JP2006514269A - 少なくとも一つの物理的パラメータを測定及び/又は監視し、振動励起及び振動検出のためにピエゾドライブを有する装置 - Google Patents
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Abstract
Description
有利な実施形態は、上記弓形が互いに対称的に具現化されることを盛り込む。それは、例えばシリンダの2つの半分に関連し得る。その発想は、例えばピエゾドライブの側部に作用する力の効果が取り消されるように、弓形が外見上共に短絡することである。加えて、ドライブが爆発の危険のある領域でも使用可能なように、焦電効果も防止される。
図1は、本発明に係る媒質の物理的パラメータを測定及び/又は監視する装置の構成である機械的振動可能部100及び駆動/受け部101を示している。機械的振動可能部100としては、例えば振動フォークを用いる。これは、しかしながら、例えば1つのロッドも機械的振動可能部100として検討できるため、限定されない。
2 弓形
3 弓形
4 孔
5 スタック
6 シングルロッド
7 ベース部
8 電極
9 導電性要素,半田付けされる突起
10 接続要素
11 内側ロッド
12 外側管
13 固定端
14 固定要素
15 自由端
16 ピエゾドライブ
17 ネジ接続部
18 ベース部の固定部
19 固定端
20 自由端
21 キャップ
22 シングルロッド
23 補正錘
24 支持点
25 ベース部内の端
26 ベース部外側の端
27 突起
28 固定ブロック
29 ディスク
30 U字型の接続要素
31 T字型の接続要素
32 4つの弓形を有する圧電素子
33 弓形
34 弓形
35 弓形
36 弓形
37 4つの弓形を有するピエゾドライブ
38 固定ボルト
39 ナット
40 隔壁
100 機械的振動可能部
101 駆動/受け部
102 外面
103 振動フォーク
Claims (39)
- 少なくとも1つの機械的振動可能部(100)と少なくとも1つの駆動/受け部(101)とを有し、前記駆動/受け部(101)が前記機械的振動可能部(100)に振動を励起し、又は前記駆動/受け部(101)が前記振動可能部(100)の振動を受ける、媒質の少なくとも1つの物理的パラメータを測定及び/又は監視するための装置において、
前記駆動/受け部(101)は、分極方向が本質的に互いに反対に方向づけられる異なる分極を有する少なくとも2つの弓形(2,3)から構成される少なくとも1つの外面(102)を有する少なくとも1つのピエゾドライブ(16,37)を備え、
前記機械的振動可能部(100)は、前記機械的振動可能部(100)が少なくとも2つの異なる分力から構成される運動を励起されるように、又は前記機械的振動可能部(100)の少なくとも2つの異なる分力から構成される運動を受けるように、前記外面(102)に直接的に又は間接的に接続されることを特徴とする装置。 - 少なくとも1つの機械的振動可能部(100)と少なくとも1つの駆動/受け部(101)とを有し、前記駆動/受け部(101)が前記機械的振動可能部(100)に振動を励起し、又は前記駆動/受け部(101)が前記振動可能部(100)の振動を受ける、媒質の少なくとも1つの物理的パラメータを測定及び/又は監視するための装置において、
前記駆動/受け部(101)は少なくとも1つのピエゾドライブ(16,37)を備え、該ピエゾドライブは、前記機械的振動可能部(100)が直接的に又は間接的に前記ピエゾドライブ(16,37)に接続されるように少なくとも1つの外面(102)を有し、及び、前記ピエゾドライブ(16,37)への電気信号の印加により共に前記機械的振動可能部(100)の運動を導く前記機械的振動可能部(100)上の少なくとも2つの異なる分力を及ぼし又は少なくとも2つの分力から構成される前記機械的振動可能部(100)の運動を通して前記ピエゾドライブ(16,37)に電気信号を引き起こす少なくとも2つの弓形(2,3)から構成されることを特徴とする装置。 - 前記運動の前記分力は、本質的に互いに反対であることを特徴とする請求項1又は2記載の装置。
- 前記分力は押す力と引く力であり、前記運動は揺動運動又は回転運動であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の装置。
- 前記弓形(2,3)は、互いに対称的に具現化されることを特徴とする請求項1又は2記載の装置。
- 前記ピエゾドライブ(16,37)は、少なくとも1つの圧電素子(1,32)又は圧電素子(1,32)から構成される少なくとも1つのスタック(5)を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の装置。
- 前記スタック(5)は、力の増幅が生じるように配置される少なくとも2つの圧電素子(1,32)を備えることを特徴とする請求項6記載の装置。
- 前記スタック(5)内の前記圧電素子(1,32)は、同一の分極の少なくとも2つの弓形(2,3,33,34,35,36)が互いに反対に位置し本質的に双方で互いを補うように配置され、少なくとも1つの外面(102)は、異なる分極の少なくとも2つの弓形(2,3)から構成されてなることを特徴とする請求項7記載の装置。
- 前記スタック(5)内の前記圧電素子(1,32)は、いずれの場合も同一の分力を及ぼし又は受ける、少なくとも2つの弓形(2,3,33,34,35,36)が互いに反対に位置し、本質的に双方で互いを補うように配置され、少なくとも1つの外面(102)は、いずれも異なる分力を及ぼし又は受ける少なくとも2つの弓形(2,3)から構成されてなることを特徴とする請求項7記載の装置。
- 前記スタック(5)内の前記圧電素子(1,32)は、機械的に直列に、電気的に並列に接続されるように配置されることを特徴とする請求項7記載の装置。
- 前記スタック(5)内の圧電素子(1,32)の間に少なくとも1つの導電要素(9)を備えることを特徴とする請求項7記載の装置。
- 前記スタック(5)内で前記圧電素子(1,32)の前記外面の前記弓形が互いに短絡し、及び/又は前記スタック(5)内で互いに反対に位置する前記圧電素子(1,32)の前記外面が互いに短絡することを特徴とする請求項7記載の装置。
- 前記スタック(5)内の前記圧電素子(1,32)が圧縮状態に保持されるように接続手段(17)を備えることを特徴とする請求項7記載の装置。
- 前記スタック(5)内の前記圧電素子(1,32)の間に少なくとも1つの接着層、半田層又は溶接層、及び/又はネジ接続部(10,17)を備えることを特徴とする請求項7又は13記載の装置。
- 前記ピエゾドライブ(16,37)が円盤状又は輪状であることを特徴とする請求項1又は2記載の装置。
- 少なくとも1つの電気的要素の固定及び/又は通過のために前記ピエゾドライブ(16,37)に少なくとも1つの孔を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の装置。
- 少なくとも1つの電極(8)は、前記ピエゾドライブ(16,37)の前記外面(102)に備えられ、異なる分極の少なくとも2つの弓形(2,3,33,34,35,36)に導電的に接続され又は異なる分力を及ぼし受ける少なくとも2つの弓形(2,3,33,34,35,36)に導電的に接続されることを特徴とする請求項1又は2記載の装置。
- 前記電極(8)と前記ピエゾドライブ(16,37)との間に少なくとも1つの接着層、半田層、及び又は溶接層(10)、及び/又はネジ接続部(17)を備えることを特徴とする請求項17記載の装置。
- 前記ピエゾドライブ(16,37)は、少なくとも2つの圧電素子(1,32)、圧電素子(1,32)から構成される少なくとも2つのスタック(5)、又は、少なくとも1つの圧電素子(1,32)と少なくとも1つのスタック(5)を備え、
1つの圧電素子(1,32)又は1つのスタック(5)は、前記機械的振動可能部(100)に振動を励起する役目をし、別の圧電素子(1,32)又は別のスタック(5)は前記機械的振動可能部(100)の振動を受けることを特徴とする請求項1から請求項18のいずれか1項記載の装置。 - 前記ピエゾドライブ(16,37)と前記機械的振動可能部(100)との間に少なくとも1つの接着層、半田層、及び/又は溶接層(10)、及び/又はネジ接続部(17)を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の装置。
- 前記機械的振動可能部(100)は、ベース部(7)に固定される、振動フォーク(103)又はシングルロッド(6)を備えることを特徴とする請求項1から20のいずれか1項記載の装置。
- 前記機械的振動可能部(100)は、外側管(12)の内部に内側振動ロッド(11)を備え、
ベース部(7)には、固定要素(14)が備えられ、
該固定要素には、前記内側ロッド(11)の一端が固定端(13)として固定され、
前記内側ロッド(11)のもう一端は、自由端(20)として具現化されることを特徴とする請求項21記載の装置。 - 前記ピエゾドライブ(16,37)は、前記ベース部(7)内に固定され、
前記ピエゾドライブ(16,37)は、前記内側ロッド(11)、前記外側管(12)、又は、前記内側ロッド(11)と前記外側管(12)に振動を励起するように、又は場合によって振動を受けるように配置されることを特徴とする請求項22記載の装置。 - 前記ピエゾドライブ(16,37)は、前記内側ロッド(11)の前記固定要素(14)で前記内側ロッド(11)に接続され、
前記ピエゾドライブ(16,37)は、前記内側ロッド(11)の前記自由端(15)に面する又はそれとは反対側に面する前記固定要素(14)の側部に取付けられることを特徴とする請求項22記載の装置。 - 前記ベース部(7)に、前記外側管(12)が固定される第2固定要素(18)を備えることを特徴とする請求項22記載の装置。
- 前記ピエゾドライブ(16,37)は、前記内側ロッド(11)の前記固定要素(14)と、前記外側管(12)の前記第2固定要素(18)との間に固定されることを特徴とする請求項25記載の装置。
- 前記機械的振動可能部(100)は、外側管(12)の内部に内側振動ロッド(11)を備え、
前記外側管(12)は、前記ベース部(7)に一端(19)を固定され、もう一端(20)にキャップ(21)を備え、
前記内側振動ロッド(11)は、前記キャップ(21)に固定されることを特徴とする請求項21記載の装置。 - 前記ピエゾドライブ(16,37)は、前記内側ロッド(11)と前記キャップ(21)との間に固定されることを特徴とする請求項27記載の装置。
- 前記機械的振動可能部(100)は、補正錘(23)及び2つの支持点(24)を有するシングルロッド(22)を備え、
前記ロッド(22)の一端(25)は、ベース部(7)内に位置することを特徴とする請求項21記載の装置。 - 前記ピエゾドライブ(16,37)は、前記補正錘(23)の後に前記ベース部(7)の内部の前記シングルロッド(22)に固定されることを特徴とする請求項29記載の装置。
- 前記機械的振動可能部(100)は、前記ベース部(7)に固定される第1及び第2突起(27)を有する振動フォーク(103)を備えることを特徴とする請求項21記載の装置。
- 前記第1及び第2突起(27)は、前記ベース部(7)に別々に固定されることを特徴とする請求項31記載の装置。
- 前記第1及び第2突起(27)は、共有ディスク(29)を介して前記ベース部(7)内に固定されることを特徴とする請求項31記載の装置。
- 前記第1及び第2突起(27)は、共有のU字型接続要素(30)に前記ベース部(7)内で固定されることを特徴とする請求項31記載の装置。
- 少なくとも第1及び第2ピエゾドライブ(16,37)を備え、
前記第1ピエゾドライブ(16,37)は、前記第1突起(27)に前記ベース部(7)内で固定され、前記第2ピエゾドライブ(16,37)は、前記第2突起(27)に前記ベース部(7)内で固定されることを特徴とする請求項31から請求項34のいずれか1項記載の装置。 - 前記第1及び第2突起(27)は、共有のT字型接続要素(31)の横棒を介して前記ベース部(7)内に固定されることを特徴とする請求項31記載の装置。
- 前記第1及び第2突起(27)の間で前記T字型接続要素(31)の脚部内に固定される少なくとも1つのピエゾドライブ(16,37)を備えることを特徴とする請求項36記載の装置。
- 少なくとも1つの外面(102)を有するピエゾドライブ(37)を備え、前記外面は、隣接する弓形(33,34,35,36)の分極が常に異なる2つの異なる分極の4つの弓形(33,34,35,36)を有し、又は隣接する弓形(33,34,35,36)の前記分力が常に異なる2つの異なる分力を及ぼし受ける4つの弓形(33,34,35,36)を有することを特徴とする請求項1記載の装置。
- 前記ピエゾドライブ(37)は、いずれの場合も同一の分極の又は同一の分力を有する前記弓形(33,34,35,36)が前記突起(27)の上に位置するように、前記ベース部(7)内で前記2つの突起(27)に接続されることを特徴とする請求項31又38記載の装置。
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