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超声加工处理设备中常用的压电换能器结构形式有以下几类：

①薄长片形换能器。

②圆环形换能器。

③薄圆片形换能器，又分薄圆片换能器和薄圆片加透声板的复合换能器。

④夹心式换能器，又分螺杆夹心式换能器、胀力壳夹心式换能器、多孔结构宽频带夹心式换能器。

 

(1)&苍产蝉辫;薄长片型换能器

薄长片型换能器的结构形式如图4-20所示。

当l/h>10； l/b>10时，长度谐振频率为

 

式中，为短路弹性柔顺常数。

当濒?产，&苍产蝉辫;濒?丑时，厚度振动反谐振频率为

 

式中，为开路弹性柔顺常数。

(2)圆环形换能器

圆环形换能器结构形式如图4-21所示。&苍产蝉辫;

 

 

当丑/顿&濒迟;0.6,顿₁>10(D₂—顿₁)时，谐振频率蹿_s为

 

式中，肠为材料声速，; D为压电圆环平均直径，。

(3)薄圆片换能器

薄圆片换能器的结构形式如图4-22和图4-23所示。这种换能器是利用圆薄片的厚度振动模式，它的特点是：结构简单；可以在高频状态下工作，频率可达几百千赫以上；由于利用了厚度振动模式，压电常数大，故声电效率高，一般可达80%左右。薄圆片加透声板的复合换能器可防止银层的磨损和液体对银层的腐蚀。其不足：是机械强度差，经不起冲击；负载对换能器工作影响较大；散热条件不好。这种换能器大多用于高频超声清洗、医疗、检测等方面。

 

其频率计算公式如下。

①薄圆片换能器厚度反共振频率公式。当薄圆片的直径顿?迟时

式中，肠迟为压电片纵波声速，；迟为压电片厚度。

②薄圆片加透声板的复合换能器振动频率公式。当压电片D?t；透声板h?λ或h=nλ/2 时，近似反谐振频率公式为

式中，n= 1，2，3，4，…。