻率越高，長度越短。另一方面，換能器的功率與體積成正比。因此，換能器的頻率、長度和功率三個參數(shù)，互有 關(guān)聯(lián)，互相制約，都形成了對換能器功率的限制。人們?yōu)榱说降酶蠊β实膿Q能器，發(fā)明了并聯(lián)式的換能器組合方式，即把二個或更多個換能器，同時安裝在一個變幅桿的輸入端面。這種組合方式，換能器在機(jī)械上是并聯(lián)的，在電學(xué)上也是并聯(lián)的。這固然可以提高換能器的功率，但帶來的弊端是換能器直徑太大。同時，變幅桿有橫向振動的影響，直徑不能太大，故組合的換能器功率最大只能夠增大一倍。另一方面是對組合換能器的要求高，需要參與組合的換能器特性完全一致，包括換能器的形狀、阻抗、靈敏度等等，都必須一樣。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種串聯(lián)的、更大功率的超聲波組合式換能器。為解決該技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是提供一種串聯(lián)式大功率換能器，包括第一換能器和與其一端相連的變幅桿，有一個第二換能器與所述第一換能器的另一端相連，兩個換能器的正極和負(fù)極兩兩并聯(lián)。作為一種改進(jìn)，至少還有一個換能器與所述第二換能器的組成依次串接的結(jié)構(gòu)，各換能器的正極和負(fù)極兩兩并聯(lián)。作為一種改進(jìn)，相鄰換能器的端面上各設(shè)置螺孔，兩相鄰換能器通過中心螺桿直接連接。作為一種改進(jìn)，各換能器具有相同的工作頻率。本實(shí)用新型的有益效果是I、換能器的功率可以成倍增加，理論上不受限制。實(shí)際上3-5個串聯(lián)沒有問題，換能器的功率也就增加了 3 5倍。2、對參與組合的換能器的一致性要求不高，只要諧振頻率相同即可，這大大降低了生產(chǎn)成本。3、由于換能器的輸出振幅是疊加的，系統(tǒng)的爆發(fā)力也增加了，降低了對變幅桿的放大倍數(shù)要求。

圖I是兩個超聲波換能器串聯(lián)后與變幅桿連接的示意圖。[0015]圖中的附圖標(biāo)記為I、第二換能器，2、第二換能器的正極，3、連接螺絲，4、第一換能器，5、第一換能器正極，6、連接螺絲，7、變幅桿，8、第一換能器的負(fù)極，9、第二換能器的負(fù)極。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型中的組合式大功率換能器是一種串聯(lián)式的組合換能器，包括至少二個同樣工作頻率的換能器。最后面的換能器與常規(guī)換能器相同，前面的換能器兩個端面都有連接螺孔。其一端與后面的換能器軸向相連，兩個換能器的正負(fù)極并聯(lián)連接。形成一個機(jī)械上同軸串聯(lián)的、電學(xué)上并聯(lián)的組合換能器。在一個驅(qū)動電源的激勵下，各換能器以同頻率
振動，換能器的功率得到了成倍的提高。組合換能器輸出端與變幅桿相連，就相當(dāng)于一個普通的換能器。這樣組合的好處是，對參與組合的換能器特性一致性的要求大大降低了。換能器的形狀，阻抗，靈敏度，等等，都可以不一樣。這大大降低了換能器生產(chǎn)的技術(shù)要求，大幅度提高大功率換能器的穩(wěn)定性。而且換能器的直徑保持不變，只是長度增加了一倍。我們可以把二個以上的換能器通過同樣的方法，進(jìn)行同軸串聯(lián)。換能器功率可以成倍增加。而且，這樣的組合從理論上來說，數(shù)量可以不受限制。這大大擴(kuò)展了換能器的功率范圍。具體實(shí)例一個YP6015-4Z標(biāo)準(zhǔn)換能器甲，與另一個YP6015-4Z換能器乙，它們的諧振頻率都是15K，通過M22X1. 5的中心螺桿，連成了一個整體。其正極和正極相連，再與驅(qū)動電源的高壓端連接。兩個換能器的負(fù)極與負(fù)極相連，再與驅(qū)動電源的接地端相連。兩個換能器形成了一個整體,諧振頻率還是15K。換能器的輸出振幅疊加，功率增加了一倍。換能器乙的另一端，再與變幅桿連接，輸出超聲波。對整個超聲波系統(tǒng)而言，就像是一個換能器。
權(quán)利要求1.一種串聯(lián)式大功率換能器，包括第一換能器和與其一端相連的變幅桿，其特征在于，有一個第二換能器與所述第一換能器的另一端相連，兩個換能器的正極和負(fù)極兩兩并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的串聯(lián)式大功率換能器，其特征在于，至少還有一個換能器與所述第二換能器的組成依次串接的結(jié)構(gòu)，各換能器的正極和負(fù)極兩兩并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的串聯(lián)式大功率換能器，其特征在于，相鄰換能器的端面上各設(shè)置螺孔，兩相鄰換能器通過中心螺桿直接連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的串聯(lián)式大功率換能器，其特征在于，各換能器具有相同的工作頻率。
專利摘要本實(shí)用新型涉及超聲波設(shè)備，旨在提供一種大功率的超聲波換能器。該換能器包括第一換能器和與其一端相連的變幅桿，有一個第二換能器與所述第一換能器的另一端相連，兩個換能器的正極和負(fù)極兩兩并聯(lián)。本實(shí)用新型中，換能器的功率可以成倍增加，理論上不受限制；對參與組合的換能器的一致性要求不高，只要諧振頻率相同即可，這大大降低了生產(chǎn)成本；由于換能器的輸出振幅是疊加的，系統(tǒng)的爆發(fā)力也增加了，降低了對變幅桿的放大倍數(shù)要求。
文檔編號B06B1/06GK202460960SQ20122003535
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者陳元平, 陳川 申請人:杭州成功超聲設(shè)備有限公司