JPH0138250B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0138250B2 JPH0138250B2 JP7523781A JP7523781A JPH0138250B2 JP H0138250 B2 JPH0138250 B2 JP H0138250B2 JP 7523781 A JP7523781 A JP 7523781A JP 7523781 A JP7523781 A JP 7523781A JP H0138250 B2 JPH0138250 B2 JP H0138250B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- metal
- vibrating piece
- vibrator
- piezoelectric ceramic
- 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.)
- Expired
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 54
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 52
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0603—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a piezoelectric bender, e.g. bimorph
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は振動物体の異常振動を検出するための
振動検出器に係り、Ｓ／Ｎが高く誤検出が少な
く、高精度のものを提供しようとするものであ
る。
振動検出器に係り、Ｓ／Ｎが高く誤検出が少な
く、高精度のものを提供しようとするものであ
る。
従来における振動検出器としては、金属ベース
上の金属支持台に金属振動片の一端を結合し、こ
の金属振動片上に圧電磁器板を貼付けて構成され
ていた。そして、金属振動片としては黄銅、鉄−
ニツケル合金、恒弾性金属が用いられていたが、
この金属振動片に圧電磁器板を貼付けて構成され
る振動子の金属振動片のＱ値は第３図のロで示す
ように振幅によらずほぼ一定できわめて高い値を
有していた。
上の金属支持台に金属振動片の一端を結合し、こ
の金属振動片上に圧電磁器板を貼付けて構成され
ていた。そして、金属振動片としては黄銅、鉄−
ニツケル合金、恒弾性金属が用いられていたが、
この金属振動片に圧電磁器板を貼付けて構成され
る振動子の金属振動片のＱ値は第３図のロで示す
ように振幅によらずほぼ一定できわめて高い値を
有していた。
このため、振動検出器の出力電圧は第６図の
リ，ヌのように加わる振動が大きくなつてもきわ
めて帯域幅が狭いままであり、また、第５図のト
のように立上り時間の遅いものであつた。
リ，ヌのように加わる振動が大きくなつてもきわ
めて帯域幅が狭いままであり、また、第５図のト
のように立上り時間の遅いものであつた。
このようなことから、振動周波数と振動子の共
振周波数が互いに少しでもずれると出力電圧がき
わめて小さく、異常振動を検知できず、また、急
激に発生する異常振動を素早く検知できないもの
であつた。
振周波数が互いに少しでもずれると出力電圧がき
わめて小さく、異常振動を検知できず、また、急
激に発生する異常振動を素早く検知できないもの
であつた。
他の従来例として、振動子にきわめてＱの低い
圧電磁器板を貼合せて出力電圧の帯域幅を広くし
た場合には第７図のように加わる振動が強い場合
ヲにも、弱い場合ルにも帯域幅はほぼ同じ広い値
をとり、立上り時間は第５図のチのように短かい
ものとなる。
圧電磁器板を貼合せて出力電圧の帯域幅を広くし
た場合には第７図のように加わる振動が強い場合
ヲにも、弱い場合ルにも帯域幅はほぼ同じ広い値
をとり、立上り時間は第５図のチのように短かい
ものとなる。
したがつて、通常の振動状態においても、その
振動周波数に振動子の共振周波数近傍の周波数成
分を含んでいると大きな出力電圧があらわれ、異
常振動と誤判定してしまうといつた問題があつ
た。
振動周波数に振動子の共振周波数近傍の周波数成
分を含んでいると大きな出力電圧があらわれ、異
常振動と誤判定してしまうといつた問題があつ
た。
本発明は以上のような従来の欠点を除去するも
のである。
のである。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明す
る。
る。
１は金属ベースで、この金属ベース１上には金
属よりなる支持台２が固着され、この支持台２上
には矩形状の金属振動片３の上面に圧電磁器板４
を貼付けて構成した振動子５の一端が固着されて
いる。上記圧電磁器板４の表面電極はリード線６
で金属ベース１に絶縁物７を介して植設された端
子８に接続され、圧電磁器板４の裏面電極は金属
振動片３、支持台２、金属ベース１を介して金属
ベース１に植設された端子９に電気的に接続され
ている。また、破線で示すものはケース１０であ
り金属ベース１に固定されている。
属よりなる支持台２が固着され、この支持台２上
には矩形状の金属振動片３の上面に圧電磁器板４
を貼付けて構成した振動子５の一端が固着されて
いる。上記圧電磁器板４の表面電極はリード線６
で金属ベース１に絶縁物７を介して植設された端
子８に接続され、圧電磁器板４の裏面電極は金属
振動片３、支持台２、金属ベース１を介して金属
ベース１に植設された端子９に電気的に接続され
ている。また、破線で示すものはケース１０であ
り金属ベース１に固定されている。
第２図に示す実施例は、下面に結合用ねじ部１
１を有し、周面にねじ部１２をもつた周壁１３
と、中央上面に円柱状の支持台１４を有した金属
ベース１５に円板状の金属振動片１６の上面に圧
電磁器板１７を貼付けて構成される振動子１８を
組込み、中央に絶縁物１９を介して端子となる固
定柱２０を植設した金属ケース２１を金属ベース
１５の周壁１３のねじ部１２に螺合することで振
動子１８の中央部を支持台１４と固定柱２０との
間に固定し、金属ケース２１の絶縁物１９の周囲
に端子部２２を設けて構成されている。
１を有し、周面にねじ部１２をもつた周壁１３
と、中央上面に円柱状の支持台１４を有した金属
ベース１５に円板状の金属振動片１６の上面に圧
電磁器板１７を貼付けて構成される振動子１８を
組込み、中央に絶縁物１９を介して端子となる固
定柱２０を植設した金属ケース２１を金属ベース
１５の周壁１３のねじ部１２に螺合することで振
動子１８の中央部を支持台１４と固定柱２０との
間に固定し、金属ケース２１の絶縁物１９の周囲
に端子部２２を設けて構成されている。
このような実施例において、振動子５，１８の
金属振動片３，１６は、第３図のイに示すように
外力により励振されたときの振幅が大きくなる程
機械的Ｑ値が低下する金属で構成されている。こ
のような金属としては、鉄系強磁性合金のうち13
％のクロムと３％のアルミニウムを含むサイレン
タロイ（商品名＝東京芝浦電気株式会社製）、あ
るいは鉄系強磁性合金に15％のクロムを含むジエ
ンタロイ（商品名＝住友特殊金属株式会社製）と
呼ばれる制振金属が用いられる。
金属振動片３，１６は、第３図のイに示すように
外力により励振されたときの振幅が大きくなる程
機械的Ｑ値が低下する金属で構成されている。こ
のような金属としては、鉄系強磁性合金のうち13
％のクロムと３％のアルミニウムを含むサイレン
タロイ（商品名＝東京芝浦電気株式会社製）、あ
るいは鉄系強磁性合金に15％のクロムを含むジエ
ンタロイ（商品名＝住友特殊金属株式会社製）と
呼ばれる制振金属が用いられる。
これらの金属は振動の振幅がある限界値に達す
るまでは振幅の増加にしたがつて機械的Ｑが著し
く低下し、この限界値において一般の金属より著
しく低いＱ値を示すものであり制振金属と呼ばれ
ている。
るまでは振幅の増加にしたがつて機械的Ｑが著し
く低下し、この限界値において一般の金属より著
しく低いＱ値を示すものであり制振金属と呼ばれ
ている。
第１図、第２図の実施例で振動子５，１８の金
属振動片３，１６は所定の外力が加わつたときの
最大振幅が上記限界値を越えないようにその厚み
が設定される。
属振動片３，１６は所定の外力が加わつたときの
最大振幅が上記限界値を越えないようにその厚み
が設定される。
また、第１図における金属振動片３の長さ、第
２図における金属振動片１６の直径は振動子５，
１８の共振周波数が被検出振動の周波数と一致す
るように設定される。
２図における金属振動片１６の直径は振動子５，
１８の共振周波数が被検出振動の周波数と一致す
るように設定される。
本発明による振動検出器は以上のように構成さ
れ、振動物体に組込まれて異常振動を検出する。
モータなどの動力装置を有する機械、自動車のエ
ンジンなどは常時微小に振動しているが、動力伝
達機械の異常やエンジン自体の点火タイミングの
不具合により時として異常に大きな振動を起すこ
とがある。この異常振動は通常それぞれの機械や
エンジンなどに固有の周波数を有しているため振
動検出器の振動子５，１８の共振周波数を上記異
常振動の固有振動数にあらかじめ一致させておけ
ば、異常振動が発生した場合、振動子５，１８が
大振幅で励振され、圧電磁器板４，１７の圧電効
果により大きな電気出力が得られて異常振動の発
生を検出することができる。
れ、振動物体に組込まれて異常振動を検出する。
モータなどの動力装置を有する機械、自動車のエ
ンジンなどは常時微小に振動しているが、動力伝
達機械の異常やエンジン自体の点火タイミングの
不具合により時として異常に大きな振動を起すこ
とがある。この異常振動は通常それぞれの機械や
エンジンなどに固有の周波数を有しているため振
動検出器の振動子５，１８の共振周波数を上記異
常振動の固有振動数にあらかじめ一致させておけ
ば、異常振動が発生した場合、振動子５，１８が
大振幅で励振され、圧電磁器板４，１７の圧電効
果により大きな電気出力が得られて異常振動の発
生を検出することができる。
本発明による振動検出器は第３図イに示すよう
に振動子５，１８の振幅が小さいときには金属振
動片３，１６のＱ値が高く、振幅が大きくなるに
したがつて急激にＱ値が低下するようになつてい
る。したがつて圧電磁器板４，１７に発生する出
力電圧の周波数特性は第４図のハ，ニ，ホに示す
ように加わる振動が強くなるにしたがつて共振周
波数近傍の帯域幅が急激に広くなる特徴を有して
いる。
に振動子５，１８の振幅が小さいときには金属振
動片３，１６のＱ値が高く、振幅が大きくなるに
したがつて急激にＱ値が低下するようになつてい
る。したがつて圧電磁器板４，１７に発生する出
力電圧の周波数特性は第４図のハ，ニ，ホに示す
ように加わる振動が強くなるにしたがつて共振周
波数近傍の帯域幅が急激に広くなる特徴を有して
いる。
また、急に振動が加わつた場合の立上り時間は
帯域幅に反比例するので第５図ヘに示すように大
振幅を受けた際の出力電圧の立上りが急峻であ
る。
帯域幅に反比例するので第５図ヘに示すように大
振幅を受けた際の出力電圧の立上りが急峻であ
る。
これらのことより生じる効果として、第１に機
械などが通常の振動状態のときには出力電圧の帯
域幅が狭く、また立上り時間が遅いので通常の振
動が共振周波数近傍の周波数成分を有していても
異常振動として誤検出することがなくなる。
械などが通常の振動状態のときには出力電圧の帯
域幅が狭く、また立上り時間が遅いので通常の振
動が共振周波数近傍の周波数成分を有していても
異常振動として誤検出することがなくなる。
第２に、異常振動の固有周波数と振動検出器の
共振周波数が互いに若干ずれても、大きな振動に
対する帯域幅がきわめて広いので確実に異常振動
として検出できる。
共振周波数が互いに若干ずれても、大きな振動に
対する帯域幅がきわめて広いので確実に異常振動
として検出できる。
これらから、本発明の振動検出器はきわめて
Ｓ／Ｎが良好であるといえる。
Ｓ／Ｎが良好であるといえる。
第３に、大振動に対する立上り時間が早く、短
時間で急激に発生する異常振動を素早く検出でき
る。
時間で急激に発生する異常振動を素早く検出でき
る。
以上のように本発明の振動検出器は、金属振動
片を実使用状態で生じる最大振幅以下の振幅にお
いて、振幅が大きくなるほどＱ値が低くなる金属
で構成しているためＳ／Ｎが高くて誤検出が少な
く、かつ、過渡応答時間が短かくて検出時間の短
かい高精度なものとなる。
片を実使用状態で生じる最大振幅以下の振幅にお
いて、振幅が大きくなるほどＱ値が低くなる金属
で構成しているためＳ／Ｎが高くて誤検出が少な
く、かつ、過渡応答時間が短かくて検出時間の短
かい高精度なものとなる。
上記金属振動片の金属としては、例示したサイ
レンタロイ（商品名＝東京芝浦電気株式会社製）、
ジエンタロイ（商品名＝住友特殊金属株式会社
製）だけに限られるものではなく、鉄系の強磁性
体からなる制振金属は特に数100℃の高温にいた
るまで幅広い温度範囲でＱ値が安定しており、ま
た、その経時変化もきわめて少ないなど、自動車
のエンジンなど過酷な条件下で使用される振動検
出器に適している。
レンタロイ（商品名＝東京芝浦電気株式会社製）、
ジエンタロイ（商品名＝住友特殊金属株式会社
製）だけに限られるものではなく、鉄系の強磁性
体からなる制振金属は特に数100℃の高温にいた
るまで幅広い温度範囲でＱ値が安定しており、ま
た、その経時変化もきわめて少ないなど、自動車
のエンジンなど過酷な条件下で使用される振動検
出器に適している。
なお、金属振動片や圧電磁器板の形状や金属ベ
ース、金属ケースの構造、振動子の支持固定の構
造も第１図、第２図に示した実施例に限定される
ものではなく、金属振動片の共振を利用して外部
振動を検出し、この金属振動片上に固定した圧電
磁器板の圧電効果により振動子の振動を電気的出
力信号として取出す全ての構造の振動検出器に対
して同様の効果を得ることができる。
ース、金属ケースの構造、振動子の支持固定の構
造も第１図、第２図に示した実施例に限定される
ものではなく、金属振動片の共振を利用して外部
振動を検出し、この金属振動片上に固定した圧電
磁器板の圧電効果により振動子の振動を電気的出
力信号として取出す全ての構造の振動検出器に対
して同様の効果を得ることができる。
第１図は本発明の振動検出器の一実施例を示す
主要部の斜視図、第２図は他の実施例の断面図、
第３図は従来と本発明の振動検出器に用いる金属
振動片のＱ値周波数特性図、第４図は本発明の振
動検出器の出力電圧波数特性図、第５図は従来と
本発明振動検出器の出力電圧と立上り時間の関係
を示す特性図、第６図、第７図は従来の振動検出
器の出力電圧と振動周波数の関係を示す特性図で
ある。 １……金属ベース、２……支持台、３……金属
振動片、４……圧電磁器板、５……振動子、６…
…リード線、７……絶縁物、８，９……端子、１
０……ケース、１１……ねじ部、１２……ねじ
部、１３……周壁、１４……支持台、１５……金
属ベース、１６……金属振動片、１７……圧電磁
器板、１８……振動子、１９……絶縁物、２０…
…固定柱、２１……金属ケース、２２……端子
部。
主要部の斜視図、第２図は他の実施例の断面図、
第３図は従来と本発明の振動検出器に用いる金属
振動片のＱ値周波数特性図、第４図は本発明の振
動検出器の出力電圧波数特性図、第５図は従来と
本発明振動検出器の出力電圧と立上り時間の関係
を示す特性図、第６図、第７図は従来の振動検出
器の出力電圧と振動周波数の関係を示す特性図で
ある。 １……金属ベース、２……支持台、３……金属
振動片、４……圧電磁器板、５……振動子、６…
…リード線、７……絶縁物、８，９……端子、１
０……ケース、１１……ねじ部、１２……ねじ
部、１３……周壁、１４……支持台、１５……金
属ベース、１６……金属振動片、１７……圧電磁
器板、１８……振動子、１９……絶縁物、２０…
…固定柱、２１……金属ケース、２２……端子
部。
Claims (1)
- １ 金属振動片に圧電磁器板を貼合せた構成の振
動子を備えた振動検出器において、上記振動子の
金属振動片を振幅が大きくなるほどＱ値が低下す
る金属により構成したことを特徴とする振動検出
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7523781A JPS57189027A (en) | 1981-05-18 | 1981-05-18 | Oscillation detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7523781A JPS57189027A (en) | 1981-05-18 | 1981-05-18 | Oscillation detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57189027A JPS57189027A (en) | 1982-11-20 |
| JPH0138250B2 true JPH0138250B2 (ja) | 1989-08-11 |
Family
ID=13570405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7523781A Granted JPS57189027A (en) | 1981-05-18 | 1981-05-18 | Oscillation detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57189027A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017000104A1 (de) | 2016-01-12 | 2017-07-13 | Mazda Motor Corporation | Vorrichtung und verfahren zum diagnostizieren von schmiermitteldegradation in einem verbrennungsmotor |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0690079B2 (ja) * | 1985-03-25 | 1994-11-14 | 松下電器産業株式会社 | ノツクセンサ |
-
1981
- 1981-05-18 JP JP7523781A patent/JPS57189027A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017000104A1 (de) | 2016-01-12 | 2017-07-13 | Mazda Motor Corporation | Vorrichtung und verfahren zum diagnostizieren von schmiermitteldegradation in einem verbrennungsmotor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57189027A (en) | 1982-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0765919B2 (ja) | 容器の所定充填レベルを確認／監視する装置 | |
| US4225802A (en) | Piezoelectric knocking detector for internal combustion engine | |
| US2998535A (en) | Composite electro-acoustic transducer configuration | |
| DK169653B1 (da) | Piezoelektrisk accelerometer af forskydningstypen | |
| US6779403B2 (en) | Acceleration sensor | |
| JPH0138250B2 (ja) | ||
| US4476711A (en) | Combined vibration and temperature sensor | |
| JPH07113353B2 (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| US4441370A (en) | Vibration sensor | |
| JPH0363528A (ja) | 振動検出器 | |
| US3034001A (en) | Vibration detector | |
| JPH10246620A (ja) | 磁歪式変位検出装置 | |
| US4472654A (en) | Piezoelectric tuning fork vibrator with reduced vibrational leakage | |
| JPH11142492A (ja) | 磁気センサ | |
| JPS6154166B2 (ja) | ||
| JPS6117288B2 (ja) | ||
| JPS6032588Y2 (ja) | 振動検出器 | |
| JPS6242334Y2 (ja) | ||
| JPH056504Y2 (ja) | ||
| JPS6032583Y2 (ja) | 振動検出器 | |
| JPS6152926B2 (ja) | ||
| CN113484541A (zh) | 一种适合低频的宽带高灵敏度扭转型压电加速度计 | |
| JPS58139031A (ja) | 振動検出器 | |
| JPS63225130A (ja) | ノツクセンサ | |
| JPS5926284Y2 (ja) | 加速度計 |