技术领域
[0001] 本
发明涉及换能器技术领域，尤其是涉及一种超声换能器。
背景技术
[0002]
超声治疗技术是近年来蓬勃发展起来的一种无创外科技术，由于其在治疗过程中无创、无害、安全、有效并且能确保组织的安全性和完整性，在临床医学中已经得到了广泛的应用和推广。超声换能器是
超声治疗的核心部分，在妇科
炎症等治疗系统中得到广泛应用，超声换能器通常由压电陶瓷制成，利用压电陶瓷材料的
压电效应将电
信号转换成机械振动，
现有技术中的超声换能器通常以焊线方式将
电极与压电陶瓷相连，焊线形式的焊点会影响换能器的性能并且容易因脱落而造成无法正常工作，从而会导致超声换能器
声波输出不稳定。
发明内容
[0003] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种超声换能器，能够解决声波输出不稳定的问题。
[0004] 第一方面，本发明的一个
实施例提供了一种超声换能器，包括：
[0005] 第一电极部件和第二电极部件；
[0006] 绝缘部件，所述绝缘部件用以隔离所述第一电极部件和所述第二电极部件；
[0007] 压电元件，所述第二电极部件抵持所述压电元件；
[0008]
外壳，所述外壳能够对所述压电元件实现压紧，并且分别与所述第一电极部件和所述压电元件电导通。
[0009] 本发明实施例的超声换能器至少具有如下有益效果：
[0010] 本发明实施例利用第二电极部件与压电元件抵持设置，以及外壳将第一电极与压电元件进行电导通的方式，避免了使用焊线进行导通，压电元件通过第二电极部件和外壳的配合压紧，能够在通电的情况下基于压电效应将
电信号转换成机械振动进而实现超声换能，由于未使用焊线因而解决了因焊线易脱落而导致的声波输出不稳定的问题，在超声治疗技术领域具有较好的应用前景。
[0011] 根据本发明的另一些实施例的超声换能器，所述第二电极部件、所述压电元件和所述外壳同轴线。压电元件通常为压电陶瓷晶片，材质易脆，由于第二电极部件抵持压电元件而对其施加压
力，外壳对压电元件实现压紧，当第二电极部件、压电元件和外壳同轴线时，第二电极部件对压电元件的压力与外壳对压电元件的压力在同一轴线上，使得压电元件不易
破碎。
[0012] 根据本发明的另一些实施例的超声换能器，所述绝缘部件套接在所述第一电极部件的内侧，所述第二电极部件套接在所述绝缘部件的内侧。本发明实施例将超声换能器的两个电极部件做成套接的结构，可以通过设置与两个电极部件的端部形状相匹配的导电
连接杆将超声换能器与电源接通，提供了一种新的安装形式，同时也避免了焊线形式的焊点对超声换能器性能的影响，提高了换能器的可行性
和声波输出
稳定性。
[0013] 进一步根据本发明的另一些实施例的超声换能器，所述第二电极部件具有中空的腔体，所述腔体的一端与所述压电元件连通。由于压电元件工作容易发热，工作时可以在设置的腔体中通入
循环水，进而实现对压电元件的冷却降温，同时由于无需通过焊线接通压电元件，避免了传统的超声换能器中焊线容易被循环水冲击而导致焊点脱落进而无法正常工作的问题。
[0014] 根据本发明的另一些实施例的超声换能器，还设置有伸缩部件，所述伸缩部件能够通过抵持所述第二电极部件而对所述压电元件施加压力。由于设置有伸缩部件，在组装外壳的同时，能够通过压电元件和第二电极部件进而压紧伸缩部件，从而使得伸缩部件能够抵持第二电极部件而对压电元件施加压力，组装方便，并且能够通过调节伸缩部件的压紧程度来灵活调节外壳对压电元件的施加压力，进而调节压电元件的压电效应，以此来控制超声换能器输出的声波强度。
[0015] 进一步根据本发明的另一些实施例的超声换能器，所述绝缘部件靠近所述第二电极部件的一侧设置有第一台阶，所述第二电极部件靠近所述绝缘部件的一侧设置有第二台阶，所述伸缩部件设置在所述第一台阶与所述第二台阶之间。利用绝缘部件和第二电极部件设置的台阶能够实现伸缩部件的固定。
[0016] 根据本发明的另一些实施例的超声换能器，所述压电元件为曲面型，所述第二电极部件具有与所述压电元件的曲面相配合的曲面端面。将压电元件制成曲面型，能够起到自聚焦的作用，使得超声换能器具有体积小、声强大、
能量集中、损耗小等优点。
[0017] 根据本发明的另一些实施例的超声换能器，所述外壳和所述压电元件之间还设置有导电
垫圈。在外壳与压电元件中设置导电垫圈，在保证电通路的前提下能够减少外壳对压电元件的
挤压力，进而保护压电元件不容易损坏。
[0018] 根据本发明的另一些实施例的超声换能器，所述第一电极部件上设置有
定位凸台，所述定位凸台用以定位所述外壳。定位凸台通过限定外壳的
位置，来调控外壳压紧压电元件的挤压程度，进而控制超声换能器的输出声波的强度。
[0019] 根据本发明的另一些实施例的超声换能器，所述外壳与第一电极部件旋接。在一些实施例中可以通过在第一电极部件和外壳上设置
螺纹，通过螺纹旋接使得外壳旋转固定并实现对压电元件的压紧。
[0020] 根据本发明的另一些实施例的超声换能器，所述第一电极部件靠近所述绝缘部件的一侧设置有第三台阶，所述绝缘部件设置有与所述第三台阶配合的第四台阶。通过在第一电极部件和绝缘部件上设置台阶，能够使得两者配合更牢固，不易滑脱。
附图说明
[0021] 图1是第一实施例中超声换能器的剖视图；
[0022] 图2是图1中超声换能器的局部放大分解示意图；
[0023] 图3是图1中超声换能器的局部放大图；
[0024] 图4是第二实施例中超声换能器的爆炸图；
[0025] 图5是第二实施例中组装后的超声换能器的结构示意图。
具体实施方式
[0026] 以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
[0027] 在本发明实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0028] 在本发明实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本发明实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0029] 参照图1，示出了第一实施例中超声换能器的剖视图。本实施例中超声换能器100包括第一电极部件110和第二电极部件120，第一电极部件110与第二电极部件120之间通过绝缘部件130隔开，第二电极部件120从下至上抵持压电元件140，本实施例中压电元件140为压电陶瓷晶片，外壳150通过导电垫圈160从上至下压紧压电元件140，从而对压电元件挤压产生压力，本实施例中外壳150为导电外壳，外壳150的一端与第一电极部件110直接
接触电导通，另一端通过导电垫圈160和压电元件140电导通，本实施例中第一电极部件110为超声换能器的正极端，第二电极部件120为超声换能器的负极端，当第一电极部件110和第二电极部件120分别与电源的正负极进行导通后，由于第二电极部件120和外壳150对压电元件140的挤压作用，压电元件140基于压电效应将电信号转换成机械振动进而实现超声换能。本实施例中外壳150通过导电垫圈160与压电元件140电导通，目的是为了减少外壳150对压电元件140的挤压，从而保护压电元件140不容易损坏，在基于外壳150与压电元件140实现电导通目的的前提下，也可以不使用导电垫圈而将外壳与压电元件直接接触压紧，此时为了减少外壳压紧对压电元件可能带来的损坏，可以将外壳与压电元件接触的部分设置成弹性材料。
[0030] 根据本发明的一些实施例，可以将第二电极部件120、压电元件140和外壳150设置成同轴线，此时第二电极部件120对压电元件140抵持产生的压力与外壳150对压电元件140压紧产生的压力在同一条轴线上，因而压电元件140上表面和下表面所受压力均衡，使得压电元件140不易破碎。
[0031] 根据本发明的一些实施例，绝缘部件130套接在所述第一电极部件110的内侧，第二电极部件120套接在绝缘部件130的内侧，使得形成的超声换能器的下端裸露出第一电极部件110和第二电极部件120的端部，可以通过设置与两个电极端部形状相匹配的连接杆等结构来实现与超声换能器与电源的电导通，此时可以避免焊线形式的导通方式，从而避免了焊线的焊点对超声换能器性能的影响，提高了换能器声波输出的稳定性。
[0032] 根据本发明的一些实施例，由于压电元件140工作时容易发热，可以在第二电极部件120设置中空的腔体170，在工作状态下在腔体170中引入循环水，从而对压电元件140进行冷却降温，同时由于没有焊线连接压电元件140，也就避免了传统对的超声换能器中因焊线的焊点容易被循环水冲击脱落而引起的无法工作的问题。
[0033] 根据本发明的一些实施例，超声换能器100还设置有伸缩部件180，该伸缩部件180可以为不锈
钢弹簧，当外壳150压紧压电元件140时，能够通过第二电极部件120压紧伸缩部件180，该伸缩部件180利用反作用力抵触第二电极部件120，进而对压电元件140施加压力，利用伸缩部件180的压紧程度能够灵活调节对压电元件140的压力大小，进而能够调节压电元件140的压电效应，以达到灵活调控超声换能器输出的声波强度的目的。
[0034] 参见图2，图2是图1中超声换能器的局部放大分解示意图，绝缘部件130靠近第二电极部件120的一侧设置有第一台阶131，第二电极部件靠近绝缘部件的一侧设置有第二台阶121，伸缩部件180设置在第一台阶131和第二台阶121之间，利用第一台阶131和第二台阶121能够实现伸缩部件180的固定。
[0035] 根据本发明的一些实施例，第一电极部件110靠近绝缘部件130的一侧设置有第三台阶111，绝缘部件130设置有与第三台阶111相配合的第四台阶132，组装后第三台阶111和第四台阶132相互配合固定，不易滑脱。
[0036] 根据本发明的一些实施例，第一电极部件110上设置有定位凸台112，用以限定外壳150的位置，由于外壳150对压电元件具有压紧作用，通过限定外壳150的位置能够调控外壳150压紧压电元件的程度，进而调控超声换能器的输出声波的强度。
[0037] 根据本发明的另一些实施例的超声换能器，通过在外壳150与第一电极部件110设置相互配合的螺纹进行旋接，通过螺纹旋接使得外壳旋转固定并实现对压电元件的压紧。
[0038] 参见图3，图3为图1中超声换能器的局部放大图，压电元件140为曲面型，能够起到自聚焦的作用，第二电极部件120具有与压电元件140的曲面相配合的曲面端面122，在组装后，曲面端面122与压电元件140贴合，并用来抵持压电元件140。
[0039] 参照图4，示出了第二实施例中超声换能器的爆炸图。该超声换能器100包括第一电极部件110、绝缘部件130、伸缩部件180、第二电极部件120、压电元件140、导电垫圈160和外壳150。组装时，绝缘部件130套接在第一电极部件110的内侧，第二电极部件120套接在绝缘部件130的内侧，利用绝缘部件130将第一电极部件110和第二电极部件120进行极性隔离实现正负极区分，伸缩部件130通过绝缘部件130上的第一台阶和第二电极部件120上的第二台阶实现固定，第二电极部件120上方依次放置压电元件140和导电垫圈160，最后通过外壳160进行压紧固定，组合后的超声换能器如图5所示。在需要连接电源通电时，可以通过设置与两个电极部件的端部形状相匹配的导电连接杆将超声换能器与电源接通，提供了一种新的安装形式，同时也避免了焊线形式的焊点对超声换能器性能的影响，提高了换能器的可行性和声波输出稳定性。
[0040] 上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
