CN2458091Y - 一种磁致伸缩超声换能器 - Google Patents
一种磁致伸缩超声换能器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2458091Y CN2458091Y CN 00268460 CN00268460U CN2458091Y CN 2458091 Y CN2458091 Y CN 2458091Y CN 00268460 CN00268460 CN 00268460 CN 00268460 U CN00268460 U CN 00268460U CN 2458091 Y CN2458091 Y CN 2458091Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- permanent magnet
- ultrasonic transducer
- coil
- shell
- utility
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000002463 transducing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 abstract 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MOSURRVHVKOQHA-UHFFFAOYSA-N [Tb].[Dy] Chemical compound [Tb].[Dy] MOSURRVHVKOQHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种磁致伸缩超声换能器,它包括外壳、变幅杆,其特点是外壳内设有磁致伸缩材料、永磁体、线圈、拉力杆、紧固器及弹簧,变幅杆连有质量块并置于外壳上端,通过永磁体、线圈、拉力杆对磁致伸缩材料提供的磁场及预应力,使磁致伸缩材料产生振动,此振动由变幅杆传递出去。本实用新型可制作成高频率大功率的超声换能器,其工作频率高,功率大,单个换能器功率可达几十千瓦,换能效率高,体积小,应用于功率超声时效果非常好。
Description
本实用新型涉及使用磁致伸缩材料使电能转换成声能产生超声波的技术领域，具体地说是一种磁致伸缩超声换能器。
超声波是一种频率在16KHz以上的机械振动波，它有着广泛的应用技术领域，可应用在机械、冶金、能源和医学等行业。超声换能器是将其它物理能量转变为超声能量的器件，现有的超声换能器是采用压电陶瓷和传统磁致伸缩材料制作的。中国专利96225539.4公开了一种使用电致伸缩材料压电陶瓷制作的换能器，其工作电压高，功率小，换能效率低，体积大，工作需要抽真空，发热温升会导致压电陶瓷晶体的破裂而引起换能器工作的失效，并主要使用在石油行业，其它行业不适用；传统磁致伸缩材料(镍或铁氧体)制作的超声换能器，仍然存在换能效率低，功率小等缺点。
本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供的一种采用铽镝铁稀土大磁致伸缩材料制成的体积小、效率高、功率大的超声换能器。
本实用新型的目的是这样实现的：
磁致伸缩超声换能器，包括外壳、变幅杆，其特点是外壳内设有磁致伸缩材料、永磁体、线圈、拉力杆、紧固器及弹簧，变幅杆连有质量块并置于外壳上端；磁致伸缩材料设在外壳内，永磁体置于磁致伸缩材料两端，一永磁体与质量块接触，拉力杆设在外壳中部、一端与外壳连接、一端穿过质量块与紧固器螺纹连接、其外部设有线圈，弹簧设在质量块与紧固器之间。
本实用新型工作频率高，功率大，单个换能器功率可达几十千瓦，换能效率高，体积小，应用于功率超声时效果非常好。
下面结合附图对本实用新型进行详细描述：
附图为本实用新型的结构示意图
图中：1-变幅杆 2-紧固器 3-弹簧 4-质量块 5-上永磁体 6-磁致伸缩材料 7-拉力杆 8-外壳 9-线圈 10-下永磁体
参阅附图，变幅杆1与质量块4连接，拉力杆7设在外壳8中部，一端与外壳8连接，一端穿过质量块4与紧固器2螺纹连接，拉力杆7外部设有绕制成型的线圈9，线圈9外部设有磁致伸缩材料6，磁致伸缩材料6的两端设有上下永磁体5、10，质量块4依靠弹簧3的弹力压紧上永磁体5，紧固器2设在弹簧3上部并可调整地固定于拉力杆7上。
本实用新型中磁致伸缩材料6可以是一个环状的整体或数个环状分布的棒状，上、下永磁体5、10可以是环状或数个环状分布的块状；永磁体5、10为磁致伸缩材料6提供偏置磁场，质量块4、拉力杆7和磁致伸缩材料6组成闭合磁回路，线圈9产生的激励磁场通过该回路作用于磁致伸缩材料6上，外壳8为非导磁材料，紧固器2、拉力杆7和弹簧3组成对磁致伸缩材料6施加预应力结构，磁致伸缩材料6在偏置磁场和预应力的作用下，受到激励线圈9产生的激励磁场的作用而产生振动，该振动通过变幅杆1传递出去，在激励线圈9中通过超声频的交流信号时，激励线圈9产生交变的激励磁场作用于磁致伸缩材料6，磁致伸缩材料6则产生超声频的振动波，变幅杆1的形状根据不同使用状况设计，调节紧固器2在拉力杆7的位置可实现对磁致伸缩材料6施加预应力的调节。
本实用新型中的偏置磁场的实施也可使用直流线圈施加偏磁，直流偏磁线圈的位置可以是永磁体的位置，产生与永磁体同样的施加偏磁的效果。本实用新型中磁致伸缩材料具有能量密度大和响应速度快的特点，因此可制作成高频率大功率的超声换能器。
Claims (2)
1、一种磁致伸缩超声换能器，包括外壳(8)、变幅杆(1)，其特征在于外壳(8)内设有磁致伸缩材料(6)、永磁体(5)、(10)、线圈(9)、拉力杆(7)、紧固器(2)及弹簧(3)，变幅杆(1)连有质量块(4)并置于外壳(8)上端。
2、根据权利要求1所述的换能器，其特征在于磁致伸缩材料(6)设在外壳(8)内，永磁体(5)、(10)置于磁致伸缩材料(6)两端，永磁体(5)与质量块(4)接触，拉力杆(7)设在外壳(8)中部，一端与外壳(8)连接、一端穿过质量块(4)与紧固器(2)螺纹连接，其外部设有线圈(9)，弹簧(3)设在质量块(4)与紧固器(2)之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 00268460 CN2458091Y (zh) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 一种磁致伸缩超声换能器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 00268460 CN2458091Y (zh) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 一种磁致伸缩超声换能器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2458091Y true CN2458091Y (zh) | 2001-11-07 |
Family
ID=33622052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 00268460 Expired - Lifetime CN2458091Y (zh) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 一种磁致伸缩超声换能器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2458091Y (zh) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101593794A (zh) * | 2009-06-26 | 2009-12-02 | 常州日月机械有限公司 | 沉积大面积太阳电池用透明导电薄膜的喷涂装置 |
| CN100591430C (zh) * | 2005-09-30 | 2010-02-24 | 中国科学院声学研究所 | 一种活塞式换能器 |
| CN1787883B (zh) * | 2003-05-16 | 2010-04-28 | 塞尔富可股份有限公司 | 大功率超声波发生器及其在化学反应中的使用 |
| CN101847403A (zh) * | 2010-04-20 | 2010-09-29 | 中国科学院声学研究所 | 一种稀土超磁致伸缩复合棒式换能器 |
| CN101057137B (zh) * | 2004-11-18 | 2010-11-24 | 塞尔富可股份有限公司 | 生成超声波振动的装置、流通式反应器以及执行通过超声波来增强化学反应的方法 |
| CN103204153A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-07-17 | 胡明建 | 一种气悬浮船的设计方法 |
| CN103203312A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-07-17 | 清华大学 | 超磁致伸缩纵-扭复合振动超声换能器 |
| CN103267802A (zh) * | 2013-05-12 | 2013-08-28 | 大连理工大学 | 一种天然气水合物保真岩芯声波快速检测装置 |
| CN103586192A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-02-19 | 华中科技大学 | 一种双激励超声椭圆振动加工装置 |
| CN106100438A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-09 | 沈阳工业大学 | 动态永磁场驱动式超磁致伸缩致动器 |
| CN106137320A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-11-23 | 杨林 | 一种应用于体内的超声碎石仪 |
| CN106179929A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-12-07 | 杨林 | 旋转超声加工振动装置 |
| CN109482455A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-19 | 北京航空航天大学 | 一种超磁致伸缩换能器连续可调预应力装置及方法 |
| CN110067888A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-07-30 | 杭州沃凌的机电有限公司 | 一种磁致伸缩超声流体阀 |
| CN116213230A (zh) * | 2023-03-20 | 2023-06-06 | 电子科技大学 | 一种铁氧体磁致伸缩换能器 |
-
2000
- 2000-12-27 CN CN 00268460 patent/CN2458091Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1787883B (zh) * | 2003-05-16 | 2010-04-28 | 塞尔富可股份有限公司 | 大功率超声波发生器及其在化学反应中的使用 |
| CN101057137B (zh) * | 2004-11-18 | 2010-11-24 | 塞尔富可股份有限公司 | 生成超声波振动的装置、流通式反应器以及执行通过超声波来增强化学反应的方法 |
| CN100591430C (zh) * | 2005-09-30 | 2010-02-24 | 中国科学院声学研究所 | 一种活塞式换能器 |
| CN101593794A (zh) * | 2009-06-26 | 2009-12-02 | 常州日月机械有限公司 | 沉积大面积太阳电池用透明导电薄膜的喷涂装置 |
| CN101847403A (zh) * | 2010-04-20 | 2010-09-29 | 中国科学院声学研究所 | 一种稀土超磁致伸缩复合棒式换能器 |
| CN101847403B (zh) * | 2010-04-20 | 2012-11-21 | 中国科学院声学研究所 | 一种稀土超磁致伸缩复合棒式换能器 |
| CN103204153A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-07-17 | 胡明建 | 一种气悬浮船的设计方法 |
| CN103204153B (zh) * | 2013-04-18 | 2016-05-04 | 胡明建 | 一种气悬浮船的设计方法 |
| CN103203312A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-07-17 | 清华大学 | 超磁致伸缩纵-扭复合振动超声换能器 |
| CN103267802B (zh) * | 2013-05-12 | 2016-03-02 | 大连理工大学 | 一种天然气水合物保真岩芯声波快速检测装置 |
| CN103267802A (zh) * | 2013-05-12 | 2013-08-28 | 大连理工大学 | 一种天然气水合物保真岩芯声波快速检测装置 |
| CN103586192B (zh) * | 2013-11-08 | 2015-09-23 | 华中科技大学 | 一种双激励超声椭圆振动加工装置 |
| CN103586192A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-02-19 | 华中科技大学 | 一种双激励超声椭圆振动加工装置 |
| CN106100438A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-09 | 沈阳工业大学 | 动态永磁场驱动式超磁致伸缩致动器 |
| CN106100438B (zh) * | 2016-06-24 | 2017-12-01 | 沈阳工业大学 | 动态永磁场驱动式超磁致伸缩致动器 |
| CN106137320A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-11-23 | 杨林 | 一种应用于体内的超声碎石仪 |
| CN106179929A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-12-07 | 杨林 | 旋转超声加工振动装置 |
| CN109482455A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-19 | 北京航空航天大学 | 一种超磁致伸缩换能器连续可调预应力装置及方法 |
| CN109482455B (zh) * | 2018-11-08 | 2019-12-06 | 北京航空航天大学 | 一种超磁致伸缩换能器连续可调预应力装置及方法 |
| CN110067888A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-07-30 | 杭州沃凌的机电有限公司 | 一种磁致伸缩超声流体阀 |
| CN116213230A (zh) * | 2023-03-20 | 2023-06-06 | 电子科技大学 | 一种铁氧体磁致伸缩换能器 |
| CN116213230B (zh) * | 2023-03-20 | 2024-04-12 | 电子科技大学 | 一种铁氧体磁致伸缩换能器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN2458091Y (zh) | 一种磁致伸缩超声换能器 | |
| Wan et al. | Giant magnetoelectric effect of a hybrid of magnetostrictive and piezoelectric composites | |
| US7255290B2 (en) | Very high speed rate shaping fuel injector | |
| Honda et al. | Fabrication of magnetostrictive actuators using rare‐earth (Tb, Sm)‐Fe thin films | |
| CN101526503B (zh) | 一种声波无损检测用磁致伸缩换能器 | |
| Jenner et al. | Actuation and transduction by giant magnetostrictive alloys | |
| JP2001525159A (ja) | アクチュエータおよび装置 | |
| Qiu et al. | A low-frequency resonant electromagnetic vibration energy harvester employing the Halbach arrays for intelligent wireless sensor networks | |
| CN107482112A (zh) | 一种永磁‑压电型磁电复合材料 | |
| CN109026508A (zh) | 一种磁致伸缩薄片浮子式波浪振动发电装置 | |
| CN2779718Y (zh) | 偏置磁场可连续调节的超磁致伸缩作动器 | |
| CN105958865A (zh) | 基于等腰梯形悬臂梁的压电-电磁俘能装置 | |
| US6300855B1 (en) | Hysteresis reduction in giant magnetostrictive materials | |
| CN106803726A (zh) | 低频振动电磁能量收集器 | |
| CN205249083U (zh) | 低频振动电磁能量收集器 | |
| CN110661450B (zh) | 微分几何特征非线性化的压电振子 | |
| CN111669075A (zh) | 一种基于悬臂梁的宽振动频率能量收集装置 | |
| CN101043172A (zh) | 电磁激振器 | |
| CN202683447U (zh) | 垂振式高能超声波换能器 | |
| CN109217608B (zh) | 多点碰撞低频电磁能量收集系统 | |
| CN209240085U (zh) | 超声波刀具 | |
| CN201134741Y (zh) | 高频振动器 | |
| CN204068760U (zh) | 一种磁致伸缩-电磁复合式振动能量采集器 | |
| CN109831121A (zh) | 磁斥压电及磁通变振动高效复合发电装置 | |
| Wang et al. | Research on a kind of longitudinal transducer driven by Ni-Mn-Ga alloys |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Expiration termination date: 20101227 Granted publication date: 20011107 |