在多頻超聲波清洗器系統中，換能器是關鍵組件之一，它必須具有兩個諧振頻率，且在其諧振點附近的阻抗要接近，以達到電與聲的轉換。

夾心式壓電陶瓷換能器存在許多共振頻率，即基頻振動、1次諧頻、2次諧頻等。根據超聲波清洗器夾心式復合換能器的設計理論，通過適當的改變換能器的結構模式，可使其既能工作于基頻，又能工作于一次諧頻，即雙頻換能器。雙頻換能器的振動模式有兩種，其基頻振動為半波長，換能器中有一個節(jié)點；而諧頻振動為全波長結構，換能器中具有兩個節(jié)點。

這兩種振動模式，其節(jié)點位置是不同的，依據超聲波清洗器換能器中陶瓷片的位置對換能器性能影響的研究，壓電陶瓷片放置在換能器的振動波節(jié)附近。因此，若按傳統的夾心式換能器模式，即將壓電陶瓷晶片放在一起，對于半波長振動模式，可能陶瓷晶片在其振動節(jié)點附近;對于全波長振動模式，陶瓷片將偏離其振動節(jié)點，使換能器的功率容量降低。

為了滿足兩種不同振動模式對壓電陶瓷晶片的位置排列要求，將壓電陶瓷晶片分成二組，中間用金屬構件分開/適當0的距離，使換能器在兩種不同的振動模式中，壓電陶瓷晶片基本上都處于振動波節(jié)附近，其結構形式如圖1所示。超聲波清洗器前蓋板采用金屬鋁制成喇叭型，增加輻射面，提高輻射阻抗(C水.S)，降低機械品質因數Q;后蓋板及中間“電極”采用內部功耗小，抗疲勞性能好，剛度高并有一定韌性的重金屬45.鋼，經特殊高溫調制而成，

使能量大部分從前蓋板輻射。cw-1232頻率特性測量儀測得該雙頻換能器的基頻f1=29.2 kHz，1次諧頻f2=52.1 kHz。將9只相同頻率特性的雙頻超聲波清洗器換能器粘接在300mmx300mmx180mm的不銹鋼清洗槽底部，使這9只雙頻換能器與清洗槽組成一個復頻換能共振系統，測得該復頻換能振動系統的基頻f1-1=27.6 kHz，1次諧頻f2-2=47.1 kHz。

超聲波清洗器復頻換能振動系統的兩個共振頻率比單個換能器的兩個諧振頻率都有明顯下降，這可能與振動系統形狀及換能器個體參數差異有關，但振動系統的頻帶較寬，這有利于系統的穩(wěn)定工作。