FR2783915A1 - Ultrasonic transducer producing high quality acoustic performance uses sensitive element with two electrodes and a protective membrane within an injection molded plastic body - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un transducteur ultrasonoreThe present invention relates to an ultrasonic transducer
comprenant, un boîtier dans lequel est logé un élément sensible qui est apte à transformer un signal électrique en ondes ultrasonores et qui possède deux faces opposées, ledit élément sensible étant pourvu de deux électrodes disposées, l'une sur la face dite avant tournée vers le milieu de propagation des ondes ultrasonores et l'autre sur la face opposée dite arrière dirigée vers le fond dudit boîtier, une membrane de protection agencée contre le boîtier et la face avant dudit élément sensible, solidarisée audit boîtier et couplée acoustiquement à comprising, a housing in which is housed a sensitive element which is capable of transforming an electrical signal into ultrasonic waves and which has two opposite faces, said sensitive element being provided with two electrodes arranged, one on the so-called front face facing the medium for propagation of the ultrasonic waves and the other on the opposite so-called rear face directed towards the bottom of said housing, a protective membrane arranged against the housing and the front face of said sensitive element, secured to said housing and acoustically coupled to
la face avant de l'élément sensible. the front face of the sensitive element.
1 0 Dans le domaine du comptage de liquides ou de gaz par ultrasons il est connu d'utiliser ce type de transducteurs ultrasonores qui est par exemple décrit dans le document FR 2 1 0 In the field of liquid or gas metering by ultrasound it is known to use this type of ultrasonic transducers which is for example described in the document FR 2
462 837.462,837.
Dans ce document, le boîtier comprend, du côté opposé au fond, un logement pour l'élément sensible ( par exemple un disque de céramique piézoélectrique) qui est réalisé In this document, the housing comprises, on the side opposite the bottom, a housing for the sensitive element (for example a piezoelectric ceramic disc) which is produced
1 5 sous la forme d'un évidement annulaire concentrique. 1 5 in the form of a concentric annular recess.
La membrane de protection est réalisée sous la forme d'une mince feuille de matière plastique souple qui fait saillie radialement au-delà de l'élément sensible et qui est par The protective membrane is produced in the form of a thin sheet of flexible plastic material which projects radially beyond the sensitive element and which is
exemple collée sur le boîtier et sur la face avant dudit l'élément sensible. example bonded to the housing and to the front face of said sensitive element.
Cette feuille de matière plastique souple sert à maintenir élément sensible élastiquement This sheet of flexible plastic material serves to maintain elastically sensitive element
en directions axiale et radiale.in axial and radial directions.
Ainsi que mentionné dans ce document, le diamètre de l'évidement annulaire est légèrement plus grand que celui de l'élément sensible afin qu'il subsiste entre les deux As mentioned in this document, the diameter of the annular recess is slightly larger than that of the sensitive element so that it remains between the two
un jeu nécessaire pour absorber les phénomènes de dilatation thermique. a clearance necessary to absorb the phenomena of thermal expansion.
Toutefois, il n'est pas chose facile de maîtriser les dimensions de l'évidement annulaire dans lequel est installé l'élément sensible afin d'assurer un positionnement radial très However, it is not easy to control the dimensions of the annular recess in which the sensitive element is installed in order to ensure a very radial positioning.
précis de celui-ci dans l'évidement annulaire. precise of it in the annular recess.
Il arrive ainsi qu'en phase de fabrication le positionnement de l'élément sensible dans son logement ne soit pas assuré de manière suffisamment précise car les tolérances de fabrication du logement sont trop grandes ce qui peut conduire ultérieurement à de It therefore happens that during the manufacturing phase, the positioning of the sensitive element in its housing is not ensured in a sufficiently precise manner because the manufacturing tolerances of the housing are too large, which can subsequently lead to
mauvaises performances acoustiques du transducteur ultrasonore ainsi fabriqué. poor acoustic performance of the ultrasonic transducer thus manufactured.
La présente invention prévoit de remédier à cet inconvénient en proposant un transducteur ultrasonore comprenant, un boîtier dans lequel est logé un élément sensible apte à transformer un signal électrique en ondes ultrasonores et qui possède deux faces opposées, une membrane de protection agencée contre le boîtier et la face avant dudit élément sensible, solidarisée audit boîtier et couplée acoustiquement à la face avant de l'élément sensible, caractérisé en ce que ledit transducteur ultrasonore comprend en outre un corps réalisé en matière plastique et qui est moulé par injection entre le boîtier The present invention provides for overcoming this drawback by proposing an ultrasonic transducer comprising, a housing in which is housed a sensitive element capable of transforming an electrical signal into ultrasonic waves and which has two opposite faces, a protective membrane arranged against the housing and the front face of said sensitive element, secured to said housing and acoustically coupled to the front face of the sensitive element, characterized in that said ultrasonic transducer further comprises a body made of plastic material and which is injection molded between the housing
et l'élément sensible de façon à servir de logement pour recevoir ledit élément sensible. and the sensitive element so as to serve as a housing for receiving said sensitive element.
Comme le corps en matière plastique est directement moulé à l'intérieur du boîtier les dimensions du logement défini par le corps sont ajustées avec plus de précision que sur une pièce usinée car le corps en matière plastique moulée rattrape les imperfections du boîtier. Le positionnement de l'élément sensible dans son logement ne dépend plus de la As the plastic body is molded directly inside the housing, the dimensions of the housing defined by the body are adjusted more precisely than on a machined part because the molded plastic body catches the imperfections of the housing. The positioning of the sensitive element in its housing no longer depends on the
maîtrise de l'opération de collage dudit élément sensible avec la membrane et le boîtier. control of the bonding operation of said sensitive element with the membrane and the housing.
Le jeu de montage existant entre le logement défini par le corps et l'élément sensible est donc mieux maîtrisé et, ainsi, l'élément sensible est mieux positionné dans son The mounting clearance existing between the housing defined by the body and the sensitive element is therefore better controlled and, thus, the sensitive element is better positioned in its
logement qu'auparavant.housing than before.
Selon une caractéristique, le transducteur ultrasonore comprend également un câble électrique qui traverse un orifice pratiqué dans le fond du boîtier et qui est relié électriquement aux deux électrodes, le corps en matière plastique formant une butée According to one characteristic, the ultrasonic transducer also comprises an electric cable which passes through an orifice made in the bottom of the case and which is electrically connected to the two electrodes, the plastic body forming a stop
axiale pour ledit câble électrique en direction de l'élément sensible. axial for said electrical cable in the direction of the sensitive element.
Cela permet d'éviter qu'une poussée axiale sur le câble électrique ne se répercute sur l'élément sensible et entraîne une déformation de la membrane de protection, voire une This avoids that an axial thrust on the electric cable does not affect the sensitive element and leads to a deformation of the protective membrane, or even a
désolidarisation de celle-ci vis-à-vis du boîtier. separation of the latter from the housing.
Pour que le corps en matière plastique soit apte à servir de butée axiale, il peut posséder In order for the plastic body to be able to serve as an axial stop, it can have
au moins une extension formant ancrage dans le boîtier. at least one extension forming an anchorage in the housing.
Pour assurer la tenue mécanique du câble électrique par rapport au boîtier celui-ci est monté serti à l'intérieur d'un manchon métallique qui est engagé dans l'orifice pratiqué To ensure the mechanical strength of the electric cable relative to the box, it is mounted crimped inside a metal sleeve which is engaged in the opening made
dans le fond du boîtier.in the bottom of the case.
Selon une caractéristique avantageuse, le manchon métallique comporte un épaulement radial en direction du boîtier afin d'empêcher un retrait axial dudit manchon dans une According to an advantageous characteristic, the metal sleeve has a radial shoulder in the direction of the housing in order to prevent an axial withdrawal of said sleeve in a
direction opposée à celle de l'élément sensible. direction opposite to that of the sensitive element.
Par ailleurs, l'épaulement du manchon métallique vient en appui sur le corps en matière In addition, the shoulder of the metal sleeve bears on the material body.
plastique qui fait office de butée axiale en direction de l'élément sensible. plastic which acts as an axial stop towards the sensitive element.
Ainsi, l'ensemble boitier-manchon-corps est solidaire mécaniquement et peut résister à des forces axiales de poussée et de retrait, délibérées ou non, exercées sur le manchon Thus, the housing-sleeve-body assembly is mechanically integral and can withstand axial forces of thrust and withdrawal, deliberate or not, exerted on the sleeve
métallique sans que cela n'affecte le fonctionnement du transducteur. metal without affecting the operation of the transducer.
Selon un premier mode de réalisation de l'ancrage du corps en matière plastique dans le boîtier, ledit corps comporte une saillie radiale qui s'étend dans une gorge annulaire pratiquée dans le boîtier à partir d'une zone périphérique dudit corps qui est en contact According to a first embodiment of the anchoring of the plastic body in the housing, said body comprises a radial projection which extends in an annular groove formed in the housing from a peripheral zone of said body which is in contact
avec ledit boîtier.with said housing.
Selon un second mode de réalisation de l'ancrage du corps en matière plastique dans le boîtier, ledit corps s'étend à l'intérieur d'au moins un canal ménagé dans le fond du boîtier et débouche de l'autre côté dudit fond en une forme évasée qui empêche toute According to a second embodiment of the anchoring of the plastic body in the housing, said body extends inside at least one channel formed in the bottom of the housing and opens out on the other side of said bottom in a flared shape that prevents any
poussée axiale en direction de élément sensible. axial thrust towards sensitive element.
Plus précisément, le corps en matière plastique s'étend à l'intérieur de trois canaux axiaux qui débouchent de l'autre côté du fond du boîtier dans une rigole annulaire disposée perpendiculairement audits canaux. Par exemple, les trois canaux axiaux et la rigole sont disposés coaxialement à l'orifice More specifically, the plastic body extends inside three axial channels which open on the other side of the bottom of the housing in an annular channel arranged perpendicular to said channels. For example, the three axial channels and the channel are arranged coaxially with the orifice
pratiqué dans le fond du boîtier.practiced in the bottom of the case.
Le câble électrique est par exemple relié aux électrodes par l'intermédiaire de deux fils de connexion, l'électrode disposée sur la face avant de l'élément sensible se prolongeant The electric cable is for example connected to the electrodes by means of two connection wires, the electrode arranged on the front face of the sensitive element extending
1 0 jusque sur la face arrière de celui-ci. 1 0 to the rear side thereof.
La membrane de protection est par exemple métallique. The protective membrane is for example metallic.
Le câble électrique est par exemple relié aux électrodes par l'intermédiaire, d'une part, d'un fil de connexion et d'autre part, de la membrane de protection métallique, du boîtier The electrical cable is for example connected to the electrodes via, on the one hand, a connection wire and on the other hand, the metal protective membrane, the housing
qui est métallique et du manchon métallique dans lequel est serti ledit câble électrique. which is metallic and of the metallic sleeve in which said electric cable is crimped.
L'élément sensible est par exemple un disque piézocéramique. The sensitive element is for example a piezoceramic disc.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un transducteur ultrasonore consistant à former un boîtier, à solidariser un élément sensible apte à transformer un signal électrique en ondes ultrasonores à une membrane de protection, à installer ledit élément sensible dans un logement prévu à cet effet et à fixer ladite membrane de protection au boîtier, caractérisé en ce que ledit procédé consiste à injecter sous pression un corps en matière plastique entre le boîtier et l'élément sensible de The invention also relates to a method of manufacturing an ultrasonic transducer consisting in forming a housing, in securing a sensitive element capable of transforming an electrical signal into ultrasonic waves to a protective membrane, in installing said sensitive element in a housing provided for this purpose and for fixing said protective membrane to the housing, characterized in that said method consists in injecting under pressure a plastic body between the housing and the sensitive element of
façon à ce que ledit corps serve de logement pour recevoir ledit élément sensible. so that said body serves as a housing for receiving said sensitive element.
Avantageusement, pour éviter tout phénomène de condensation ultérieur, le procédé consiste à injecter un gaz neutre à l'intérieur du boîtier préalablement à l'installation de Advantageously, to avoid any subsequent condensation phenomenon, the method consists in injecting a neutral gas inside the housing before the installation of
l'élément sensible dans son logement. the sensitive element in its housing.
Afin de rendre le transducteur hermétique, le procédé consiste à souder la membrane In order to make the transducer hermetic, the method consists in welding the membrane
métallique sur le boîtier métallique. metal on the metal housing.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description qui va Other characteristics and advantages will appear during the description which follows.
suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un transducteur ultrasonore selon un premier mode de réalisation, - la figure 2 est une première variante de réalisation du transducteur ultrasonore de la figure 1, - la figure 3 est une deuxième variante de réalisation du transducteur ultrasonore de la figure 1, - la figure 4 est une troisième variante de réalisation du transducteur ultrasonore de la figure 1, - la figure 5 est une quatrième variante de réalisation du transducteur ultrasonore de la figure 1, - la figure 6 est une variante de réalisation du transducteur ultrasonore de la figure 5, - les figures 7 et 8 sont des vues d'un deuxième mode de réalisation de transducteur ultrasonore selon l'invention respectivement en coupe axiale et en perspective intérieure, - la figure 9 est une variante de réalisation du transducteur ultrasonore des figures 7 et 8, - la figure 10 est une vue en coupe axiale d'un transducteur ultrasonore lors de la follow, given only by way of example, and made with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is an axial sectional view of an ultrasonic transducer according to a first embodiment, - Figure 2 is a first variant of the ultrasonic transducer of Figure 1, - Figure 3 is a second alternative embodiment of the ultrasonic transducer of Figure 1, - Figure 4 is a third alternative embodiment of the ultrasonic transducer of Figure 1, - Figure 5 is a fourth embodiment of the ultrasonic transducer of Figure 1, - Figure 6 is an alternative embodiment of the ultrasonic transducer of Figure 5, - Figures 7 and 8 are views of a second embodiment of ultrasonic transducer according to the invention respectively in axial section and in internal perspective, - Figure 9 is an alternative embodiment of the ultrasonic transducer of Figures 7 and 8, - Figure 10 is an axial section view of an ultrasonic transducer during the
réalisation du corps en matière plastique. realization of the plastic body.
Comme représenté à la figure 1 et désigné par la référence générale notée 10, un transducteur ultrasonore comprend un boîtier 12 en forme de pot qui peut être i 5 métallique ou en matière plastique et présente une symétrie de révolution autour de l'axe Z. Un orifice 14 ayant une direction alignée suivant l'axe Z est aménagée dans une partie As represented in FIG. 1 and designated by the general reference noted 10, an ultrasonic transducer comprises a housing 12 in the form of a pot which can be made of metal or plastic and has a symmetry of revolution about the Z axis. orifice 14 having a direction aligned along the axis Z is arranged in a part
du boîtier appelée fond 12a.of the housing called bottom 12a.
La partie du boîtier 12b située à l'extrémité dudit boîtier opposée au fond 12a présente une ouverture 16 qui s'étend sur presque toute la largeur du boîtier et qui communique avec un évidement central 18 pratiqué dans le boîtier 12 autour de l'axe Z. Le transducteur 10 comprend un corps 20 réalisé dans une matière plastique telle que, par exemple, le polysulphure de phémylène et qui est placé dans l'évidement 18. Le corps 20 possède une paroi de fond 20a perpendiculaire à l'axe Z, en contact avec le fond 12a du boîtier et qui présente en son centre un trou 20b disposé en regard de The part of the housing 12b located at the end of said housing opposite the bottom 12a has an opening 16 which extends over almost the entire width of the housing and which communicates with a central recess 18 formed in the housing 12 around the axis Z The transducer 10 comprises a body 20 made of a plastic material such as, for example, phenylene polysulphide and which is placed in the recess 18. The body 20 has a bottom wall 20a perpendicular to the axis Z, in contact with the bottom 12a of the housing and which has in its center a hole 20b disposed opposite
l'orifice 14.orifice 14.
Le corps 20 possède également des parois latérales 20c qui sont disposées en contact The body 20 also has side walls 20c which are arranged in contact
avec les parois intérieures 12c dudit boîtier délimitant l'évidement 18. with the interior walls 12c of said housing delimiting the recess 18.
Les parois latérales 20c sont configurées de manière à former un épaulement radial 20d The side walls 20c are configured so as to form a radial shoulder 20d
en regard de l'évidement central 18. opposite the central recess 18.
Le corps 20 comporte une saillie radiale annulaire 20e qui s'étend à partir d'une zone périphérique des parois latérales 20c dans une gorge annulaire 22 de forme The body 20 has an annular radial projection 20e which extends from a peripheral zone of the side walls 20c in an annular groove 22 of shape
complémentaire prévue dans le boîtier 12. additional provided in the housing 12.
La saillie a par exemple une forme triangulaire vue en section longitudinale dans le plan The projection has for example a triangular shape seen in longitudinal section in the plane
de la figure 1.of figure 1.
Cette extension du corps 20 permet un ancrage de celui-ci dans le boîtier 12 afin que This extension of the body 20 allows it to be anchored in the housing 12 so that
tout déplacement axial dudit corps soit empêché. any axial movement of said body is prevented.
Le corps 20 est moulé par injection dans l'évidement central 18 par l'ouverture 16 The body 20 is injection molded into the central recess 18 through the opening 16
prévue dans le boîtier 12.provided in the housing 12.
L'opération de moulage par injection sera décrite ultérieurement plus en détail pour un The injection molding operation will be described later in more detail for a
corps de forme différente tel que représenté aux figures 7 à 10. body of different shape as shown in Figures 7 to 10.
Toutefois, le principe de l'opération qui y sera décrite permet à l'homme du métier de réaliser le moulage par injection du corps 20 de la figure 1 et des autres corps However, the principle of the operation which will be described therein allows a person skilled in the art to carry out injection molding of the body 20 of FIG. 1 and of the other bodies.
représentés sur les figures 2 à 9 sans difficultés excessives. shown in Figures 2 to 9 without undue difficulty.
L'épaulement radial 20d formé par les parois latérales 20c du corps 20 définit un logement annulaire concentrique 24 destiné à recevoir un élément sensible réalisé par The radial shoulder 20d formed by the side walls 20c of the body 20 defines a concentric annular housing 24 intended to receive a sensitive element produced by
exemple sous la forme d'un disque piézocéramique 26. example in the form of a piezoceramic disc 26.
Cet élément sensible possède deux faces opposées 26a et 26b pourvues chacune d'une This sensitive element has two opposite faces 26a and 26b each provided with a
électrode métallique 28, 30.metal electrode 28, 30.
La face 26a dite arrière est tournée en direction de l'évidement central 18 et du fond du The so-called rear face 26a is turned towards the central recess 18 and the bottom of the
boîtier tandis que la face 26b dite avant est orientée vers l'extérieur du boîtier. housing while the front face 26b said is oriented towards the outside of the housing.
L'électrode 30 de la face avant 26b s'étend jusqu'à la face arrière 26a de manière à former ce que l'on appelle un "retour d'électrode" qui permettra une liaison électrique The electrode 30 of the front face 26b extends to the rear face 26a so as to form what is called an "electrode return" which will allow an electrical connection
directe par un fil de connexion électrique. direct by an electrical connection wire.
Un câble électrique 32 traverse l'orifice 14 du fond du boîtier et est relié électriquement An electric cable 32 passes through the hole 14 in the bottom of the case and is electrically connected
aux deux électrodes 28, 30 respectivement par deux fils électriques de connexion 34,36. to the two electrodes 28, 30 respectively by two electrical connection wires 34, 36.
Lorsqu'un signal électrique est transmis à l'élément sensible 26 celui émet des vibrations ultrasonores qui sont dirigées vers l'extérieur du boîtier 12 à partir de la face avant 26b et qui se propagent dans le milieu de propagation (eau, gaz, carburants, When an electrical signal is transmitted to the sensitive element 26, this emits ultrasonic vibrations which are directed towards the outside of the housing 12 from the front face 26b and which propagate in the propagation medium (water, gas, fuels ,
liquides industriels...) dans lequel est placé le transducteur 10. industrial liquids ...) in which the transducer is placed 10.
Le transducteur 10 comprend également une membrane de protection 38 qui est agencée simultanément contre le boîtier, plus précisément contre une surface annulaire 12d du The transducer 10 also comprises a protective membrane 38 which is arranged simultaneously against the housing, more precisely against an annular surface 12d of the
boîtier, et contre la face avant 26b de l'élément sensible 26. housing, and against the front face 26b of the sensitive element 26.
La membrane 38 a pour fonction de protéger l'élément sensible 26 des agressions The membrane 38 has the function of protecting the sensitive element 26 from attack
chimiques et physiques provenant du milieu extérieur. chemical and physical from the outside environment.
Cette membrane est couplée acoustiquement à la face avant 26b de l'élément sensible This membrane is acoustically coupled to the front face 26b of the sensitive element.
par collage et est solidarisée au boîtier par exemple par collage. by bonding and is secured to the housing for example by bonding.
La membrane de protection peut être constituée de plastique ou être métallique et par The protective membrane can be made of plastic or be metallic and by
exemple en acier inoxydable.example in stainless steel.
Toutefois, lorsque la membrane de protection est métallique, celle-ci peut être solidarisée au boîtier par soudage ce qui permet d'assurer une meilleure tenue However, when the protective membrane is metallic, it can be secured to the housing by welding, which ensures better resistance.
mécanique en cas de dépression dans le milieu de propagation. mechanical in case of depression in the propagation medium.
Le soudage peut par exemple être réalisé au moyen d'un laser. Welding can for example be carried out by means of a laser.
En l'absence de corps 20, les dimensions internes du boîtier 12 et les dimensions de l'élément sensible 26 sont définies avec des tolérances de fabrication qui, en s'additionnant, peuvent conduire à un positionnement imprécis de l'élément sensible In the absence of a body 20, the internal dimensions of the housing 12 and the dimensions of the sensitive element 26 are defined with manufacturing tolerances which, when added up, can lead to imprecise positioning of the sensitive element
dans son logement à l'intérieur du boîtier. in its housing inside the housing.
Le fait d'avoir un corps moulé par injection à l'intérieur du boîtier permet d'obtenir des dimensions internes du logement défini par ledit corps plus précises que ne l'étaient les Having an injection molded body inside the housing makes it possible to obtain internal dimensions of the housing defined by said body more precise than were
dimensions internes du logement défini par le boîtier lui-même. internal dimensions of the housing defined by the housing itself.
Il en résulte un positionnement plus précis de l'élément sensible dans son logement. This results in a more precise positioning of the sensitive element in its housing.
Selon une première variante de réalisation, le transducteur représenté à la figure 2, ne 1 0 diffèere de celui de la figure 1 que par le fait que le corps en matière plastique 40 possède une paroi de fond 40a dont les dimensions sont supérieures à celles de la paroi de fond a de la figure 1, laissant ainsi une place réduite pour le trou 40b pratiqué en regard de According to a first alternative embodiment, the transducer shown in FIG. 2 differs from that of FIG. 1 only in that the plastic body 40 has a bottom wall 40a whose dimensions are greater than those of the bottom wall a of FIG. 1, thus leaving a reduced space for the hole 40b made opposite
l'orifice 14.orifice 14.
Sur la figure 2, la paroi de fond 40a pénètre dans l'espace cylindrique fictif défini par les 1 5 parois de l'orifice 14 afin que le câble 32 vienne en butée axiale contre ladite paroi de In FIG. 2, the bottom wall 40a penetrates into the fictitious cylindrical space defined by the walls of the orifice 14 so that the cable 32 comes into axial abutment against said wall of
fond 40a.background 40a.
Cette disposition permet d'éviter que le câble ne vienne en contact avec l'élément sensible sous l'action d'une force extérieure et exerce ainsi sur la membrane 38 des déformations mécaniques. Ceci permet aussi d'éviter une rupture des fils de connexion This arrangement makes it possible to prevent the cable from coming into contact with the sensitive element under the action of an external force and thus exerts on the membrane 38 mechanical deformations. This also avoids breaking the connection wires
34, 36 qui sont fragiles.34, 36 which are fragile.
Selon une deuxième variante de réalisation, le transducteur représenté à la figure 3 diffèere de celui de la figure 1 par le fait que le câble électrique 32 est engagé à l'intérieur According to a second alternative embodiment, the transducer shown in Figure 3 differs from that of Figure 1 in that the electrical cable 32 is engaged inside
d'un manchon métallique 42 qui est lui-même engagé en force dans l'orifice 14. of a metal sleeve 42 which is itself forcibly engaged in the orifice 14.
Deux sertissages 44, 46 sont effectués à une certaine distance du boîtier 12 afin Two crimps 44, 46 are made at a certain distance from the housing 12 so as to
d'assurer un maintien mécanique suffisant du câble électrique 32 dans le manchon 42. ensuring sufficient mechanical retention of the electric cable 32 in the sleeve 42.
Le câble ainsi rigidifié est protégé et peut mieux supporter les opérations de transport du transducteur. Le fait que le câble soit rigidifié permet également de mieux protéger les fils de The cable thus stiffened is protected and can better withstand the operations of transporting the transducer. The fact that the cable is stiffened also makes it possible to better protect the wires from
connexion électriques 34, 36 qui sont généralement des fils fins et donc cassants. electrical connections 34, 36 which are generally fine wires and therefore brittle.
On comprend en effet que le câble qui n'est pas serti dans un manchon métallique peut être soumis, lors du transport du transducteur, à des déformations pouvant induire des chocs sur les fils de connexion et provoquer leur rupture, rendant par là même toute It is in fact understood that the cable which is not crimped in a metal sleeve can be subjected, during the transport of the transducer, to deformations which can induce shocks on the connection wires and cause them to break, thereby rendering any
utilisation ultérieure du transducteur impossible. subsequent use of the transducer not possible.
Selon une troisième variante de réalisation, le transducteur représenté à la figure 4 ne differe de celui de la figure 3 que par le fait que le corps en matière plastique 48 possède une paroi de fond 48a dont les dimensions sont supérieures à celles de la paroi de fond a de la figure 3, laissant ainsi une place réduite pour le trou 48b pratiqué en regard de According to a third alternative embodiment, the transducer shown in FIG. 4 differs from that of FIG. 3 only in that the plastic body 48 has a bottom wall 48a whose dimensions are greater than those of the wall of bottom a of figure 3, thus leaving a reduced place for the hole 48b practiced opposite
l'orifice 14.orifice 14.
Sur la figure 4, la paroi de fond 48a pénètre dans l'espace cylindrique fictif défini par les parois de l'orifice 14 afin que le câble 32 vienne en butée axiale contra ladite paroi de fond 48a, ceci pour les mêmes raisons que celles exprimées ci-dessus en relation avec la In FIG. 4, the bottom wall 48a enters the fictitious cylindrical space defined by the walls of the orifice 14 so that the cable 32 comes into axial abutment against said bottom wall 48a, this for the same reasons as those expressed above in relation to the
figure 2.figure 2.
La figure 5 illustre une quatrième variante de réalisation dans laquelle le boîtier métallique 12, le corps 20 et la membrane de protection 38 sont identiques à ceux de la FIG. 5 illustrates a fourth alternative embodiment in which the metal case 12, the body 20 and the protective membrane 38 are identical to those of the
figure 3 et conservent les mêmes références. Figure 3 and keep the same references.
1 0 L'élément sensible 50 porte deux électrodes 52, 54 disposées chacune sur deux faces opposées 50a, 50b dudit élément sensible, l'électrode 52 est agencée sur la face dite arrière 50a tournée vers le fond du boîtier 12 tandis que l'électrode 54 est agencée 1 0 The sensitive element 50 carries two electrodes 52, 54 each disposed on two opposite faces 50a, 50b of said sensitive element, the electrode 52 is arranged on the so-called rear face 50a facing the bottom of the housing 12 while the electrode 54 is arranged
uniquement sur la face dite avant 50b tournée vers le milieu de propagation. only on the so-called front face 50b facing the propagation medium.
Cet élément sensible est susceptible d'émettre des vibrations ultrasonores à une This sensitive element is capable of emitting ultrasonic vibrations at a
fréquence par exemple égale à 1MHz. frequency for example equal to 1 MHz.
La membrane de protection 38, par exemple en acier inoxydable, est collée sur l'électrode 54 au moyen d'une colle non conductrice qui est plus avantageuse qu'une colle conductrice. En effet, une colle conductrice est, d'une part, plus coûteuse et, The protective membrane 38, for example made of stainless steel, is bonded to the electrode 54 by means of a non-conductive adhesive which is more advantageous than a conductive adhesive. Indeed, a conductive adhesive is, on the one hand, more expensive and,
d'autre part, plus difficile à mettre en oeuvre qu'une colle non conductrice. on the other hand, more difficult to implement than a non-conductive adhesive.
En outre, les colles conductrices sont relativement peu nombreuses sur le marché. In addition, there are relatively few conductive adhesives on the market.
L'épaisseur du joint de colle est relativement faible et par exemple est égale à 1 0.m. The thickness of the adhesive joint is relatively small and for example is equal to 1 0.m.
La membrane de protection 38 est fixée à la surface annulaire 12d du boîtier par un soudage par exemple laser qui assure l'étanchéité vis-àvis du milieu extérieur au transducteur. Un câble électrique 56 est monté dans un manchon métallique 58 et maintenu à The protective membrane 38 is fixed to the annular surface 12d of the housing by welding, for example laser, which seals against the environment external to the transducer. An electric cable 56 is mounted in a metal sleeve 58 and held at
l'intérieur de celui-ci par deux sertissages 60, 62. the interior thereof by two crimps 60, 62.
Le manchon 58 est engagé en force dans l'orifice 14 du boîtier. The sleeve 58 is forcibly engaged in the orifice 14 of the housing.
La gaine isolante du câble 56 a par exemple été localement retirée préalablement au montage dudit câble dans le manchon et un troisième sertissage 64 est réalisé à l'endroit o le câble est dénudé afin d'assurer un contact électrique entre le manchon et le The insulating sheath of the cable 56 has for example been locally removed prior to mounting said cable in the sleeve and a third crimping 64 is carried out at the place where the cable is stripped in order to ensure electrical contact between the sleeve and the
blindage du câble.cable shield.
Il est également possible de réaliser le contact électrique en dénudant une partie de la gaine située à l'extrémité du câble qui est tournée vers le transducteur et en retroussant le blindage dudit câble sur la gaine dans une direction opposée au transducteur, comme It is also possible to make the electrical contact by stripping part of the sheath located at the end of the cable which is turned towards the transducer and by rolling up the shielding of said cable on the sheath in a direction opposite to the transducer, as
représenté à la figure 7.shown in Figure 7.
L'âme du câble est reliée à l'électrode 52 par un fil de connexion 66 ou par un contact The cable core is connected to the electrode 52 by a connection wire 66 or by a contact
électrique ressort.electric spring.
Pour réaliser le contact électrique entre l'ensemble membrane 38 et l'électrode 54, on peut par exemple utiliser une colle conductrice ou par exemple une colle non conductrice dont l'épaisseur obtenue par pressage est suffisamment faible (quelques microns) pour garantir au moins un point de contact électrique entre la membrane et l'électrode. Le transducteur ainsi obtenu peut être considéré comme une cage de Faraday qui isole parfaitement l'élément sensible de l'extérieur, ce qui le rend par conséquent insensible To make the electrical contact between the membrane assembly 38 and the electrode 54, one can for example use a conductive adhesive or for example a non-conductive adhesive whose thickness obtained by pressing is sufficiently small (a few microns) to guarantee at least an electrical contact point between the membrane and the electrode. The transducer thus obtained can be considered as a Faraday cage which perfectly isolates the sensitive element from the outside, which therefore makes it insensitive.
aux perturbations électromagnétiques extérieures. external electromagnetic interference.
La figure 6 illustre une variante de réalisation de la figure 5 mais qui pourrait également s'appliquer aux transducteurs représentés sur les figures 1 à 4 o le contact électrique entre le câble et les électrodes s'effectue par l'intermédiaire de deux fils de connexion FIG. 6 illustrates an alternative embodiment of FIG. 5 but which could also apply to the transducers shown in FIGS. 1 to 4 o the electrical contact between the cable and the electrodes is effected by means of two connection wires
34, 36.34, 36.
Le transducteur de la figure 6 differe de celui de la figure 5 par le fait que le manchon métallique 70 porte à son extrémité engagée dans l'orifice 74 pratiqué dans le fond du The transducer of Figure 6 differs from that of Figure 5 in that the metal sleeve 70 carries at its end engaged in the orifice 74 formed in the bottom of the
boîtier 76, un épaulement radial 72 dirigé vers le boîtier. housing 76, a radial shoulder 72 directed towards the housing.
Le boîtier 76 et le corps en matière plastique 78 sont modifiés localement afin de loger The housing 76 and the plastic body 78 are locally modified in order to accommodate
l'épaulement 72.shoulder 72.
L'épaulement 72 vient en appui sur une zone annulaire 78b de la paroi de fond 78a du The shoulder 72 comes to bear on an annular zone 78b of the bottom wall 78a of the
corps qui forme également un épaulement. body which also forms a shoulder.
La zone annulaire de la paroi de fond 78a du corps fait office de butée axiale en direction de l'élément sensible 50 pour le manchon métallique 70, ceci afin d'empêcher une déformation de la membrane de protection 38 et une rupture du fil de connexion 66 The annular zone of the bottom wall 78a of the body acts as an axial stop in the direction of the sensitive element 50 for the metal sleeve 70, this in order to prevent deformation of the protective membrane 38 and a break in the connection wire. 66
sous l'action d'une force extérieure transmise au manchon. under the action of an external force transmitted to the sleeve.
Par ailleurs, l'épaulement 72 faisant saillie radialement dans le boîtier 76 empêche que le manchon soit retiré axialement dans une direction opposée à celle de l'élément Furthermore, the shoulder 72 projecting radially into the housing 76 prevents the sleeve from being removed axially in a direction opposite to that of the element.
sensible 50.sensitive 50.
La configuration du transducteur ainsi obtenu offre une grande résistance mécanique aux actions extérieures, délibérées ou non, et assure donc une meilleure protection The configuration of the transducer thus obtained offers great mechanical resistance to external actions, deliberate or not, and therefore provides better protection.
mécanique de l'élément sensible et du fil de connexion que dans l'art antérieur. mechanics of the sensitive element and of the connection wire than in the prior art.
Dans cette configuration, le corps 78 assure le maintien mécanique du boîtier 76 et du In this configuration, the body 78 provides mechanical maintenance of the housing 76 and the
manchon 70.sleeve 70.
Les figures 7 et 8 illustrent un autre mode de réalisation de l'invention qui reprend les caractéristiques du transducteur de la figure 6 et leurs références en ce qui concerne l'élément sensible 50 et ses électrodes 52, 54, le manchon métallique 70 et les FIGS. 7 and 8 illustrate another embodiment of the invention which reproduces the characteristics of the transducer of FIG. 6 and their references with regard to the sensitive element 50 and its electrodes 52, 54, the metal sleeve 70 and the
sertissages 60 à 64.crimps 60 to 64.
Toutefois, dans ce mode de réalisation, une partie de la gaine du câble 80 située à l'extrémité orientée vers l'élément sensible a été retirée sur une partie de sa longueur et le blindage 82 dudit câble a été retroussé depuis cette extrémité en remontant en direction opposée audit élément sensible de manière à venir se superposer à la gaine restant en place sur la partie non dénudée dudit câble. Ainsi, le sertissage 64 du manchon métallique sur le blindage retroussé 82 du câble However, in this embodiment, part of the sheath of the cable 80 situated at the end oriented towards the sensitive element has been removed over part of its length and the shield 82 of said cable has been rolled up from this end by going up. in the opposite direction to said sensitive element so as to be superimposed on the sheath remaining in place on the non-stripped part of said cable. Thus, the crimping 64 of the metal sleeve on the upturned shield 82 of the cable
assure la continuité électrique avec l'électrode 54. ensures electrical continuity with electrode 54.
Le corps 84 en matière plastique differe de celui des figures 1 à 6 par son extension qui forme un ancrage dans le boîtier 86 mais il conserve la forme générale représentée sur The plastic body 84 differs from that of FIGS. 1 to 6 by its extension which forms an anchorage in the housing 86 but it retains the general shape shown on
les figures 1 à 6 à ceci près que la saillie 20e n'est plus utile. Figures 1 to 6 except that the projection 20 is no longer useful.
Trois canaux axiaux de direction parallèle à l'axe Z (axe du câble 80) sont aménagés dans la boîtier 86 à la périphérie du manchon 70 et deux 88, 90 de ces canaux sont Three axial channels of direction parallel to the Z axis (cable axis 80) are arranged in the housing 86 at the periphery of the sleeve 70 and two 88, 90 of these channels are
représentés en coupe axiale sur les figures 7 et 8. shown in axial section in Figures 7 and 8.
Ces trois canaux traversent partiellement le fond 86a du boîtier et débouchent du côté dudit fond opposé à l'élément sensible 50 en une forme évasée dans une direction These three channels partially cross the bottom 86a of the housing and open on the side of said bottom opposite to the sensitive element 50 in a flared shape in one direction.
opposée audit élément sensible.opposite to said sensitive element.
Les trois canaux débouchent plus précisément dans une rigole 92 annulaire qui entoure le manchon 70, est disposée perpendiculairement aux canaux axiaux et est agencée à The three channels open more precisely into an annular channel 92 which surrounds the sleeve 70, is arranged perpendicular to the axial channels and is arranged at
fleur de paroi sur la paroi extérieure du fond 86a du boîtier. wall flower on the outer wall of the bottom 86a of the housing.
Le corps 84 s'étend depuis la forme générale représentée aux figures 1 à 6 (sans la saillie 20e) et disposée dans l'évidement central 18 à l'intérieur des canaux axiaux et de The body 84 extends from the general shape shown in Figures 1 to 6 (without the projection 20e) and disposed in the central recess 18 inside the axial channels and
la rigole 92.laugh 92.
Ainsi, la paroi de fond 84a et les parois latérales 84b sont solidaires de la couronne 84c remplissant la rigole 92 par l'intermédiaire des trois parties cylindriques occupant les canaux axiaux (seulement deux parties cylindriques 84d et 84e sont représentées sur les figures 7 et 8) de manière à ne former qu'une seule pièce mécanique. De cette façon, tout effort axial exercé par le manchon 70 sur la partie 84a du corps et dirigé vers l'élément sensible est compensé par la partie 84c dudit corps qui forme une retenue axiale. Thus, the bottom wall 84a and the side walls 84b are integral with the crown 84c filling the channel 92 by means of the three cylindrical parts occupying the axial channels (only two cylindrical parts 84d and 84e are shown in FIGS. 7 and 8 ) so as to form a single mechanical part. In this way, any axial force exerted by the sleeve 70 on the part 84a of the body and directed towards the sensitive element is compensated by the part 84c of said body which forms an axial retention.
Le corps 84 ainsi formé maintient solidement entre eux le boitier 86 et le manchon 70. The body 84 thus formed securely holds the housing 86 and the sleeve 70 together.
Il convient de noter que ce mode de réalisation peut également s'appliquer à un transducteur ultrasonore tel que celui représenté à la figure 9, o le contact électrique entre le câble 94 et les électrodes 28, 30 est réalisé par l'intermédiaire de deux fils de connexion 34, 36 analogues à ceux des figures 1 à 4. Ici, seuls deux sertissages sont It should be noted that this embodiment can also be applied to an ultrasonic transducer such as that shown in FIG. 9, where the electrical contact between the cable 94 and the electrodes 28, 30 is made by means of two wires 34, 36 analogous to those of FIGS. 1 to 4. Here, only two crimps are
réalisés pour le maintien mécanique du câble 94 dans le manchon métallique 96. made for the mechanical retention of the cable 94 in the metal sleeve 96.
Dans cette configuration, la protection mécanique offerte par l'ensemble boîtier 86 - In this configuration, the mechanical protection offered by the housing assembly 86 -
corps 84 - manchon 96 est également très utile en raison de la présence des deux fils de connexion et donc du risque statistiquement plus élevé de rupture que pour les body 84 - sleeve 96 is also very useful because of the presence of the two connection wires and therefore of the statistically higher risk of breakage than for
transducteurs à un seul fil de connexion. single wire transducers.
La figure 10 illustre la fabrication du corps 84 du transducteur ultrasonore représenté aux figures 7 et 8. Lors de la fabrication du transducteur le boîtier 86 et le manchon 70 sont réalisés séparément: le boîtier réalisé en acier inoxydable est obtenu par usinage de même que le manchon. Le boîtier est maintenu entre deux demi-coquilles supérieure 100 et FIG. 10 illustrates the manufacture of the body 84 of the ultrasonic transducer shown in FIGS. 7 and 8. During the manufacture of the transducer, the housing 86 and the sleeve 70 are produced separately: the housing made of stainless steel is obtained by machining as is the muff. The housing is held between two upper half-shells 100 and
inférieure 102.lower 102.
1 0 Le manchon est ensuite engagé par son extrémité opposée à celle portant l'épaulement 72 dans l'évidement central 18 par l'ouverture 16 de manière à ce que ledit épaulement vienne en contact avec le boîtier 86 dans un logement 104 de forme annulaire prévu à 1 0 The sleeve is then engaged by its end opposite to that carrying the shoulder 72 in the central recess 18 through the opening 16 so that said shoulder comes into contact with the housing 86 in a housing 104 of annular shape planned to
cet effet.this effect.
Un noyau 106 vient en contact avec une surface annulaire 86b du boîtier coaxiale à A core 106 comes into contact with an annular surface 86b of the housing coaxial with
1 5 l'évidement central 18 et est partiellement engagé dans celui-ci. 1 5 the central recess 18 and is partially engaged therein.
Un autre noyau 108 traverse le noyau 106 dans sa partie centrale et vient contre Another core 108 passes through the core 106 in its central part and comes against
l'épaulement 72 du manchon 70 pour maintenir celui-ci dans le logement 104. the shoulder 72 of the sleeve 70 to maintain the latter in the housing 104.
De la matière plastique est alors injectée sous pression par un canal 110 disposé dans la demi-coquille supérieure 100 comme indiqué par la flèche afin de remplir l'espace Plastic material is then injected under pressure through a channel 110 disposed in the upper half-shell 100 as indicated by the arrow in order to fill the space
laissé vide entre le boîtier 86 et les différentes parties du moule. left empty between the housing 86 and the different parts of the mold.
Après solidification de la matière plastique les différentes parties du moule sont retirées (démoulage) et le corps 84 possède alors la forme définitive qui est représentée sur les After the plastic material has solidified, the different parts of the mold are removed (demoulding) and the body 84 then has the final shape which is shown on the
figures 7 et 8.Figures 7 and 8.
Parallèlement à cette opération, la membrane de protection 38 est collée sur l'élément In parallel with this operation, the protective membrane 38 is bonded to the element
sensible 50 équipé de ses deux électrodes 52, 54 (Figs 7 et 8). sensitive 50 equipped with its two electrodes 52, 54 (Figs 7 and 8).
Le câble électrique 80 partiellement dénudé et dont une partie du blindage a été retournée sur la gaine de la partie restante dudit câble est engagé dans le manchon 70 et The partially stripped electrical cable 80 and of which a part of the shield has been turned over on the sheath of the remaining part of said cable is engaged in the sleeve 70 and
les trois sertissages 60, 62 et 64 sont effectués. the three crimps 60, 62 and 64 are carried out.
L'âme du câble est reliée à l'électrode 52 de l'élément sensible 50 par le fil de The cable core is connected to the electrode 52 of the sensitive element 50 by the wire
connexion 66 qui est soudé.connection 66 which is soldered.
On injecte ensuite un gaz neutre (par exemple de l'azote) à l'intérieur du boîtier 86 de A neutral gas (for example nitrogen) is then injected inside the housing 86 of
manière à remplir l'évidement central 18. so as to fill the central recess 18.
Ceci a pour fonction d'éviter d'emprisonner de l'air dans l'évidement 18 lors de la This has the function of avoiding trapping air in the recess 18 during the
fermeture ultérieure du transducteur. subsequent closure of the transducer.
En effet, l'air possédant un taux d'humidité non négligeable pourrait, s'il était emprisonné dans le boîtier, donner lieu ultérieurement à des phénomènes de condensation susceptibles de nuire au contact électrique et de dégrader les performancesde l'élément sensible 50. In fact, air having a non-negligible humidity level could, if it were trapped in the housing, give rise subsequently to condensation phenomena capable of damaging the electrical contact and degrading the performance of the sensitive element 50.
L'élément sensible équipé de la membrane de protection 38 est alors positionné dans son logement annulaire 112 (Fig.7) emprisonnrmant un volume d'azote dans l'évidement central 18 o règne désormais une atmosphère sèche et une soudure laser sous azote est The sensitive element equipped with the protective membrane 38 is then positioned in its annular housing 112 (FIG. 7) trapping a volume of nitrogen in the central recess 18 o now reigns in a dry atmosphere and laser welding under nitrogen is
alors réalisée pour fixer la membrane de protection 3 8 à la surface annulaire 86b. then carried out to fix the protective membrane 38 to the annular surface 86b.
Le fait d'injecter directement le corps dans le boîtier et de monter le câble électrique dans un manchon métallique fixé au boîtier sont des opérations simples à réaliser et qui Directly injecting the body into the housing and mounting the electrical cable in a metal sleeve fixed to the housing are simple operations to perform and which
conduisent à un transducteur solide mécaniquement et fiable. lead to a mechanically sound and reliable transducer.
Il convient de noter que l'air extérieur ne peut pas pénétrer dans l'évidement central 18 contrairement à ce qui est prévu dans le transducteur décrit dans le document FR 2 462 837, en raison, d'une part, de la soudure laser de la membrane 38 sur le boîtier et, d'autre part, du corps en matière plastique qui remplit tout l'espace entre le boîtier 86 et It should be noted that the outside air cannot penetrate into the central recess 18 contrary to what is provided in the transducer described in the document FR 2 462 837, due, on the one hand, to the laser welding of the membrane 38 on the housing and, on the other hand, the plastic body which fills the entire space between the housing 86 and
l'évidement central 18.the central recess 18.
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9812129A FR2783915A1 (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Ultrasonic transducer producing high quality acoustic performance uses sensitive element with two electrodes and a protective membrane within an injection molded plastic body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9812129A FR2783915A1 (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Ultrasonic transducer producing high quality acoustic performance uses sensitive element with two electrodes and a protective membrane within an injection molded plastic body |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2783915A1 true FR2783915A1 (en) | 2000-03-31 |
Family
ID=9530941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR9812129A Withdrawn FR2783915A1 (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Ultrasonic transducer producing high quality acoustic performance uses sensitive element with two electrodes and a protective membrane within an injection molded plastic body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2783915A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2116474A1 (en) * | 2008-05-10 | 2009-11-11 | Leuze electronic GmbH + Co. KG | Ultrasound sensor |
EP2423914B1 (en) * | 2010-05-14 | 2016-09-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Ultrasonic sensor |
CN116174832A (en) * | 2023-04-21 | 2023-05-30 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | Piezoelectric sensor probe design method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB863809A (en) * | 1956-03-29 | 1961-03-29 | Raytheon Co | Improvements in or relating to electroacoustical transducers and mounting means therefor |
US3775816A (en) * | 1972-07-27 | 1973-12-04 | Atomic Energy Commission | Method of making a molded piezoelectric transducer assembly |
JPS5665599A (en) * | 1979-10-31 | 1981-06-03 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Prober for ultrasonic wave |
JPS6038622A (en) * | 1983-08-12 | 1985-02-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacture of acoustic sensor |
US5121628A (en) * | 1990-10-09 | 1992-06-16 | Merkl Arthur W | Ultrasonic detection system |
-
1998
- 1998-09-28 FR FR9812129A patent/FR2783915A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB863809A (en) * | 1956-03-29 | 1961-03-29 | Raytheon Co | Improvements in or relating to electroacoustical transducers and mounting means therefor |
US3775816A (en) * | 1972-07-27 | 1973-12-04 | Atomic Energy Commission | Method of making a molded piezoelectric transducer assembly |
JPS5665599A (en) * | 1979-10-31 | 1981-06-03 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | Prober for ultrasonic wave |
JPS6038622A (en) * | 1983-08-12 | 1985-02-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacture of acoustic sensor |
US5121628A (en) * | 1990-10-09 | 1992-06-16 | Merkl Arthur W | Ultrasonic detection system |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 005, no. 129 (E - 070) 19 August 1981 (1981-08-19) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 161 (P - 370) 5 July 1985 (1985-07-05) * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2116474A1 (en) * | 2008-05-10 | 2009-11-11 | Leuze electronic GmbH + Co. KG | Ultrasound sensor |
EP2131353A1 (en) | 2008-05-10 | 2009-12-09 | Leuze electronic GmbH + Co. KG | Ultrasound transducer |
EP2423914B1 (en) * | 2010-05-14 | 2016-09-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Ultrasonic sensor |
CN116174832A (en) * | 2023-04-21 | 2023-05-30 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | Piezoelectric sensor probe design method |
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