JPH037784Y2 - - Google Patents
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- JPH037784Y2 JPH037784Y2 JP4605283U JP4605283U JPH037784Y2 JP H037784 Y2 JPH037784 Y2 JP H037784Y2 JP 4605283 U JP4605283 U JP 4605283U JP 4605283 U JP4605283 U JP 4605283U JP H037784 Y2 JPH037784 Y2 JP H037784Y2
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- ultrasonic
- pedestal
- ultrasonic transducer
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- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
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Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、超音波を用いて流量や探傷等の測
定を行う超音波測定装置の超音波送受波器の改善
に関する。
定を行う超音波測定装置の超音波送受波器の改善
に関する。
更に詳しく述べるならば、超音波を発生又は受
波する超音波振動子を取り付ける台座の材質を、
従来に比べて高温状態で使用可能なものに改善し
て、超音波測定装置の使用範囲を拡大したことを
特徴とするものである。
波する超音波振動子を取り付ける台座の材質を、
従来に比べて高温状態で使用可能なものに改善し
て、超音波測定装置の使用範囲を拡大したことを
特徴とするものである。
以下図面に従つて、従来技術及び本考案の説明
を行う。
を行う。
第１図は、超音波測定装置の一例として、超音
波流量計を表わしたものである。１は管２の中を
流れる被測定流体である。３Ａ及び３Ｂは、管２
の軸線に対して斜めに相対向する形で取り付けら
れた超音波送受波器である。この超音波送受波器
３Ａ及び３Ｂは、それぞれ超音波振動子４ａ及び
４ｂと、この超音波振動子４ａ及び４ｂが取り付
けられた台座５ａ及び５ｂとで構成されている。
６は超音波送受波器３Ａ及び３Ｂ間で送受波され
る超音波である。この超音波６は、外部よりの駆
動信号（図示せず）で超音波振動子４ａ又は４ｂ
が励振させられた結果発生したものである。
波流量計を表わしたものである。１は管２の中を
流れる被測定流体である。３Ａ及び３Ｂは、管２
の軸線に対して斜めに相対向する形で取り付けら
れた超音波送受波器である。この超音波送受波器
３Ａ及び３Ｂは、それぞれ超音波振動子４ａ及び
４ｂと、この超音波振動子４ａ及び４ｂが取り付
けられた台座５ａ及び５ｂとで構成されている。
６は超音波送受波器３Ａ及び３Ｂ間で送受波され
る超音波である。この超音波６は、外部よりの駆
動信号（図示せず）で超音波振動子４ａ又は４ｂ
が励振させられた結果発生したものである。
このような超音波流量計の流量測定原理は以下
のようになる。管２の内径をＤとし、超音波６と
管１の直径方向とのなす角度をθとし、被測定流
体１の流速をＶとし、被測定流体１の音速をＣと
すると、一方の超音波送受波器３Ａから他方の超
音波送受波器３Ｂに向つて超音波が送波された場
合６ａの超音波伝播時間Ｔ１は、 T1＝Ｄ／Cosθ／Ｃ＋Vsinθ …(1) となり、逆の場合６ｂの超音波伝播時間T2は、 T2＝Ｄ／cosθ／Ｃ−Vsinθ …(2) となり、この２つの超音波伝播時間差T1及びＴ
２より被測定流体の流量が求められる。
のようになる。管２の内径をＤとし、超音波６と
管１の直径方向とのなす角度をθとし、被測定流
体１の流速をＶとし、被測定流体１の音速をＣと
すると、一方の超音波送受波器３Ａから他方の超
音波送受波器３Ｂに向つて超音波が送波された場
合６ａの超音波伝播時間Ｔ１は、 T1＝Ｄ／Cosθ／Ｃ＋Vsinθ …(1) となり、逆の場合６ｂの超音波伝播時間T2は、 T2＝Ｄ／cosθ／Ｃ−Vsinθ …(2) となり、この２つの超音波伝播時間差T1及びＴ
２より被測定流体の流量が求められる。
ところで、このような超音波流量計における問
題点は、管１に接触する台座５ａ（以下５ｂは省
略して表現する）の耐熱度によつて、使用温度範
囲が限定される、ということにあつた。以下従来
の台座５ａの材質について説明する。
題点は、管１に接触する台座５ａ（以下５ｂは省
略して表現する）の耐熱度によつて、使用温度範
囲が限定される、ということにあつた。以下従来
の台座５ａの材質について説明する。
従来の台座５ａの材質は、ポリメチルアクリレ
ート樹脂（以下PMMAという）が多用されてい
た。このPMMAの構造式は、 であり、適度の伝音特性を有し、かつ機械加工性
に優れているところより、超音波送受器のの台座
５ａとして用いるには非常に具合がよいものであ
つた。
ート樹脂（以下PMMAという）が多用されてい
た。このPMMAの構造式は、 であり、適度の伝音特性を有し、かつ機械加工性
に優れているところより、超音波送受器のの台座
５ａとして用いるには非常に具合がよいものであ
つた。
適度の伝音特性は、音の減衰が適度なものをい
う。例えば金属のような減衰の小さなものは音の
残響が長時間継続するためこれが雑音となつて測
定に悪影響を及ぼし、一方ゴムのような減衰の大
きなものは測定に十分な音を発生することができ
ないという欠点がある。従つてこの適度は伝音特
性は重要な台座５ａの選定条件である。このよう
なことにより、PMMAが多用されていたもので
ある。
う。例えば金属のような減衰の小さなものは音の
残響が長時間継続するためこれが雑音となつて測
定に悪影響を及ぼし、一方ゴムのような減衰の大
きなものは測定に十分な音を発生することができ
ないという欠点がある。従つてこの適度は伝音特
性は重要な台座５ａの選定条件である。このよう
なことにより、PMMAが多用されていたもので
ある。
このPMMAを、耐熱性の面と高温時における
超音波吸収性の面についてみると、 〔耐熱性について〕熱変形温度は、ASTM
（American Society of Mechanical
Engineers）試験法によると71〜102℃であり、
従つて被測定流体１が熱水である場合は台座５
ａが変形することが考えられる。
超音波吸収性の面についてみると、 〔耐熱性について〕熱変形温度は、ASTM
（American Society of Mechanical
Engineers）試験法によると71〜102℃であり、
従つて被測定流体１が熱水である場合は台座５
ａが変形することが考えられる。
〔高温時における超音波透過音について〕温
度の上昇にともなつてPMMAの超音波透過音
が減少することが、第２図に示すような明らか
になつた。同図ａがPMMAの温度一超音波透
過音特性の実測値である。同図は、横軸に温度
Ｔ（℃）を縦軸に超音波透過音（受波強度に対
する送波強度の比）αで表わしてある。
PMMAの特性ａは、温度Ｔが−40℃から＋80
℃に上昇するに従つて、超音波透過音αが大き
く減少する傾向を示している。即ち超音波振動
子から送波された超音波は、PMMAで製作さ
れた台座５ａを透過する際、高温になるに従つ
て吸収される率が増加されることになる。従つ
てこのような超音波送受波器にあつては、使用
温度範囲を例えば０〜60℃というような低い温
度範囲に制限しなければならない。
度の上昇にともなつてPMMAの超音波透過音
が減少することが、第２図に示すような明らか
になつた。同図ａがPMMAの温度一超音波透
過音特性の実測値である。同図は、横軸に温度
Ｔ（℃）を縦軸に超音波透過音（受波強度に対
する送波強度の比）αで表わしてある。
PMMAの特性ａは、温度Ｔが−40℃から＋80
℃に上昇するに従つて、超音波透過音αが大き
く減少する傾向を示している。即ち超音波振動
子から送波された超音波は、PMMAで製作さ
れた台座５ａを透過する際、高温になるに従つ
て吸収される率が増加されることになる。従つ
てこのような超音波送受波器にあつては、使用
温度範囲を例えば０〜60℃というような低い温
度範囲に制限しなければならない。
従来の超音波流量計の主用途は、上下水道等で
あつたため、使用温度も０〜30℃程度で問題とは
ならなかつた。しかしながら、近年超音波流量計
の技術（例えば精度等）向上にともない、その使
用範囲も例えば地熱発電等の熱水流量測定や重油
ライン等の加熱流体の流量測定等にまで広がつて
きている。
あつたため、使用温度も０〜30℃程度で問題とは
ならなかつた。しかしながら、近年超音波流量計
の技術（例えば精度等）向上にともない、その使
用範囲も例えば地熱発電等の熱水流量測定や重油
ライン等の加熱流体の流量測定等にまで広がつて
きている。
従つて台座５ａの耐熱性は駄きな問題となつて
いる。
いる。
この考案の目的は、このような従来技術の問題
に鑑みてなされたものであつて、被測定物体が高
温であつても容易に使用可能な超音波送受波器を
提供することにある。
に鑑みてなされたものであつて、被測定物体が高
温であつても容易に使用可能な超音波送受波器を
提供することにある。
そのために、台座の材質を、耐熱性を有し高温
時においても超音波透過音の減少をみない性質で
あつて、かつ機械的強度と加工性の優れた芳香族
系ポリサルホン樹脂又はポリフエニレンオキシド
樹脂とした。
時においても超音波透過音の減少をみない性質で
あつて、かつ機械的強度と加工性の優れた芳香族
系ポリサルホン樹脂又はポリフエニレンオキシド
樹脂とした。
芳香族ポリサルホン樹脂（以下PSFという）
は、分子鎖の中間に二酸化硫黄（SO2）結合を持
ち、その構造式は、 となつていることが知られている。
は、分子鎖の中間に二酸化硫黄（SO2）結合を持
ち、その構造式は、 となつていることが知られている。
ポリフエニレンオキシド樹脂（以下PPOとい
う）は、２，６−キシレノールを酸素で結合した
ポリマーであつて、その構造式は、 となつていることが知られている。
う）は、２，６−キシレノールを酸素で結合した
ポリマーであつて、その構造式は、 となつていることが知られている。
これ等PSFとPPOについて、高温時における
超音波透過音特性を実測した結果が第２図ｂ及び
ｃの特性である。
超音波透過音特性を実測した結果が第２図ｂ及び
ｃの特性である。
第２図の実測値は、PMMA、PSF、PPOの各
試料の形状を、厚さｔ＝40mm、縦ａ＝40mm、横ｂ
＝40mmの立方体とし、共振周波数1MHzの超音波
振動子（厚さτ＝２mm・径ｄ＝15φ）1、及び2
を試料の両側に対面して取り付け（第３図参照）、
超音波振動子の一方（例えば1）から他方（例え
ば2）へ超音波を送波してパルス波振幅の大きさ
を測定した結果得られたものである。
試料の形状を、厚さｔ＝40mm、縦ａ＝40mm、横ｂ
＝40mmの立方体とし、共振周波数1MHzの超音波
振動子（厚さτ＝２mm・径ｄ＝15φ）1、及び2
を試料の両側に対面して取り付け（第３図参照）、
超音波振動子の一方（例えば1）から他方（例え
ば2）へ超音波を送波してパルス波振幅の大きさ
を測定した結果得られたものである。
この実測値より明らかなように、PSF及び
PPOは温度Ｔが上昇するに従い超音波透過音α
も増加していることが判る。
PPOは温度Ｔが上昇するに従い超音波透過音α
も増加していることが判る。
耐熱性についてみてみると、PSFは熱変形温度
がASTM試験法で175℃であり、PPOはUL
（Under−writers Laboratories）認定温度が105
℃である。
がASTM試験法で175℃であり、PPOはUL
（Under−writers Laboratories）認定温度が105
℃である。
いずれにしても、PSF及びPPOは従来の
PMMAに比べて高温の使用が可能となるもので
あり、超音波測定装置に使用してきわめて有効な
技術である。
PMMAに比べて高温の使用が可能となるもので
あり、超音波測定装置に使用してきわめて有効な
技術である。
尚、上記例は超音波流量計の送受波器について
説明したが、超音波探傷用の探触子にも応用でき
ることは容易に推測できるものである。
説明したが、超音波探傷用の探触子にも応用でき
ることは容易に推測できるものである。
第１図は超音波測定装置の具体的一実施例とし
て示した超音波流量計であり、第２図は超音波送
受波器に使用される台座の材質（試料）特性図
（実測値）であり、第３図は第２図の実測値を得
るための試料形状である。 ２：管、３Ａ，３Ｂ：超音波送受波器、４ａ，
４ｂ：超音波振動子、５ａ，５ｂ：台座。
て示した超音波流量計であり、第２図は超音波送
受波器に使用される台座の材質（試料）特性図
（実測値）であり、第３図は第２図の実測値を得
るための試料形状である。 ２：管、３Ａ，３Ｂ：超音波送受波器、４ａ，
４ｂ：超音波振動子、５ａ，５ｂ：台座。
Claims (1)
- 超音波振動子と、該超音波動子が取り付けられ
る台座とを具備する超音波送受波器において、上
記台座の材質を芳香族系ポリサルホン樹脂又はポ
リフエニレンオキシド樹脂で構成したことを特徴
とする超音波送受波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4605283U JPS59152888U (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 超音波送受波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4605283U JPS59152888U (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 超音波送受波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59152888U JPS59152888U (ja) | 1984-10-13 |
| JPH037784Y2 true JPH037784Y2 (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=30176595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4605283U Granted JPS59152888U (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 超音波送受波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59152888U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7233795B1 (ja) * | 2022-09-26 | 2023-03-07 | 本多電子株式会社 | 流量計センサ |
-
1983
- 1983-03-30 JP JP4605283U patent/JPS59152888U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59152888U (ja) | 1984-10-13 |
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