JP2022068052A - 流体センサ - Google Patents
流体センサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022068052A JP2022068052A JP2020176982A JP2020176982A JP2022068052A JP 2022068052 A JP2022068052 A JP 2022068052A JP 2020176982 A JP2020176982 A JP 2020176982A JP 2020176982 A JP2020176982 A JP 2020176982A JP 2022068052 A JP2022068052 A JP 2022068052A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- unit
- internal space
- adapter
- impeller
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
【課題】安価な流体センサを提供する。【解決手段】流体センサは、少なくとも一部が可撓可能な可撓部110を有する感知部と、動作部130と、第1検知部200aとを備えている。感知部の可撓部は、流体の流れ方向であるX’方向に略直交するZ-Z’方向に延びており且つ流体が衝突することによって可撓部の少なくとも一部が歪むようになっている。動作部は、可撓部に対してX方向側に配置されており、且つ、動作部の一部が流体に押圧されることによって動作し、当該動作部の一部に対するX’方向側で当該流体に渦を発生させるようになっている。第1検知部は、少なくとも一つのセンサ部を有する。少なくとも一つのセンサ部は、可撓部の歪みを流体の流れとして検知する構成となっている。【選択図】図2A
Description
本発明は、流体センサに関する。
従来の流体センサが、下記特許文献1に記載されている。このセンサは、前方障害物と、第1、第2後方障害物(感知部)と、第1、第2圧力センサとを備えている。前方障害物は、流体の流れ方向である第1方向に対して直角な第2方向に延在している。第1、第2後方障害物は、第2方向に延在しており、第1方向において前方障害物から間隙をあけて配置されており且つ第1方向及び第2方向に直交する第3方向に互いに間隔をあけて配置されている。第1後方障害物の第3方向の一方の端から第2後方障害物の第3方向の他方の端までの第3方向の距離が、前方障害物の第3方向の寸法よりも若干大きい。
前方障害物に流体が衝突すると、流体の流れが二つの流れに分割される。分割された二つの流れのうちの一方を「第1流れ」、他方を「第2流れ」と称する。第1、第2流れが前方障害物の右側、左側を交互に通過することによって、第1渦、第2渦が交互に発生する。この第1、第2渦が交互に前記間隙の右側、左側を通過することによって、前方障害物の背面側(下流側)の澱み領域が右側、左側に交互に変位する。澱み領域が交互の変位することによって、前方障害物の左側、右側を通過する第2、第1流れが右側、左側に交互に引き寄せられ、第2、第1後方障害物に交互に衝突し、第2、第1後方障害物を歪ませるようになっている。
第1、第2圧力センサは、第1、第2後方障害物に取り付けられており且つ第1、第2後方障害物が歪むことによって生じる抗力を測定している。
しかし、渦が発生しない第2、第1流れが、第2、第1後方障害物に交互に衝突し、歪ませるようになっているため、第2、第1後方障害物に歪みが生じ難い。
本発明は、流体によって感知部が歪み易い流体センサを提供する。
本発明の一態様の流体センサは、少なくとも一部が可撓可能な可撓部を有する感知部と、動作部と、第1検知部とを備えている。感知部の可撓部は、流体の流れ方向である第1方向に略直交する第2方向に延びており且つ流体が衝突することによって可撓部の少なくとも一部が歪むようになっている。動作部は、可撓部に対して第1方向の上流側に配置されており、且つ、動作部の一部が流体に押圧されることによって動作し、当該動作部の一部に対する第1方向の下流側で当該流体に渦を発生させるようになっている。第1検知部は、少なくとも一つのセンサ部を有する。少なくとも一つのセンサ部は、可撓部の歪みを流体の流れとして検知する構成となっている。
このような態様の流体センサによる場合、動作部の一部に対する第1方向の下流側で流体に発生した渦が、可撓部に衝突するので、可撓部の少なくとも一部が歪み易くなる。
動作部は、羽根車と、羽根車の回転軸とを有する構成とすることが可能である。羽根車は、可撓部に対して第1方向の上流側に配置された動作部の一部であって、流体に押圧されることによって回転し、第1方向の下流側で当該流体に渦を発生させる構成とすることが可能である。回転軸は、可撓部から第1方向の上流側に延びており且つ羽根車を回転自在に軸支する構成、又は、羽根車から第1方向に延びており且つ可撓部に羽根車と共に回転自在に軸支された構成とすることが可能である。
感知部は、第1支持部を更に有する構成とすることが可能である。この場合、感知部の可撓部は、第1支持部から第2方向に延びた構成とすることが可能である。
上記何れかの態様の流体センサは、流体の流路の少なくとも一部をなす接続対象に接続可能なアダプタを更に備えた構成とすることが可能である。この場合、アダプタは、当該アダプタを第2方向に貫通した貫通孔を有する構成とすることが可能である。第1支持部は、アダプタに直接的又は間接的に固定されたベース部と、ベース部から第2方向の一方に延びた支持部本体とを有する構成とすることが可能である。支持部本体は、アダプタの貫通孔内に配置され、可撓部の少なくとも一部がアダプタの貫通孔から第2方向の一方に突出した構成とすることが可能である。動作部の回転軸は、アダプタの貫通孔から突出した可撓部の少なくとも一部から第1方向の上流側に延びた構成とすることが可能である。動作部の羽根車は、アダプタの貫通孔から突出した可撓部の少なくとも一部に対して第1方向の上流側に配置された構成とすることが可能である。
動作部は、第2支持部と、羽根車と、回転軸とを有する構成とすることが可能である。第2支持部は、可撓部に対して第1方向の上流側に配置されており且つ第2方向に延びた構成とすることが可能である。回転軸は、第1支持部ではなく、第2支持部から第1方向の上流側に延びており且つ羽根車を回転自在に軸支する構成、又は、羽根車から第1方向に延びており且つ第2支持部に羽根車と共に回転自在に軸支された構成とすることが可能である。
動作部の第2支持部は、感知部の第1支持部から第2方向に延びた構成とすることが可能である。又は、動作部の第2支持部は、アダプタから第2方向に延びた構成とすることが可能である。この場合、動作部の羽根車は、アダプタの貫通孔から突出した可撓部の少なくとも一部に対して第1方向の上流側に配置された構成とすることが可能である。
上記何れかの態様の流体センサは、複数の固定部材を更に備えた構成とすることが可能である。第1支持部のベース部は、アダプタに対して第2方向の他方側に配置されており且つ複数の取付孔を有する構成とすることが可能である。取付孔は、ベース部を第2方向に貫通しており、円弧状に延びており、且つ、略リング状に間隔をあけて配置された構成とすることが可能である。固定部材が、取付孔に挿通され、ベース部をアダプタに固定した構成とすることが可能である。
アダプタは、接続対象であるT字管の接続管に接続可能な接続部を有する構成とすることが可能である。アダプタの接続部が接続管に接続された状態で、アダプタの貫通孔から突出した可撓部の少なくとも一部及び動作部がT字管に対して非接触でT字管内に配置された構成とすることが可能である。
上記何れかの態様の感知部は、密閉された内部空間を有する構成とすることが可能である。可撓部の少なくとも一部が歪むことによって、内部空間内の気圧が変化する構成とすることが可能である。この場合、第1検知部の少なくとも一つのセンサ部は、内部空間に臨むように配置されており又は少なくとも部分的に内部空間内に配置されており、且つ、内部空間内の気圧の変化を流体の流れとして検知する構成とすることが可能である。
回転軸は、羽根車を回転自在に軸支する又は可撓部に回転自在に軸支される軸部を有する構成とすることが可能である。軸部が内部空間に対して第2方向の一方側に位置する構成とすることが可能である。又は、軸部が内部空間に対して第1方向の上流側に位置する構成とすることが可能である。この場合、羽根車は、その回転時に羽根車の複数の羽根のうちの第2方向の一方側に位置する少なくとも一つの羽根及び第2方向の他方側に位置する少なくとも一つの羽根が内部空間に対して第1方向の上流側に位置する構成とすることが可能である。
上記何れかの態様の流体センサは、第2検知部と、制御部とを更に備えた構成とすることが可能である。第2検知部は、感知部の周囲で発生する音響振動を検知する少なくとも一つのセンサ部を有する構成とすることが可能である。制御部は、第1検知部の少なくとも一つのセンサ部によって検知される気圧の特性情報と、第2検知部の少なくとも一つのセンサ部によって検知される音響振動の特性情報との差分データを生成する構成を有する構成とすることが可能である。
制御部は、第1、第2フーリエ変換部と、演算部を有する構成とすることが可能である。第1フーリエ変換部は、第1検知部の少なくとも一つのセンサ部から出力される電気信号に対してフーリエ変換処理を行うことによって、第1周波数スペクトルを生成する構成とすることが可能である。第2フーリエ変換部は、第2検知部の少なくとも一つのセンサ部から出力される電気信号に対してフーリエ変換処理を行うことによって、第2周波数スペクトルを生成する構成とすることが可能である。演算部は、第1周波数スペクトルと第2周波数スペクトルとの差分を取得することによって差分データを生成する構成とすることが可能である。
制御部は、強調部を更に有する構成とすることが可能である。この場合、演算部は、差分データに基づいて、内部空間内の気圧の変動周波数帯域を特定する構成とすることが可能である。強調部は、差分データのうち、内部空間内の気圧の変動周波数帯域のレベルを上げる一方、それ以外の帯域のレベルを下げる構成とすることが可能である。
以下、本発明の実施例1、2及びこれらの設計変形例について説明する。なお、後述する実施例及び設計変更例の各構成要素は、互いに矛盾しない限り、相互に組み合わせることが可能であることに留意されたい。また、後述する実施例の各態様及び設計変形例における各構成要素を構成する素材、形状、寸法、数及び配置等はその一例を説明したものであって、同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能であることにも留意されたい。
以下、本発明の実施例1及びその設計変形例を含む複数の実施例に係る流体センサS1(以下、単にセンサS1とも称する。)について、図1A~図10を参照しつつ説明する。センサS1は、流体(例えば、液体、流動体又は気体)の流れを感知するためのセンサである。図1A~図5には、実施例1のセンサS1が示されている。図8には、実施例1のセンサS1の第1設計変形例が示されている。図9には、実施例1のセンサS1の第2設計変形例が示されている。図10には、実施例1のセンサS1の第3設計変形例が示されている。なお、図1A~図2A、図2C、図3A~図3B、図5及び図8~図10には、X-X’方向が示されている。X-X’方向は、X方向と、X’方向(第1方向)を含む。X’方向が流体の流れ方向である。図1A~図2B、図3A、図3B、図5及び図8~図10には、Z-Z’方向(第2方向)が示されている。Z-Z’方向は、X-X’方向に略直交しており且つZ’方向(第2方向の一方)とZ方向(第2方向の他方)を含む。図1A、図1B、図2B~図3Bには、Y-Y’方向(第3方向)が示されている。Y-Y’方向は、X-X’方向及びZ-Z’方向に略直交して且つY方向(第3方向の一方)とY’方向(第3方向の他方)を含む。
センサS1は、感知部100を備えている。感知部100は可撓部110を有している。可撓部110は、Z-Z’方向に延びた円柱又は多角柱であって、その少なくとも一部が可撓性を有する材料(例えば、ゴム等の弾性体、金属又は合成樹脂等)で構成されている。可撓部110の一部が可撓性を有する素材で構成されている場合、残りの部分は可撓部110の一部よりも剛性の高い素材で構成されていると良い。可撓部110は、その少なくとも一部が予め折り曲げ又は湾曲していても構わない。可撓部110は、支持部111を有している。支持部111は、可撓部110におけるZ-Z’方向の任意の一部である。例えば、支持部111は、可撓部110のZ’方向側の自由端部であっても良い(図2A~図3B、図5、図8~図10参照)し、可撓部110のZ-Z’方向の中間部であっても良い(図11参照)。支持部111には、ネジ孔104又は嵌合孔(図示なし)が設けられている。ネジ孔104又は嵌合孔は少なくともX方向に開放されている。ネジ孔104又は嵌合孔が、内部空間101に対してZ’方向側に位置していても良い(図2A~図3B、図5、図8~図10参照)し、ネジ孔104又は嵌合孔が、内部空間101に対してX方向側に位置していても良い。支持部111のX方向側には、Z-Z’方向及びY-Y’方向に延びる第1フラット面が設けられていても良い。支持部111のX’方向側にも、Z-Z’方向及びY-Y’方向に延びる第2フラット面が設けられていても良い。なお、第1フラット面及び/又は第2フラット面は省略可能である。
感知部100は、密閉された内部空間101を有している。内部空間101内には、空気又はガス等の気体が充填されている。感知部100がX’方向に流れる流体に押圧(衝突)され且つ可撓部110の少なくとも一部(すなわち、可撓部110の一部又は全部)が歪むことによって、内部空間101内の気圧が変化する(すなわち、内部空間101内の気体が振動する)ようになっている。このようにして感知部100の可撓部110に付与される押圧が、内部空間101内の気圧の変化(内部空間101内の気体の振動)に変換される。可撓部110の少なくとも一部の歪みが大きい場合、内部空間101内の気圧の変化が大きくなり、可撓部110の少なくとも一部の歪みが小さい場合、内部空間101内の気圧の変化が小さくなる。なお、Z-Z’方向は可撓部110の長手方向に相当する。
センサS1は、動作部130を更に備えている。動作部130は、可撓部110に対してX方向側(第1方向の上流側)に配置されており且つ動作部130の一部が流体に押圧されることによって動作し、動作部130の一部に対するX’方向側(第1方向の下流側)で当該流体に渦を発生させるようになっている。
例えば、動作部130は、回転軸131と、羽根車132(動作部130の一部)とを有する構成とすることが可能である。回転軸131は、(a)羽根車132と別体の回転軸であって、羽根車132を回転自在に軸支する構成又は(b)羽根車132と一体の回転軸であって、羽根車132と共に回転自在となる構成とすることが可能である。回転軸131が(a)の構成を有する場合、回転軸131は、(a1)又は(a2)の構成を有する。
(a1)回転軸131は、例えば、ボルト(図1A~図3B、図5及び図8~図11参照)又はピン等であって、軸部131aと、取付部131bと、ヘッド131cとを有する。軸部131aは、X-X’方向に延びた円柱であって、羽根車132を回転自在に支持している。軸部131aは、X方向側の第1端面と、X’方向側の第2端面とを有する。回転軸131がボルトである場合、取付部131bは、軸部131a第2端面からX’方向に延びた円柱状のネジ部であって、可撓部110の支持部111の上記ネジ孔104にネジ止めされている。この場合、取付部131bの外径は、軸部131aの外径よりも小さい。回転軸131がピンである場合、取付部131bは、軸部131aからX’方向に延びた円柱状又は多角柱状の嵌合凸部であって、可撓部110の支持部111の上記嵌合孔に嵌合(FIT IN)している。この場合、取付部131bのZ-Z’方向の断面の外形寸法は、軸部131aの外径よりも小さい。
回転軸131が、ボルト又はピンの何れの場合であっても、取付部131bが可撓部110の支持部111に取り付けられた状態で、回転軸131が可撓部110の支持部111からX方向に延びており且つ軸部131aの第2端面の取付部131bの周りの部分が、可撓部110の支持部111に当接している。可撓部110の支持部111に第1フラット面が設けられている場合、軸部131aの第2端面の取付部131bの周りの部分が、第1フラット面に当接している。
ヘッド131cは、軸部131aの第1端面上に設けられた略ドーム状、円板状又は多角板状であって、そのZ-Z’方向の断面の外形寸法が軸部131aの外径よりも大きい。ヘッド131cがドーム状又は円板状である場合、ヘッド131cのZ-Z’方向の両端は、カットされていても良い。この場合、羽根車132を軸部131aに支持させた状態で、ヘッド131cの一対のカット面を治具等で把持し、回転軸131を回転させることによって、取付部131bを可撓部110の支持部111のネジ孔104に螺着させたり、ヘッド131cの一対のカット面を治具等で把持し、回転軸131を嵌合孔に嵌合させたりすることができる。ヘッド131cが多角板状である場合、羽根車132を軸部131aに支持させた状態で、ヘッド131cの複数の端面のうちの一対の端面を治具等で把持し、回転軸131を回転させることによって、取付部131bを可撓部110の支持部111のネジ孔104に螺着させたり、ヘッド131cの一対のカット面を治具等で把持し、回転軸131を嵌合孔に嵌合させたりすることができる。上記何れかの態様のヘッド131cのX方向側の面に、六角レンチ用の六角穴やドライバー用のネジ穴等の取付穴が設けられていても良い。この場合、羽根車132を軸部131aに支持させた状態で、取付穴に六角レンチやドライバー等の治具を挿入し、回転軸131を回転させることによって、取付部131bを可撓部110の支持部111のネジ孔104に螺着又は嵌合孔に嵌合させたりすることができる。なお、カット面及び/又は取付穴は省略可能である。
(a2)回転軸131は、軸部131aと、軸部131aの第1端面に対して着脱可能に取り付けられたヘッド131cとを有する。軸部131aは、支持部111に一体的に設けられ、支持部111からX方向に延びており且つ軸部131aの第1端面にネジ孔又は嵌合孔が設けられている以外、上記(a1)の軸部131aと略同じ構成である。ヘッド131cは、図示しない円柱状のネジ部又は円柱状又は多角柱状の嵌合凸部を有している以外、上記(a1)のヘッド131cと略同じ構成である。ネジ部は、ヘッド131cからX’方向に延びており且つ軸部131aのネジ孔にネジ止めされている。嵌合凸部は、ヘッド131cからX’方向に延びており且つ軸部131aの嵌合孔に嵌合(FIT IN)している。
(b)回転軸131は、軸部131aと、ヘッド131cとを有する。軸部131aは、回転体132aの中心部からX’方向に延びた円柱であって、可撓部110の支持部111の円柱状の軸孔に回転自在に軸支されている。なお、軸孔は、支持部111に設けられており且つX-X’方向に延びている。ヘッド131cは、上記(a1)のヘッド131cと略同じ構成である。この場合、支持部111のネジ孔104又は嵌合孔は省略される。
なお、回転軸131が(a)の構成及び(b)の構成の何れを有する場合であっても、回転軸131の軸部131aは、内部空間101に対してZ’方向側に位置していても良い(図2A~図3B、図5、図8~図10参照)し、回転軸131の軸部131aは、内部空間101に対してX方向側に位置していても良い(図11参照)。
回転軸131が上記(a1)又は(a2)の構成を有する場合、羽根車132は、回転体132aと、複数の羽根132bとを有している。回転体132aは、略リング状であって、その内径は、軸部131aの外径よりも若干大きい。回転体132a内に回転軸131の軸部131aが挿通されている。これにより、羽根車132が軸部131a周りを回転可能となっている。複数の羽根132bは、回転体132aから放射状に延びており且つ回転体132aの回転方向に間隔をあけて配置されている。複数の羽根132bは、その厚み方向の第1面と、この第1面の反対側の第2面とを有している。複数の羽根132bは、X-X’方向に傾斜しており、複数の羽根132bの第1面がX方向に向いており、複数の羽根132bの第2面がX’方向に向いている。
回転軸131が上記(b)の構成を有する場合、羽根車132の回転体132aは、略リング状ではなく、略ドーム状又は略円板状であって、上記中心部を有している。この場合、複数の羽根132bは、回転軸131が上記(a1)又は(a2)の構成を有する場合の羽根車132の複数の羽根132bと同様の構成である。
上記何れかの態様の羽根車132は、複数の羽根132bの第1面がX’方向に流れる流体に押圧されることによって、羽根車132が回転し(動作し)、羽根車132に対するX方向側とX’方向側とで流体に流速差が生じ、この流速差によって、羽根車132の複数の羽根132bに対するX’方向側で流体に渦(カルマン渦)が発生するようになっている。流体に発生した渦の少なくとも一部が可撓部110に衝突すること、X’方向に流れる流体が上記何れかの態様の羽根車132に衝突すること、及び、X’方向に流れる流体が可撓部110に衝突することの少なくとも一つによって、可撓部110が歪み、内部空間101内の気圧が変化する。なお、複数の羽根132bの枚数及び/又は外形寸法を増大させることによって、流体に生じる前述の流速差が大きくなり、流体に発生する渦も大きくなる。したがって、複数の羽根132bの枚数、外形寸法及び傾斜角の少なくとも一つは、流体に発生する前述の流速差が所望の値となるように適宜設定可能である。
上記した何れかの態様の回転軸131の軸部131aが、内部空間101に対してZ’方向側に位置している場合(図2A~図3B、図5、図8~図10参照)、上記何れかの態様の羽根車132は、その回転時に複数の羽根132bのうちのZ方向側に位置する少なくとも一つの羽根132bが内部空間101に対してX方向側に位置する。この場合、羽根車132が回転することによって、可撓部110が歪み易くなる。上記した何れかの態様の回転軸131の軸部131aは、内部空間101に対してX方向側に位置している場合(図11参照)、上記何れかの態様の羽根車132は、その回転時に複数の羽根132bのうちのZ方向側に位置する少なくとも一つの羽根132b及びZ’方向側に位置する少なくとも一つの羽根132bが内部空間101に対してX方向側に位置する。この場合、羽根車132の回転時に複数の羽根132bのうちのZ方向側に位置する少なくとも一つの羽根132b及びZ’方向側に位置する少なくとも一つの羽根132bのX’方向側で生じる渦が、可撓部110の内部空間101に対してX方向側の壁に衝突するので、内部空間101内の気圧が大きくなる。
上記何れかの態様の羽根車132は、突起132c(図3B参照)を更に有する構成とすることが可能である。突起132cは、上記何れかの態様の回転体132aのX’方向側の面からX’方向に凸のリング状の突起であって、可撓部110の支持部111に対して回転自在に当接している。可撓部110の支持部111が第1フラット面を有する場合、突起132cは、第1フラット面に対して回転自在に当接している。このように突起132cが可撓部110の支持部111又は第1フラット面に回転自在に当接することによって、回転体132aのX’方向側の面が可撓部110の支持部111又は第1フラット面に回転自在に当接する場合に比べて、回転体132aの可撓部110の支持部111又は第1フラット面に対する接触面積が低減され、回転体132aの回転時の摩擦が低減される。
センサS1は、検知部200a(第1検知部)を更に備えている。検知部200aは、少なくとも一つのマイクロホン(少なくとも一つのセンサ部)を有している。少なくとも一つのマイクロホンは、例えば、エレクトレットコンデンサマイクロホン、MEMSマイクロホン又はダイナミック型のマイクロホンである。少なくとも一つのマイクロホンの集音できる周波数帯域は、内部空間101内の気圧の変化の周波数(内部空間101内の気体の振動の周波数)に応じて設定されている。少なくとも一つのマイクロホンは、その外形が小さくなればなる程、その集音できる周波数帯域が高くなる。したがって、内部空間101内の気体の振動の周波数帯域が高い場合には、少なくとも一つのマイクロホンの外形が小さいものを選択すると良い。例えば、少なくとも一つのマイクロホンの外径が4φのである場合、約10kHzまで集音可能となる。
少なくとも一つのマイクロホンは、内部空間101内の気圧の変化を検知する構成となっている。例えば、少なくとも一つのマイクロホンは、図示しない振動板を有しており、且つ、内部空間101内の気圧の変化に応じて振動板が振動し、当該振動板の振動に応じて当該マイクロホンの電気信号(例えば、電圧等)が変化する構成となっている。内部空間101内の気圧の変化が大きい場合、少なくとも一つのマイクロホンの電気信号の波形の振幅が大きくなり、内部空間101内の気圧の変化が小さい場合、少なくとも一つのマイクロホンの電気信号の波形の振幅は小さくなる。
検知部200aは、少なくとも一つの音孔が設けられた筐体と、複数の出力部とを更に有していても良い。少なくとも一つの音孔は内部空間101に連通している。出力部は、少なくとも一つのマイクロホンの電気信号を検知部200a外に出力するための端子、電極又はリード線等である。
検知部200aが一つのマイクロホンのみを有する構成の場合、筐体はマイクロホンの筐体であり、少なくとも一つの音孔はマイクロホンの音孔であり、出力部はマイクロホンの出力部であると良い。検知部200aは、複数のマイクロホンを有する構成とすることが可能である。複数のマイクロホンは、ユニット化されている。この場合、筐体はユニットの筐体であり、少なくとも一つの音孔はマイクロホン又はユニットの音孔であり、出力部は各マイクロホンの出力部又はユニットの出力部であると良い。
センサS1は、検知部200b(第2検知部)を更に備えた構成とすることが可能である。検知部200bは、少なくとも一つのマイクロホン(少なくとも一つのセンサ部)を有している。少なくとも一つのマイクロホンは、例えば、エレクトレットコンデンサマイクロホン、MEMSマイクロホン又はダイナミック型のマイクロホンである。少なくとも一つのマイクロホンの集音できる周波数帯域は、感知部100の周囲で発生する音響振動(ノイズ)の周波数に応じて設定されている。
少なくとも一つのマイクロホンは、感知部100の周囲で発生する音響振動を検知する構成となっている。例えば、少なくとも一つのマイクロホンは、図示しない振動板を有しており、且つ、感知部100の周囲で発生する音響振動に応じて振動板が振動し、当該振動板の振動に応じて当該マイクロホンの電気信号(例えば、電圧等)が変化する構成となっている。
検知部200bは、少なくとも一つの音孔(図示しない)が設けられた筐体と、複数の出力部とを更に有する構成とすることが可能である。検知部200bは、少なくとも一つの音孔が感知部100の周囲に向くように配置されていれば良い。例えば、検知部200bは、その少なくとも一つの音孔が検知部200aの少なくとも一つの音孔と逆向きとなるように配置された構成とすることが可能である。検知部200aの少なくとも一つの音孔がZ’方向を向いている場合、検知部200bの少なくとも一つの音孔がZ方向を向くように、検知部200bが配置されていると良い。検知部200bの出力部は、少なくとも一つのマイクロホンの信号を検知部200b外に出力するための端子、電極又はリード線等である。
検知部200bが一つのマイクロホンのみを有する構成の場合、検知部200bの筐体はマイクロホンの筐体であり、検知部200bの少なくとも一つの音孔はマイクロホンの音孔であり、検知部200bの出力部はマイクロホンの出力部であると良い。検知部200bは、複数のマイクロホンを有する構成とすることが可能である。複数のマイクロホンは、ユニット化されている。この場合、検知部200bの筐体はユニットの筐体であり、検知部200bの少なくとも一つの音孔はマイクロホン又はユニットの音孔であり、検知部200bの出力部は各マイクロホンの出力部又はユニットの出力部であると良い。
センサS1は、基板300を更に備えた構成とすることが可能である。基板300は、Z’方向側の第1面及びZ方向側の第2面を有している。検知部200aは、基板300の第1面上に実装されており且つ検知部200aの出力部が基板300の第1面上の表面電極又は基板300の第1面に設けられたスルーホール電極に接続されている。検知部200bは、基板300の第2面上に実装されており且つ検知部200bの出力部が基板300の第2面上の表面電極又は基板300の第2面に設けられたスルーホール電極に接続されている。
センサS1は、制御部700を更に備えた構成とすることが可能である。制御部700は、基板300上に実装された論理回路であっても良いし、論理回路に処理されるソフトウエアであっても良い。制御部700は、検知部200aの少なくとも一つのセンサ部によって検知される内部空間101内の気圧の特性情報と、検知部200bの少なくとも一つのセンサ部によって検知される感知部100の周囲の音響振動の特性情報との差分データを生成する構成を有する。
制御部700は、例えば、第1A/D変換部710aと、第2A/D変換部710bと、第1フーリエ変換部(FFT)720aと、第2フーリエ変換部(FFT)720bと、演算部730を有している(図4参照)。この場合、検知部200aの少なくとも一つのセンサ部から出力される第1電子信号(検知部200aの少なくとも一つのマイクロホンの電気信号)が、第1A/D変換部710aによってデジタル信号に変換され、第1フーリエ変換部720aに入力される。第1フーリエ変換部720aはデジタル化された第1電子信号に対してフーリエ変換処理(スペクトル分析)を行い、第1周波数スペクトル(所定数の周波数帯域毎の第1スペクトル信号)を生成する(図6参照)。第1周波数スペクトルが内部空間101内の気圧の特性情報に相当する。検知部200bの少なくとも一つのセンサ部から出力される第2電子信号(検知部200bの少なくとも一つのマイクロホンの電気信号)が、第2A/D変換部710bによってデジタル信号に変換され、第2フーリエ変換部720bに入力される。第2フーリエ変換部720bはデジタル化された第2電子信号に対してフーリエ変換処理(スペクトル分析)を行い、第2周波数スペクトル(所定数の周波数帯域毎の第2スペクトル信号)を生成する(図6参照)。第2周波数スペクトルが感知部100の周囲の音響振動の特性情報に相当する。なお、図6では、第1スペクトル信号の波形が破線、第2スペクトル信号の波形が実線で示されている。
演算部730は、第1周波数スペクトルと第2周波数スペクトルとの差分データ(周波数帯域毎に第1スペクトル信号と第2スペクトル信号との差分データ)を生成する。換言すると、演算部730は、第1周波数スペクトルから第2周波数スペクトルを減算して差分データ(周波数帯域毎に第1スペクトル信号から第2スペクトル信号を減算して周波数帯域毎の差分のスペクトル信号)を生成する(図7参照)。なお、図6に示される第1スペクトル信号及び第2スペクトル信号の波形並びに図7に示される差分のスペクトル信号の波形は、図1A~図3Bに示す実施例1のセンサS1からカバー600を除去したセンサS1を用いて計測されたものである。
演算部730は、差分データを生成する前に、第1周波数スペクトルの信号レベルと第2周波数スペクトルの信号レベルとを比較し(周波数帯域毎に第1スペクトル信号の信号レベルと第2スペクトル信号の信号レベルとを比較し)、第1周波数スペクトルの信号レベルと第2周波数スペクトルの信号レベルとの差が所定の閾値より大きいと判断したとき(周波数帯域毎の第1スペクトル信号の信号レベルと第2スペクトル信号の信号レベルとの差が所定の閾値より大きいと判断したとき)、第1周波数スペクトルの信号レベルと第2周波数スペクトルの信号レベルとが同程度となるように正規化し(第1周波数スペクトルの信号レベル及び第2周波数スペクトルの信号レベルの何れか一方を他方と同程度となるように下げる又は上げる)、信号レベルが同程度とされた第1周波数スペクトルと第2周波数スペクトルの信号レベルとの差分データを上記の通り生成する構成としても良い。なお、閾値は、制御部700の図示しないメモリに記録されている。
制御部700は、強調部740を更に有する構成とすることが可能である(図4参照)。この場合、演算部730は、上記の何れかの通りに生成された差分データに基づいて、内部空間101内の気圧の変動周波数帯域を特定する構成を更に有していても良い。例えば、演算部730は、差分データのうち、差分のスペクトル信号が+域のみに存在する周波数帯域(図7に示されるXの周波数帯域を参照)を内部空間101内の気圧の変動周波数帯域、差分のスペクトル信号が+域及び-域の双方に存在する周波数帯域(図7に示されるX以外の周波数帯域を参照)を感知部100の周囲の音響振動の変動周波数帯域であるとして特定する構成とすることができる。強調部740は、演算部730によって特定された内部空間101内の気圧の変動周波数帯域のスペクトル信号のレベルを上げる一方、演算部730によって特定された感知部100の周囲の音響振動の変動周波数帯域のスペクトル信号のレベルを下げて、制御部700外(外部の電子機器等)に出力する構成となっている。
制御部700は、上記の何れかの通りに生成された差分データ又は特定された内部空間101内の気圧の変動周波数帯域のスペクトル信号に基づいて、内部空間101内の気圧の変化を感知する構成、又は、内部空間101内の気圧の変化量を算出する構成を更に有していても良い。
強調部740は、省略可能である。この場合、演算部730が、上記の何れかの通りに生成された差分データを制御部700外(外部の電子機器等)に出力する構成となっていても良いし、上記の何れかの通りに生成された差分データに基づいて、内部空間101内の気圧の変動周波数帯域を特定したデータを制御部700外(外部の電子機器等)に出力する構成となっていても良い。
なお、検知部200b及び/又は制御部700は省略可能である。検知部200bが省略される一方、制御部700が設けられている場合、制御部700は、検知部200aの少なくとも一つのマイクロホンの電気信号に基づいて、内部空間101内の気圧の変化を感知する構成、又は、内部空間101内の気圧の変化量を算出する構成とすることが可能である。制御部700及び検知部200bの双方が省略される場合、検知部200aの出力部が、電子機器の制御部に電気的に接続可能な構成となっていると良い。制御部700が省略される一方、検知部200bが設けられている場合、検知部200a及び検知部200bの出力部が、電子機器の制御部に電気的に接続される構成となっていると良い。
基板300も省略可能である。基板300及び検知部200bが省略される場合、検知部200aの出力部が、制御部700又は電子機器の制御部に電気的に接続される構成とすることが可能である。基板300が省略される一方、検知部200bが設けられている場合、検知部200a及び検知部200bの出力部が、制御部700又は電子機器の制御部に電気的に接続される構成とすることが可能である。
感知部100は、開口102を更に有していても良い。開口102は、内部空間101に連通し且つ感知部100外に開放されている。この開口102が開放された方向を開放方向と称する。図1A~図3B及び図5では、開放方向はZ方向であるが、これは一例に過ぎない。開放方向側から開口102の少なくとも一部に検知部200a又は閉塞部が嵌合(FIT IN)し且つ開口102が検知部200a又は閉塞部によって閉塞された構成とすることが可能である。この場合、検知部200a又は閉塞部の開放方向に直交する方向の断面の外形が、開口102の少なくとも一部の開放方向に直交する方向の断面の形に対応しており、且つ、検知部200a又は閉塞部の開放方向に直交する方向の断面の外形寸法が、開口102の少なくとも一部の開放方向に直交する方向の断面の寸法と略同じ又は若干大きくすると良い。又は、検知部200a又は閉塞部は、開口102に嵌合せず、開放方向側から開口102を閉塞するように感知部100の外面に固定されていても良い。何れの場合も、開口102が検知部200a又は閉塞部によって閉塞されることによって、内部空間101が密閉されている。
開口102が検知部200aによって閉塞される場合、検知部200aは、内部空間101に臨むように配置されている又は少なくとも部分的に内部空間101内に配置されている。この場合、検知部200aは、開口102を閉塞する閉塞面を有する。閉塞面には少なくとも一つの音孔が設けられている。閉塞面は、平坦面とすることが可能であるが、これに限定されるものではない。
開口102が閉塞部によって閉塞される場合、検知部200aは内部空間101内に配置されている。この場合、基板300を閉塞部として使用しても良いし(図1A~図3B及び図5参照)、ゴムや樹脂製のキャップ等を閉塞部として使用しても構わない。なお、図1A~図3B及び図5では、検知部200aのZ’方向側の面が平坦面であって、Z’方向に向いており且つ少なくとも一つの音孔が設けられている。開口102が省略される場合(図示なし)、検知部200aは内部空間101に臨むように配置されている又は内部空間101内に配置されている。この場合、検知部200aは感知部100にインサート成形によって埋め込まれている。
感知部100は、支持部120(第1支持部)を更に有する構成とすることが可能である。支持部120は、可撓部110と略同じ剛性を有する材料(例えば、金属又は合成樹脂等)で構成されていても良いし、可撓部110よりも剛性の高い材料(例えば、金属又は合成樹脂等)で構成されていても良い。
支持部120は上記した何れかの態様の可撓部110を支持する構成となっていれば良い。支持部120は、例えば、ベース部121と、支持部本体122とを有する構成とすることが可能である。基板300が設けられている場合、ベース部121のZ方向側の面上には、開口102に対してZ方向側に位置し且つ開口102と連通する収容凹部103が設けられていても良い。この場合、検知部200aは、開口102から内部空間101に臨むように配置されている又は少なくとも部分的に内部空間101内に配置されており、且つ、基板300は、Z方向側から収容凹部103に収容されている。収容凹部103は省略可能である。この場合、検知部200aは、開口102から内部空間101に臨むように配置されている又は少なくとも部分的に内部空間101内に配置されており、且つ、基板300は、ベース部121のZ方向側の面上に配置されている。基板300は、ベース部121の収容凹部103の底面上又はZ方向側の面上にネジやピン等の固定部材R2や接着剤等によって固定されていても良い。基板300が省略される一方、検知部200bが設けられている場合、検知部200bはベース部121のZ方向側の面上に配置された構成とすることが可能である。
支持部本体122は、ベース部121からZ-Z’方向に延びている。支持部本体122のX-X’方向の断面の外形寸法は、ベース部121のX-X’方向の断面の外形寸法よりも小さくすることが可能であるが、これに限定されるものではない。支持部本体122の形状は、可撓部110を支持し得る限り任意に設計変更できる。なお、ベース部121は省略可能である。
支持部120が設けられている場合、例えば、感知部100は以下の(1)又は(2)の構成を更に有していても良い。
(1)感知部100の上記した何れかの態様の可撓部110は、支持部本体122に一体的に連接され且つ支持部本体122からZ-Z’方向に延びている(図1A~図3B及び図5参照)。この場合、感知部100の内部空間101は、第1空間101aと、第2空間101bを有する構成とすることが可能である。第1空間101aは可撓部110内に設けられている。第2空間101bが支持部本体122内に設けられ且つ開口102が支持部本体122及びベース部121に設けられていても良いし、第2空間101bが支持部本体122及びベース部121内に設けられ且つ開口102がベース部121に設けられていても良い。第2空間101bは、第1空間101aに対してZ方向側に位置し且つ第1空間101aに連通している。開口102は、第2空間101bに対してZ方向側に位置し、第2空間101bに連通し且つZ方向側に開放されている。検知部200aは上記何れかの通りに開口102を閉塞し、且つ内部空間101に臨むように配置されていても良いし、少なくとも部分的に内部空間101内に配置されていても良い。何れの場合も、検知部200aは、支持部120の開口102に嵌合することによって、支持部120に固定されていても良いし、検知部200aは、開口102を閉塞するように支持部120の外面に固定されていても良い。又は、閉塞部が、感知部100の外側から開口102を閉塞し、且つ検知部200aが内部空間101に臨むように配置されていても良いし、少なくとも部分的に内部空間101内に配置されていても良い。
(2)感知部100の上記した何れかの態様の可撓部110は、支持部120とは別体であって、支持部120の支持部本体122にZ-Z’方向において継手されており且つ支持部本体122からZ-Z’方向に延びた構成とすることが可能である。この場合、感知部100は、例えば、以下の(2-1)、(2-2)及び(2-3)の何れかの構成を更に有していても良い。
(2-1)感知部100の可撓部110のZ方向の端が溶接、接着又は溶着等によって支持部本体122に継ぎ手(接続)されている(図8参照)。この場合も、感知部100の内部空間101の第1空間101a、内部空間101の第2空間101b及び開口102が上記(1)と同様に設けられている。上記(1)と同様に、検知部200aは、開口102を閉塞し、且つ内部空間101に臨むように配置されていても良いし、少なくとも部分的に内部空間101内に配置されていても良い。又は、上記(1)と同様に、閉塞部が、開口102を閉塞し、且つ検知部200aが内部空間101に臨むように配置されていても良いし、少なくとも部分的に内部空間101内に配置されていても良い。
(2-2)感知部100の可撓部110のZ方向側の部分が、支持部本体122の収容孔105に嵌合(FIT IN)することによって、支持部本体122に継ぎ手(接続)されている(図9参照)。収容孔105は、支持部本体122内に設けられており且つZ’方向に開放されている。この場合、感知部100の内部空間101の第1空間101aが可撓部110内に設けられており、開口102が支持部本体122及びベース部121に設けられ、収容孔105に対してZ方向側に位置し且つ収容孔105に連通している。可撓部110のZ方向側の部分が収容孔105に嵌合することによって、開口102が第1空間101aに対してZ方向側に位置し且つ第1空間101aに連通している。上記(1)と同様に、検知部200aは、開口102を閉塞し、且つ内部空間101に臨むように配置されていても良いし、少なくとも部分的に内部空間101内に配置されていても良い。又は、上記(1)と同様に、閉塞部が、開口102を閉塞し、且つ検知部200aが内部空間101に臨むように配置されていても良いし、少なくとも部分的に内部空間101内に配置されていても良い。
(2-3)感知部100の可撓部110のZ方向側の部分が、支持部本体122の筒部122aに外嵌することによって、支持部本体122に継ぎ手(接続)されている(図10参照)。筒部122aは、支持部本体122のZ’方向側の部分であって、Z-Z’方向に延び且つZ’方向に開放されている。この場合、感知部100の内部空間101の第1空間101aが可撓部110内に設けられており、第2空間101bは、支持部本体122及びベース部121内に設けられ、第1空間101aに対してZ方向側に位置し且つ第1空間101aに連通している。第2空間101bは、筒部122aの内空間の一部を構成している。開口102は、ベース部121に設けられ、第2空間101bに対してZ方向側に位置し、第2空間101bに連通し且つZ方向側に開放されている。上記(1)と同様に、検知部200aは、開口102を閉塞し、且つ内部空間101に臨むように配置されていても良いし、少なくとも部分的に内部空間101内に配置されていても良い。又は、上記(1)と同様に、閉塞部が、開口102を閉塞し、且つ検知部200aが内部空間101に臨むように配置されていても良いし、少なくとも部分的に内部空間101内に配置されていても良い。
なお、感知部100が上記(1)、(2-1)及び(2-3)の何れかの構成を有する場合、第2空間101bは省略可能である。この場合、開口102が支持部本体122及びベース部121に設けられ、第1空間101aに対してZ方向側に位置し且つ第1空間101aに連通する構成とすることが可能である。また、感知部100が上記(2-1)又は(2-3)の何れかの構成を有し且つ第2空間101bが省略される場合、開口102は、可撓部110のZ方向側の開口であって、支持部本体122に支持された検知部200aが開口102から内部空間101内に配置され且つ支持部本体122が開口102を閉塞する構成とすることが可能である。この場合、基板300は省略しても良いし、検知部200aが基板300上に実装されておらず且つ検知部200aの出力部が基板300に電気的に接続されていても良い。感知部100が上記(1)、(2-1)、(2-2)及び(2-3)の何れかの構成を有する場合、第2空間101b及び開口102を省略することも可能である。この場合、検知部200aが第1空間101aに臨む又は一部が第1空間101aに位置するように感知部100内にインサート成形によって埋め込まれた構成となっている。なお、感知部100が可撓部110のみを有する場合、可撓部110内に内部空間101が設けられていると良い。この可撓部110に開口102が更に設けられていても良い。
センサS1は、アダプタ400を更に備えていても良い。アダプタ400は、金属又は合成樹脂で構成されている。アダプタ400には、当該アダプタ400をZ-Z’方向に貫通した貫通孔401が設けられている。貫通孔401のZ-Z’方向の寸法は、上記した何れかの態様の可撓部110のZ-Z’方向の寸法と支持部本体122のZ-Z’方向の寸法との和よりも小さい。貫通孔401内に支持部本体122、可撓部110のZ方向側の部分が配置されており且つ可撓部110のZ’方向側の部分が貫通孔401からZ’方向に突出していても良いし、貫通孔401内に支持部本体122が配置されており且つ可撓部110の全体が貫通孔401からZ’方向に突出していても良い。なお、接続部410の貫通孔401から突出した可撓部110の少なくとも一部は、上記支持部111を有する。この支持部111に支持される上記動作部130は、アダプタ400に対してZ’方向側に配置される。
アダプタ400は、接続部410と、固定部420とを有している。接続部410は、固定部420からZ’方向に延びている。接続部410は、流体の流路の少なくとも一部をなす接続対象に接続可能な構成となっている。例えば、接続部410は、接続対象に設けられた接続孔に嵌合(FIT IN)する構成としても良いし、接続部410が、接続対象に設けられたネジ孔に螺着される構成としても良い。前者の場合、接続部410のX-X’方向の断面の外形が、接続対象の接続孔のX-X’方向の断面の形に対応しており且つ接続部410のX-X’方向の断面の外形寸法が、接続対象の接続孔のX-X’方向の断面の寸法と略同じ又は若干大きいと良い。後者の場合、接続部410の外周面にねじ溝が形成され、接続孔の内周面に接続部410のねじ溝に対応するねじ溝が形成されていると良い。逆に、接続部410内の貫通孔401が上記接続孔又はネジ孔であり、接続対象の筒状の接続部が貫通孔401に嵌合(FIT IN)又は螺着される構成としても構わない。
接続対象は、例えば、T字管800とすることが可能である(図5参照)。T字管800は、T字管本体810と、接続管820とを有している。T字管本体810内の流路には、上記流体である流体がX’方向に流通可能となっている。接続管820は、T字管本体810からZ方向に延びており、その内部に接続孔を有している。接続孔は、T字管本体810の流路に連通している。接続管820の接続孔内に接続部410がZ方向側から嵌合(FIT IN)する構成となっている。以下、この状態を接続状態と称する。
上記接続状態で、接続部410の貫通孔401から突出した可撓部110の少なくとも一部と、動作部130とが、接続管820の接続孔からT字管本体810の流路内にT字管800に対して非接触で挿入される。流路内をX’方向に流れる流体が、動作部130の羽根車132の複数の羽根132bを押圧することによって、羽根車132が回転し(動作し)、羽根車132に対するX’方向側で流体に渦(カルマン渦)が発生し、この渦の少なくとも一部が可撓部110に衝突したり、流路内をX’方向に流れる流体が上記何れかの態様の羽根車132に衝突したり、流路内をX’方向に流れる流体が可撓部110に衝突したりすることによって、可撓部110の少なくとも一部が歪む。
固定部420は、Z-Z’方向においてベース部121に対向している。固定部420は、ベース部121に直接的に固定された構成とすることが可能である。この場合、固定部420には、Z方向に開放された複数の固定孔422が貫通孔401の周りに間隔をあけて設けられている。固定孔422はネジ孔又は嵌合孔である。ベース部121には、固定孔422と同数の複数の取付孔121aが設けられている。取付孔121aはベース部121をZ-Z’方向に貫通しており、円弧状に延びており且つ略リング状に間隔をあけて配置されている。取付孔121aによって構成される略リングの中心は、感知部100の可撓部110のZ-Z’方向に延びる中心軸と一致していると良い。各取付孔121aが、対応する固定孔422に対してZ方向側に位置している。センサS1は、ネジやピン等の複数の固定部材R1を更に備えた構成とすることが可能である。各固定部材R1が、対応する取付孔121aに挿通され、対応する固定孔422にネジ止め又は嵌合(FIT IN)することによって、ベース部121が固定部420に固定される。この固定前において、感知部100及び動作部130を、感知部100の可撓部110の中心軸を中心として回転させることによって、動作部130の羽根車132をX方向に向ける(流体の流れに対して略正対させる)ことができる。この後、上記の通り、ベース部121が固定部420に固定される。なお、取付孔121aは固定孔422に連通する円柱状の貫通孔であっても構わない。
又は、固定部420は、間接的にベース部121に固定された構成とすることが可能である。例えば、固定部420のZ-Z’方向に延びる外周面とベース部121のZ-Z’方向に延びる外周面とが面一に連続しており、両外周面に連続するネジ溝が形成されている。センサS1は、図示しないボルトを更に備えた構成とすることが可能である。このボルトを両外周面にネジ止めすることによって、固定部420とベース部121とがボルトを介して間接的に固定されている。
センサS1は、シール部500を更に備えていても良い。シール部500は、ゴム等の環状の弾性体である。シール部500は、アダプタ400が間接的又は直接的にベース部121に固定された状態で、Z-Z’方向においてベース部121とアダプタ400との間で挟持されている。シール部500は、ベース部121とアダプタ400との間で圧縮されていると良いが、これに限定されるものではない。アダプタ400の貫通孔401のZ方向側の周縁部には、シール部500を収容する収容凹部421が設けられていても良いが、これに限定されるものではない。シール部500は、アダプタ400の振動を吸収する防振性を有する構成とすることが可能である。アダプタ400には、シール部500を収容する収容凹部421が設けられていても良いが、これに限定されるものではない。シール部500に代えて、アダプタの振動を吸収する防振部が設けられていても良い。
センサS1は、カバー600を更に備えた構成とすることが可能である。基板300が設けられている場合、カバー600は、検知部200b及び基板300をZ方向側から覆うように支持部120のベース部121に固定されている。基板300が設けられていない場合、カバー600は、検知部200bをZ方向側から覆うように支持部120のベース部121に固定されている。
アダプタ400、シール部500及び/又はカバー600は、省略可能である。アダプタ400が省略される場合、感知部100の可撓部110又は支持部120を接続対象に接続したり固定したりすることが可能な構成とすれば良い。
以上のようなセンサS1による場合、以下の技術的特徴及び効果を奏する。
第1に、センサS1の可撓部110が流体によって歪み易くなる。なぜなら、可撓部110の支持部111に動作部130が支持されており、この動作部130の羽根車132が流体に押圧されて回転することによって、羽根車132のX’方向側で流体に渦(カルマン渦)を発生する。この渦の少なくとも一部がX’方向に流れて可撓部110に衝突(押圧)したり、動作部130の羽根車132がX’方向に流れる流体に押圧されたり、可撓部110自体がX’方向に流れる流体に押圧されたりすることによって、可撓部110が歪み、内部空間101内の気圧が変化する。このようにセンサS1の可撓部110が歪みやすくなり、内部空間101内の気圧が変化し易くなった結果、センサS1の感知精度が向上する。
なお、流路内の全体が流体によって満たされた状態で、当該流体がX’方向に流れる場合、上記の通り、可撓部110の少なくとも一部が歪む。この場合、検知部200aの少なくとも一つのセンサ部から出力される第1電子信号は最も大きくなり得る。すなわち、第1電子信号は最大値となり得る。一方、流路内の全体が流体によって満たされた状態で、流路内を流体が逆流する場合、X方向に流れる流体が、動作部130の羽根車132の複数の羽根132bを押圧することによって、羽根車132が回転し(動作し)、羽根車132に対するX方向側で流体に渦(カルマン渦)が発生するが、この渦が可撓部110に衝突しない。その代わりに、流路内をX方向に流れる流体が上記何れかの態様の羽根車132に衝突したり、流路内をX方向に流れる流体が可撓部110に衝突したりすることによって、可撓部110の少なくとも一部が歪む。この場合、検知部200aの少なくとも一つのセンサ部から出力される第1電子信号は、最大値の第1電気信号よりも小さくなる。
流路内の半分程度が流体によって満たされた状態で、当該流体がX’方向に流れる場合、流路内をX’方向に流れる流体が、動作部130の羽根車132の複数の羽根132bの一部を押圧することによって、羽根車132が回転し(動作し)、羽根車132に対するX’方向側で流体に渦(カルマン渦)が発生し、この渦の少なくとも一部が可撓部110に衝突したり、流路内をX’方向に流れる流体が上記何れかの態様の羽根車132の一部に衝突したり、流路内をX’方向に流れる流体が可撓部110の一部に衝突したりすることによって、可撓部110の少なくとも一部が歪む。この場合、検知部200aの少なくとも一つのセンサ部から出力される第1電子信号は、最大値の第1電気信号よりも小さくなる。一方、流路内の半分程度が流体によって満たされた状態で、流路内を流体が逆流する場合、X方向に流れる流体が、動作部130の羽根車132の複数の羽根132bの一部を押圧することによって、羽根車132が回転し(動作し)、羽根車132に対するX方向側で流体に渦(カルマン渦)が発生するが、この渦が可撓部110に衝突しない。その代わりに、流路内をX方向に流れる流体が上記何れかの態様の羽根車132の一部に衝突したり、流路内をX方向に流れる流体が可撓部110の一部に衝突したりすることによって、可撓部110の少なくとも一部が歪む。この場合、検知部200aの少なくとも一つのセンサ部から出力される第1電子信号は、流路内の半分程度が流体によって満たされた状態で、当該流体がX’方向に流れる場合の検知部200aの少なくとも一つのセンサ部から出力される第1電子信号よりも小さくなる。
第2に、センサS1の低価格を図ることができる。なぜなら、検知部200aの少なくとも一つのセンサ部が、感知部100の内部空間101の気圧の変化を検知するマイクロホンで構成されている。マイクロホン自体は安価であることから、検知部200aが安価になり、その結果として、センサS1の低価格化を図ることができる。また、検知部200aが開口102を閉塞する場合、検知部200aによって感知部100の内部空間101が密閉されるので、別部品で開口102を閉塞する場合に比べて、センサS1の部品点数が低減される。基板300が開口102を閉塞する場合、基板300によって感知部100の内部空間101が密閉されるので、別部品で開口102を閉塞する場合に比べて、センサS1の部品点数が低減される。
第3に、センサS1は、容易に組み立てられる。検知部200b、基板300、アダプタ400及びシール部500が省略される場合、動作部130を上記した何れかの通りに感知部100の可撓部110の支持部111に支持させ、検知部200aを感知部100に取り付け、検知部200aを感知部100の内部空間101に臨むように配置する又は少なくとも部分的に内部空間101内に配置するだけで、センサS1を組み立てることができる。検知部200b、基板300、アダプタ400及びシール部500が設けられている場合であっても、アダプタ400の貫通孔401内に感知部100の可撓部110及び支持部120の支持部本体122を挿入して、可撓部110の少なくとも一部を貫通孔401から突出させると共に、可撓部110の支持部120のベース部121とアダプタ400の固定部420との間にシール部500を介在させ、ベース部121を固定部420に直接的又は間接的に固定し、動作部130を上記した何れかの通りに感知部100の可撓部110の支持部111に支持させ、且つ、検知部200a及び検知部200bが両面に実装された基板300を、検知部200aが感知部100の内部空間101に臨むように配置する又は少なくとも部分的に内部空間101内に配置して、上記の通り基板300を感知部100の支持部120のベース部121に固定するだけで、センサS1を組み立てることができる。
第4に、可撓部110がアダプタ400に接触している場合、可撓部110が歪むと、可撓部110のアダプタ400との接触部分に負荷がかかる。しかし、可撓部110がアダプタ400に対して非接触である場合、可撓部110が歪んでも、可撓部110に前述の負荷がかからない。
第5に、制御部700及び検知部200bが設けられている場合、制御部700は、検知部200aの少なくとも一つのセンサ部によって検知される内部空間101内の気圧の特性情報と、検知部200bの少なくとも一つのセンサ部によって検知される感知部100の周囲の音響振動の特性情報との差分データを生成するので、この差分データを使用することによって、感知部100の周囲の音響振動の特性情報をノイズとして内部空間101内の気圧の特性情報から除去することが可能になる。このため、センサS1の流体に対する感知精度が向上する。
以下、本発明の実施例2を含む複数の実施例に係る流体センサS2(以下、単にセンサS2とも称する。)について、図11及び図12を参照しつつ説明する。図11には、実施例2のセンサS2が示されている。図12には、実施例2のセンサS2の第1設計変型例が示されている。図11及び図12にも、図2Aと同様に、Z-Z’方向及びX-X’方向が示されている。
センサS2は、動作部130’が、回転軸131と、羽根車132(動作部130の一部)と、支持部133(第2支持部)を有している点で、センサS1の動作部130と相違する以外、センサS1と略同じ構成である。よって、以下、その相違点について詳しく説明し、重複する説明は省略する。
動作部130’の支持部133は、下記(ア)又は(イ)の何れかの構成とすることが可能である。
(ア)アダプタ400が設けられている場合、動作部130’の支持部133は、アダプタ400の貫通孔401のZ’方向側の周縁部からZ-Z’方向に延びており且つアダプタ400の貫通孔401から突出する可撓部110の少なくとも一部に対してX方向側に配置されている(図11参照)。支持部133は、アダプタ400と一体的に連接された構成、又は、アダプタ400と別体であって、アダプタ400に設けられたネジ孔にネジ止めされた構成、又は、アダプタ400と別体であって、アダプタ400に設けられた嵌合孔に嵌合する構成とすることが可能である。支持部133は、X-X’方向においてアダプタ400の貫通孔401から突出する可撓部110の少なくとも一部に対向していても良いし、Y-Y’方向において位置ずれしており且つX-X’方向においてアダプタ400の貫通孔401から突出する可撓部110の少なくとも一部に対向しないように配置されていても良い。
(イ)感知部100の支持部120が設けられている場合、動作部130’の支持部133は、支持部120の可撓部110周りの周縁部からZ-Z’方向に延びており且つアダプタ400の貫通孔401から突出する可撓部110に対してX方向側に配置されている(図12参照)。支持部133は、支持部120と一体的に連接された構成、又は、支持部120と別体であって、支持部120に設けられたネジ孔にネジ止めされた構成、又は、支持部120と別体であって、支持部120に設けられた嵌合孔に嵌合する構成とすることが可能である。支持部133は、X-X’方向においてアダプタ400の貫通孔401から突出する可撓部110の少なくとも一部に対向していても良いし、アダプタ400の貫通孔401から突出する可撓部110の少なくとも一部からY-Y’方向において位置ずれしており且つX-X’方向において当該可撓部110の少なくとも一部に対向しないように配置されていても良い。この場合、アダプタ400は省略可能である。
(a1’)動作部130’の回転軸131は、その取付部131bが、可撓部110の支持部111ではなく、支持部133に支持されている以外、上記(a1)と同様の構成とすることが可能である。回転軸131の取付部131bがネジ部である場合、支持部133には、取付部131bがネジ止めされるネジ孔(図示なし)が設けられていると良い。このネジ孔はX方向に開放されている。回転軸131の取付部131bが嵌合凸部である場合、支持部133には、取付部131bが嵌合(FIT IN)する嵌合孔(図示なし)が設けられていると良い。この嵌合孔はX方向に開放されている。
(a2’)動作部130’の回転軸131は、その軸部131aが、可撓部110の支持部111ではなく、支持部133に一体的に設けられ、支持部133からX方向に延びている以外、上記(a2)と同様の構成とすることが可能である。
(b’)動作部130’の回転軸131は、回転軸131の軸部131aは、可撓部110の支持部111ではなく、支持部133の円柱状の軸孔に回転自在に軸支されている以外、上記(b)と同様の構成とすることが可能である。
動作部130’の回転軸131が上記(a1’)又は(a2’)の構成を有する場合、動作部130’の羽根車132は、動作部130の回転軸131が上記(a1)又は(a2)の構成を有する場合の動作部130の羽根車132と同様の構成とすることが可能である。また、動作部130’の回転軸131が上記(b’)の構成を有する場合、動作部130’の羽根車132は、動作部130の回転軸131が上記(b)の構成を有する場合の動作部130の羽根車132と同様の構成である。
以上のようなセンサS2は、センサS1の第2、第4及び第5の技術的特徴及び効果と同様の技術的特徴及び効果を奏する。これに加えて、センサS2は、以下の技術的特徴及び効果を奏する。
センサS2の可撓部110が流体によって歪み易くなる。なぜなら、支持部133に動作部130が支持されており、この動作部130’の羽根車132が流体に押圧されて回転することによって、羽根車132のX’方向側で流体に渦(カルマン渦)を発生する。この渦の少なくとも一部がX’方向に流れて可撓部110に衝突(押圧)したり、可撓部110自体がX’方向に流れる流体に押圧されたりすることによって、可撓部110が歪み、内部空間101内の気圧が変化する。このようにセンサS2の可撓部110が歪みやすくなり、内部空間101内の気圧が変化し易くなった結果、センサS2の感知精度が向上する。
なお、流路内の全体が流体によって満たされた状態で、当該流体がX’方向に流れる場合、上記の通り、可撓部110の少なくとも一部が歪む。この場合、検知部200aの少なくとも一つのセンサ部から出力される第1電子信号は最も大きくなり得る。すなわち、第1電子信号は最大値となり得る。一方、流路内の全体が流体によって満たされた状態で、流路内を流体が逆流する場合、X方向に流れる流体が、動作部130’の羽根車132の複数の羽根132bを押圧することによって、羽根車132が回転し(動作し)、羽根車132に対するX方向側で流体に渦(カルマン渦)が発生するが、この渦が可撓部110に衝突しない。その代わりに、流路内をX方向に流れる流体が可撓部110に衝突することによって、可撓部110の少なくとも一部が歪む。この場合、検知部200aの少なくとも一つのセンサ部から出力される第1電子信号は、最大値の第1電気信号よりも小さくなる。
流路内の半分程度が流体によって満たされた状態で、当該流体がX’方向に流れる場合、流路内をX’方向に流れる流体が、動作部130’の羽根車132の複数の羽根132bの一部を押圧することによって、羽根車132が回転し(動作し)、羽根車132に対するX’方向側で流体に渦(カルマン渦)が発生し、この渦の少なくとも一部が可撓部110に衝突したり、流路内をX’方向に流れる流体が可撓部110の一部に衝突したりすることによって、可撓部110の少なくとも一部が歪む。この場合、検知部200aの少なくとも一つのセンサ部から出力される第1電子信号は、最大値の第1電気信号よりも小さくなる。一方、流路内の半分程度が流体によって満たされた状態で、流路内を流体が逆流する場合、X方向に流れる流体が、動作部130’の羽根車132の複数の羽根132bの一部を押圧することによって、羽根車132が回転し(動作し)、羽根車132に対するX方向側で流体に渦(カルマン渦)が発生するが、この渦が可撓部110に衝突しない。その代わりに、流路内をX方向に流れる流体が可撓部110の一部に衝突することによって、可撓部110の少なくとも一部が歪む。この場合、検知部200aの少なくとも一つのセンサ部から出力される第1電子信号は、流路内の半分程度が流体によって満たされた状態で、当該流体がX’方向に流れる場合の検知部200aの少なくとも一つのセンサ部から出力される第1電子信号よりも小さくなる。
センサS2は、容易に組み立てられる。検知部200b、基板300、アダプタ400及びシール部500が省略される場合、動作部130’の回転軸131及び羽根車132を上記した何れかの通り支持部133に支持させ、検知部200aを感知部100に取り付け、検知部200aを感知部100の内部空間101に臨むように配置する又は少なくとも部分的に内部空間101内に配置するだけで、センサS2を組み立てることができる。検知部200b、基板300、アダプタ400及びシール部500が設けられている場合であっても、動作部130’の回転軸131及び羽根車132を上記した何れかの通り支持部133に支持させ、アダプタ400の貫通孔401内に感知部100の可撓部110及び支持部120の支持部本体122を挿入して、可撓部110の少なくとも一部を貫通孔401から突出させると共に、可撓部110の支持部120のベース部121とアダプタ400の固定部420との間にシール部500を介在させ、ベース部121を固定部420に直接的又は間接的に固定し、且つ検知部200a及び検知部200bが両面に実装された基板300を、検知部200aが感知部100の内部空間101に臨むように配置する又は少なくとも部分的に内部空間101内に配置するだけで、センサS2を組み立てることができる。
なお、上記した流体センサは、上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載範囲において任意に設計変更することが可能である。以下、詳しく述べる。
本発明の感知部の内部空間は省略可能である。この場合、第1検知部は、感知部の可撓部に取り付けられ且つ可撓部の上記した歪みによって生じる抗力を感知する圧力センサ、感知部の可撓部に取り付けられ且つ可撓部の上記した歪みを感知する加速度センサ、感知部の可撓部に取り付けられ且つ可撓部の上記した歪みを感知するジャイロセンサ、又は感知部の可撓部の上記した歪みを光学的に感知する光学センサ等とすることが可能である。
本発明の第1検知部は、複数であっても良い。複数の第1検知部は、上記した何れかの態様の内部空間に臨むように配置されており又は少なくとも部分的に前記内部空間内に配置されており、且つ、少なくとも一つのセンサ部を有する構成となっていれば良い。少なくとも一つのセンサ部は、上記した何れかの態様の内部空間内の気圧の変化を検知する構成であれば良い。よって、少なくとも一つのセンサ部は、上記したマイクロホンに限定されず、上記した何れかの態様の内部空間内の気圧の変化に応じて電圧(信号)が変化する圧電素子等であっても良い。
本発明の第2検知部は、複数であっても良い。複数の第2検知部は、上記した何れかの態様の感知部の周囲に向けて配置されており、且つ、少なくとも一つのセンサ部を有する構成となっていれば良い。少なくとも一つのセンサ部は、上記した何れかの態様の感知部の周囲の音響振動を検知する構成であれば良い。
本発明の動作部は、複数であっても良い。複数の動作部の回転軸及び羽根車は、上記した何れかの通り、可撓部110の支持部111又は支持部133に支持される構成とすることが可能である。
上記した何れかの態様の動作部130’の回転軸131は、Y-Y’方向に延びた円柱であって、支持部133に回転軸131の周方向に回転自在に支持された構成とすることが可能である。この回転軸131に羽根車132が回転自在に支持されており且つY又はY’方向に向いた構成とすることも可能である。この羽根車132も、X’方向に流れる流体に押圧され、回転し、そのX’方向側に渦が発生させる。又は、前記動作部130’の回転軸131が羽根車132を支持するのではなく、回転軸131の先端部から図示しない羽根がY方向又はY’方向に延びた構成とすることも可能である。この羽根は、X’方向に流れる流体に押圧され、回転軸131と共に回転し、そのX’方向側に渦が発生させる。
S1、S2:流体センサ
100:感知部
101:内部空間
101a、101b:第1空間、第2空間
102:開口
103:収容凹部
104:ネジ孔
105:収容孔
110:可撓部
111:支持部
120:支持部(第1支持部)
121:ベース部
121a:取付孔
122:支持部本体
130、130’:動作部
131:回転軸
132:羽根車
133:支持部(第2支持部)
200a:検知部(第1検知部)
200b:検知部(第2検知部)
300:基板
400:アダプタ
401:貫通孔
410:接続部
420:固定部
500:シール部
600:カバー部
700:制御部
710a、710b:第1、第2A/D変換部
720a、720b:第1、第2フーリエ変換部
730:演算部
740:強調部
800:T字管
810:T字管本体
820:接続管
100:感知部
101:内部空間
101a、101b:第1空間、第2空間
102:開口
103:収容凹部
104:ネジ孔
105:収容孔
110:可撓部
111:支持部
120:支持部(第1支持部)
121:ベース部
121a:取付孔
122:支持部本体
130、130’:動作部
131:回転軸
132:羽根車
133:支持部(第2支持部)
200a:検知部(第1検知部)
200b:検知部(第2検知部)
300:基板
400:アダプタ
401:貫通孔
410:接続部
420:固定部
500:シール部
600:カバー部
700:制御部
710a、710b:第1、第2A/D変換部
720a、720b:第1、第2フーリエ変換部
730:演算部
740:強調部
800:T字管
810:T字管本体
820:接続管
Claims (15)
- 流体の流れ方向である第1方向に略直交する第2方向に延びており且つ流体が衝突することによって少なくとも一部が歪む可撓部を有する感知部と、
前記可撓部に対して前記第1方向の上流側に配置された動作部であって、前記動作部の一部が流体に押圧されることによって動作し、前記動作部の前記一部に対する前記第1方向の下流側で当該流体に渦を発生させる、前記動作部と、
第1検知部とを備えており、
前記第1検知部は、前記可撓部の前記歪みを前記流体の流れとして検知する少なくとも一つのセンサ部を有している流体センサ。 - 請求項1記載の流体センサにおいて、
前記動作部は、前記可撓部に対して前記第1方向の上流側に配置された前記動作部の前記一部であって、流体に押圧されることによって回転し、前記第1方向の下流側で当該流体に渦を発生させる羽根車と、
前記羽根車の回転軸とを有しており、
前記回転軸は、前記可撓部から前記第1方向の上流側に延びており且つ前記羽根車を回転自在に軸支する、又は前記羽根車から前記第1方向に延びており且つ前記可撓部に前記羽根車と共に回転自在に軸支されている流体センサ。 - 請求項2記載の流体センサにおいて、
前記感知部は、第1支持部を更に有しており、
前記感知部の前記可撓部は、前記第1支持部から前記第2方向に延びている流体センサ。 - 請求項3記載の流体センサにおいて、
前記流体の流路の少なくとも一部をなす接続対象に接続可能なアダプタを更に備えており、
前記アダプタは、当該アダプタを前記第2方向に貫通した貫通孔を有しており、
前記第1支持部は、前記アダプタに直接的又は間接的に固定されたベース部と、
前記ベース部から前記第2方向の一方に延びた支持部本体とを有しており、
前記支持部本体は、前記アダプタの前記貫通孔内に配置され、前記可撓部の少なくとも一部が前記アダプタの前記貫通孔から前記第2方向の一方に突出しており、
前記動作部の前記回転軸は、前記アダプタの前記貫通孔から突出した前記可撓部の前記少なくとも一部から前記第1方向の上流側に延びており、
前記動作部の前記羽根車は、前記アダプタの前記貫通孔から突出した前記可撓部の前記少なくとも一部に対して前記第1方向の上流側に配置されている流体センサ。 - 請求項1記載の流体センサにおいて、
前記感知部は、第1支持部を更に有しており、
前記感知部の前記可撓部は、前記第1支持部から前記第2方向に延びており、
前記動作部は、前記可撓部に対して前記第1方向の上流側に配置されており且つ前記第2方向に延びる第2支持部と、
前記可撓部に対して前記第1方向の上流側に配置された前記動作部の前記一部であって、流体に押圧されることによって回転し、前記第1方向の下流側で当該流体に渦を発生させる羽根車と、
前記羽根車の回転軸とを有しており、
前記回転軸は、前記第2支持部から前記第1方向の上流側に延びており且つ前記羽根車を回転自在に軸支する、又は、前記羽根車から前記第1方向に延びており且つ前記第2支持部に前記羽根車と共に回転自在に軸支されている流体センサ。 - 請求項5記載の流体センサにおいて、
前記動作部の前記第2支持部は、前記第1支持部から前記第2方向に延びている流体センサ。 - 請求項5記載の流体センサにおいて、
前記流体の流路の少なくとも一部をなす接続対象に接続可能なアダプタを更に備えており、
前記アダプタは、当該アダプタを前記第2方向に貫通した貫通孔を有しており、
前記第1支持部は、前記アダプタに直接的又は間接的に固定されたベース部と、
前記ベース部から前記第2方向の一方に延びた支持部本体とを有しており、
前記支持部本体は、前記アダプタの前記貫通孔内に配置され、前記可撓部の少なくとも一部が前記アダプタの前記貫通孔から前記第2方向の一方に突出しており、
前記動作部の前記第2支持部は、前記アダプタから前記第2方向に延びており、
前記動作部の前記羽根車は、前記アダプタの前記貫通孔から突出した前記可撓部の前記少なくとも一部に対して前記第1方向の上流側に配置されている流体センサ。 - 請求項4又は7記載の流体センサにおいて、
複数の固定部材を更に備えており、
前記第1支持部の前記ベース部は、前記アダプタに対して前記第2方向の他方側に配置されており且つ複数の取付孔を有しており、
前記取付孔は、前記ベース部を前記第2方向に貫通しており、円弧状に延びており、且つ、略リング状に間隔をあけて配置されており、
前記固定部材が、前記取付孔に挿通され、前記ベース部を前記アダプタに固定している流体センサ。 - 請求項4、7又は8記載の流体センサにおいて、
前記アダプタは、前記接続対象であるT字管の接続管に接続可能な接続部を有しており、
前記アダプタの前記接続部が前記接続管に接続された状態で、前記アダプタの前記貫通孔から突出した前記可撓部の前記少なくとも一部及び前記動作部が前記T字管に対して非接触で前記T字管内に配置される流体センサ。 - 請求項1~9の何れかに記載の流体センサにおいて、
前記感知部は、密閉された内部空間を有しており、前記可撓部の前記少なくとも一部が歪むことによって、前記内部空間内の気圧が変化するようになっており、
前記第1検知部の前記少なくとも一つのセンサ部は、前記内部空間に臨むように配置されており又は少なくとも部分的に前記内部空間内に配置されており、且つ、前記内部空間内の前記気圧の変化を前記流体の流れとして検知する構成となっている流体センサ。 - 請求項2~4の何れかに記載の流体センサにおいて、
前記感知部は、密閉された内部空間を有しており、前記可撓部の前記少なくとも一部が歪むことによって、前記内部空間内の気圧が変化するようになっており、
前記第1検知部の前記少なくとも一つのセンサ部は、前記内部空間に臨むように配置されており又は少なくとも部分的に前記内部空間内に配置されており、且つ、前記内部空間内の前記気圧の変化を前記流体の流れとして検知する構成となっており、
前記回転軸は、前記羽根車を回転自在に軸支する又は前記可撓部に回転自在に軸支される軸部を有しており、前記軸部が前記内部空間に対して前記第2方向の一方側に位置している流体センサ。 - 請求項2~4の何れかに記載の流体センサにおいて、
前記感知部は、密閉された内部空間を有しており、前記可撓部の前記少なくとも一部が歪むことによって、前記内部空間内の気圧が変化するようになっており、
前記第1検知部の前記少なくとも一つのセンサ部は、前記内部空間に臨むように配置されており又は少なくとも部分的に前記内部空間内に配置されており、且つ、前記内部空間内の前記気圧の変化を前記流体の流れとして検知する構成となっており、
前記回転軸は、前記羽根車を回転自在に軸支する又は前記可撓部に回転自在に軸支される軸部を有しており、前記軸部が前記内部空間に対して前記第1方向の上流側に位置しており、
前記羽根車は、その回転時に前記羽根車の複数の羽根のうちの前記第2方向の一方側に位置する少なくとも一つの羽根及び前記第2方向の他方側に位置する少なくとも一つの羽根が前記内部空間に対して前記第1方向の上流側に位置する流体センサ。 - 請求項10、11又は12記載の流体センサにおいて、
前記感知部の周囲で発生する音響振動を検知する少なくとも一つのセンサ部を有する第2検知部と、
制御部とを更に備えており、
前記制御部は、前記第1検知部の前記少なくとも一つのセンサ部によって検知される前記気圧の特性情報と、前記第2検知部の前記少なくとも一つのセンサ部によって検知される前記音響振動の特性情報との差分データを生成する構成を有する流体センサ。 - 請求項13記載の流体センサにおいて、
前記制御部は、第1、第2フーリエ変換部と、演算部を有しており、
前記第1フーリエ変換部は、前記第1検知部の少なくとも一つのセンサ部から出力される電気信号に対してフーリエ変換処理を行うことによって、第1周波数スペクトルを生成するようになっており、
前記第2フーリエ変換部は、前記第2検知部の少なくとも一つのセンサ部から出力される電気信号に対してフーリエ変換処理を行うことによって、第2周波数スペクトルを生成するようになっており、
前記演算部は、前記第1周波数スペクトルと前記第2周波数スペクトルとの差分を取得することによって前記差分データを生成する構成となっている流体センサ。 - 請求項14記載の流体センサにおいて、
前記制御部は、強調部を更に有しており、
前記演算部は、前記差分データに基づいて、前記内部空間内の前記気圧の変動周波数帯域を特定する構成となっており、
前記強調部は、前記差分データのうち、前記内部空間内の前記気圧の変動周波数帯域のレベルを上げる一方、それ以外の帯域のレベルを下げる構成となっている流体センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020176982A JP2022068052A (ja) | 2020-10-21 | 2020-10-21 | 流体センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020176982A JP2022068052A (ja) | 2020-10-21 | 2020-10-21 | 流体センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022068052A true JP2022068052A (ja) | 2022-05-09 |
Family
ID=81456196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020176982A Pending JP2022068052A (ja) | 2020-10-21 | 2020-10-21 | 流体センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022068052A (ja) |
-
2020
- 2020-10-21 JP JP2020176982A patent/JP2022068052A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110726422B (zh) | 一种传感器 | |
JP2017108324A (ja) | コンデンサマイクロホンユニット及びコンデンサマイクロホン | |
EP3855132A1 (en) | Fluid sensing device | |
JP6337669B2 (ja) | 車両用発音器 | |
RU2691285C1 (ru) | Преобразователь вихрей вихревого расходомера | |
JP2022068052A (ja) | 流体センサ | |
WO2005029012A1 (ja) | 振動センサ | |
US6769305B2 (en) | Acceleration sensor | |
JP2022021857A (ja) | 流体センサ | |
TWI668414B (zh) | Vortex flowmeter | |
US6247364B1 (en) | Acceleration transducer and method | |
JP2021117214A (ja) | 感知センサ | |
EP4285603A1 (en) | Sound and vibration sensor | |
JP4089895B2 (ja) | 渦流量計 | |
JP5867542B2 (ja) | センサ装置 | |
CN210774489U (zh) | 一种浆液压力传感器 | |
JP3123307B2 (ja) | カルマン渦流量計 | |
CN115209810A (zh) | 喘鸣检测装置 | |
US20040129078A1 (en) | Acceleration transducer and method | |
JP6819634B2 (ja) | 音響センサ素子及び音響センサパッケージ | |
CN113219204A (zh) | 感知传感器 | |
WO2018223674A1 (zh) | 自预警气体传感器 | |
JPH03188340A (ja) | 高圧ガス配管用の圧力変動検出センサ | |
JP6836753B2 (ja) | 荷重変換器 | |
EP3993437A1 (en) | Micro-electromechanical transducer with suspended mass |