JPH07301594A - センサ素子及び粒子センサ - Google Patents

センサ素子及び粒子センサ

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JPH07301594A JP6304579A JP30457994A JPH07301594A JP H07301594 A JPH07301594 A JP H07301594A JP 6304579 A JP6304579 A JP 6304579A JP 30457994 A JP30457994 A JP 30457994A JP H07301594 A JPH07301594 A JP H07301594A
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ジェー． シュレイダー エリック
Esu Etsukaaru Jiyosefu
エス． エッカール ジョセフ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 検出精度、耐久性に優れ、しかも安価なセン
サ素子及び粒子センサを提供すること。 【構成】 セラミックスからなる圧電体膜（２２）と、
圧電体膜（２２）の外表面（２２ｓ）を被覆する第一電
極（２４）と、圧電体膜（２２）の内表面（２２ｔ）を
被覆する第二電極（２６）とを有する検出部（２０）
と、検出部（２０）を載置して、セラミックスからなる
振動部（１４）と、振動部（１４）が振動できるよう
に、振動部（１４）を固定する固定部（１６）とを有す
るセンサ素子（１０）であって、振動部（１４）の表面
（１４ｓ）を第二電極（２６）が被覆していて、検出部
（２０）又は振動部（１４）を流体中の粒子に接触させ
ることにより、圧電体膜（２２）がこの振動形態を電気
信号に変換するセンサ素子。このセンサ素子を用いた粒
子センサ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は、流体中の粒子を検出
するために圧電体膜を用いたセンサ素子及びこのセンサ
素子を用いた粒子センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】 液体又は気体の流体中に固体である粒
子が混在するとき、粒子の存在を検出することが求めら
れる場合がある。特に、粒子が流体中に本来、混在すべ
きではないのにも拘わらず、粒子が混在し、その流体の
作用を阻害する場合、粒子の検出が重要になる。例え
ば、自動車のエンジン又は重機械のエンジンなどの内燃
機関は、ガソリン、軽油等を動力源とするが、これらの
内燃機関はエンジンオイル等の潤滑剤を用いて、エンジ
ン等の回転面や摺動面の摩擦抵抗及び磨耗を低減する。
しかし、内燃機関の使用に伴って、磨耗により金属粉等
の粒子が生じて、潤滑剤に混入し、回転面及び摺動面の
磨耗を早めることがある。通常は、オイルフィルター等
の濾過器により、潤滑剤中の粒子等を除去するが、潤滑
剤中の金属粉を検出することにより、潤滑剤の状態をよ
り詳細にモニターすることができる。また、エンジンな
どの内燃機関に限らず、変速機などの動力伝達機構、油
圧サーボバルブなどの油圧配管系、工業的な圧延加工、
プレス加工などに用いられる作動油、洗浄油などの流体
中の粒子及び／又はこれらの油の粘度等の管理を中心に
した流体の状態を管理することは重要である。
【０００３】 また、大気中の浮遊粒子の存在、その濃
度等も、大気汚染の程度をモニターするうえで重要であ
る。例えば、工場における排煙中の浮遊粒子を検出する
ことである。なお、流体とは、気体と液体との総称であ
り、これらの媒体が運動状態にあることを意味するので
はない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】流体中の粒子を検出す
るために、一定の間隔で離れている一対の電極を設け、
電極間の電気抵抗をモニターする方法がある。この方法
では、金属粒子が双方の電極に接触したときに、電極間
の電気抵抗が減少することより、金属粒子を検出する。
しかし、この方法では、電極の間隔より小さい粒子及び
絶縁体である粒子は検出できない。また、検出部に電気
磁石等で磁界を発生させ、センサ部に堆積する金属等の
粒子量を検出する方法がある。しかし、この方法では、
強磁性ではない粒子を検出できないため、検出の正確さ
が限られていた。更に、流体中の粒子量を光の透過率と
関連させ、粒子量を検出する方法もある。しかし、この
方法では、流体自体の透過率が常に一定とは限らず、ま
た、流体の劣化による透過率変化を伴う。更に、内燃機
関の潤滑剤等では、入射光の窓又は検出光の窓の汚れが
誤差に与える影響が大きく、耐久性が限られた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 そこで、本発明は、こ
れらの上記の課題を解決し、検出精度、耐久性に優れ、
しかも安価なセンサ素子及び粒子センサを提供すること
を目的とする。即ち、本発明によれば、流体中の異物で
ある固体粒子を検出するための素子であって、該固体粒
子の衝突に対して感応できる程度の質量を有する振動部
と、該振動部の振動を検出し電気信号に変換する装置と
を含むことを特徴とするセンサ素子が提供される。ま
た、本発明において、振動変位を検出し電気信号に変換
する装置が、圧電作用を利用するもの、電磁誘導作用を
利用するもの、静電容量変化を利用するもの、該振動部
に投光し、受光部での光の入射変化を利用するもの、導
体の歪に対する電気抵抗変化を利用するもの、半導体の
歪に対する電気抵抗変化を利用するもの、の内の一つ若
しくは二つ以上の組み合わせであることが好ましい。ま
た、本発明によれば、セラミックスからなる圧電体膜
と、該圧電体膜の外表面の少なくとも一部を被覆する第
一電極と、該圧電体膜の内表面の少なくとも一部を被覆
する第二電極とを有する検出部と、該検出部を載置し
て、セラミックスからなる振動部と、該振動部が振動で
きるように、該振動部を固定する固定部とを有するセン
サ素子であって、該振動部の少なくとも一部を該第二電
極が被覆していて、該検出部及び／又は振動部を流体中
の粒子に接触させることにより、該圧電体膜がこの振動
形態を電気信号に変換することを特徴とするセンサ素子
が提供される。本発明において、該振動部及び該固定部
が一体となって、セラミックスからなる基体を構成し、
該基体には、該振動部が肉薄になるように空所が形成さ
れていることが好ましい。また、該圧電体膜が、ジルコ
ン酸鉛、マグネシウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸
鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、マンガンニオブ酸鉛、アンチモン
スズ酸鉛、チタン酸鉛、マグネシウムタングステン酸
鉛、コバルトニオブ酸鉛及びチタン酸バリウムからなる
群から選ばれた少なくとも一種の成分を含有することが
好ましい。更に、該流体が潤滑油、作動油等の油であっ
てもよい。さらにまた、該圧電体膜の厚さが１〜１００
μｍであって、該振動部の厚さが１〜１００μｍである
ことが好ましい。また、該振動部が安定化された酸化ジ
ルコニウムからなることが好ましい。更に、本発明によ
れば、該基体の一端部に、該検出部が載置された上記セ
ンサ素子と、該検出部を覆う保護カバーとを有すること
を特徴とする粒子センサが提供される。更にまた、本発
明によれば、上記センサ素子を、被検査流体と相対運動
せしめて、被検査流体中の異物である固体粒子を該振動
部に強制的に衝突させることにより、該固体粒子を感知
検出する方法が提供される。
【０００６】
【作用】 本発明のセンサ素子では、流体中の粒子が検
出部又は振動部に接触することで、検出部及び振動部が
振動し、検出部の圧電体膜がこの振動を電気信号に変換
し、圧電体膜を挟んでいる電極がこの電気信号を出力す
ることを基本とする。このセンサ素子を用いた粒子セン
サでは、この電極からの出力により、粒子を検出する。
なお、粒子が検出部又は振動部に接触することは、粒子
がこれらに衝突する場合を含む。また、本発明のセンサ
素子では、自励することで、流体中の粒子及び／又は粘
度をも測定できる。
【０００７】
【実施例】 図１は、本発明のセンサ素子１０の説明断
面図である。また、図２は、図１のセンサ素子１０を斜
視図としたものであるが、説明の便宜のため、圧電体膜
２２及び上部電極２４の一部を欠いてある。図３は、図
１のセンサ素子１０の上面図である。センサ素子１０
は、基体１２と、基体１２の振動部１４に載置する検出
部２０とを有する。基体１２では、振動部１４及び固定
部１６が一体となっていて、振動部１４及び固定部１６
は基体１２の部分である。振動部１４の上側に検出部２
０が載置し、一方、振動部１４の下側に固定部１６が、
振動部１４の外周を囲むように位置する。しかし、本発
明では、振動部と固定部とが基体の部分である必要はな
く、例えば、金属である固定部が、セラミックスである
別個の振動部を固定していてもよい。固定部が金属の場
合、固定部に接続する振動部の表面をメタライズし、そ
のメタライズ層を固定部にろうづけする。または、単な
る金属の押圧により、振動部を固定してもよい。固定部
は、ステンレス鋼、鉄等の金属を用いてもよい。また、
本発明では、図１のように、振動部の全周が固定部に保
持されている必要はない。また、図６のように、振動部
７４の周囲の一端部のみが、固定部７６にいわゆる片持
ち状態で保持されていてもよい。振動部の少なくとも一
部分又は振動部の周囲の少なくとも一部分で、固定部に
保持されていてもよい。基体１２には、振動部１４が肉
薄になるように、空所として、閉塞空間１８が形成され
ている。閉塞空間１８の位置に対応して、検出部２０が
設けられている。しかし、本発明では、空所は閉塞空間
に限られず、空所が、例えば、基体１２の表面１２ｔか
ら振動部１４に向かう凹部であってもよい。
【０００８】 振動部１４は、センサ素子１０が粒子を
検出するとき、検出部２０と共に、上下方向、即ち、検
出部２０及び空所１８の方向に振動する。振動に好適な
形状のため、振動部１４は、板形状であることが好まし
く、この場合、板の厚さは、１〜１００μｍであること
が好ましく、３〜５０μｍが更に好ましく、５〜２０μ
ｍが更になお好ましい。厚さが１００μｍより大きいと
きには、感度が低下し、厚さが１μｍより小さいときに
は機械的強度が低下するからである。振動部１４は、高
耐熱性材料からなることが好ましい。検出部２０を、有
機接着剤等の耐熱性に劣る材料を介することなく、直接
に振動部１４に載置させる場合において、少なくとも圧
電体膜２２を形成するときに、振動部１４が熱により、
変質しないようにするためである。また、センサ素子を
オイル等の潤滑剤に用いるとき、振動部が、潤滑剤に含
有する有機溶剤に接触すること、又は、潤滑剤が酸性若
しくは塩基性に変性することもあるので、振動部は化学
的に安定である材料からなることが好ましい。また、振
動部１４の少なくとも一部を被覆する第二電極、第一電
極及び第二電極に接続するリード、リード端子等が導電
性であるため、振動部１４は、電気絶縁材料であること
が好ましい。従って、振動部１４は、高耐熱性の金属で
あって、その金属表面をガラス等のセラミックスで被覆
したものであってもよいが、最適には、セラミックスか
らなることが好ましい。振動部を構成するセラミックス
としては、例えば、安定化された酸化ジルコニウム、酸
化アルミニウム、酸化マグネシウム、ムライト、窒化ア
ルミニウム、窒化珪素、ガラス等を用いることができ
る。安定化された酸化ジルコニウムは、振動部が薄くて
も機械強度が高いこと、靱性が高いこと、圧電体膜及び
電極と化学反応性が小さいこと等のため、好ましい。
【０００９】 安定化された酸化ジルコニウムとは、安
定化酸化ジルコニウム及び部分安定化酸化ジルコニウム
を包含する。安定化された酸化ジルコニウムでは、立方
晶等の結晶構造をとるので、相転移を起こさない。一
方、酸化ジルコニウムは、１０００℃前後で、単斜晶と
正方晶とで相転移し、この相転移のときクラックが発生
したりする。安定化された酸化ジルコニウムは、酸化カ
ルシウム、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、酸化
スカンジウム、酸化イッテルビウム、酸化セリウム又は
希土類金属の酸化物等の安定化剤を、１〜３０モル％含
有する。振動部の機械強度を高めるため、安定化剤が、
酸化イットリウムを含有することが好ましい。このと
き、酸化イットリウムは、好ましくは１．５〜６モル％
含有し、更に好ましくは２〜４モル％含有する。更に主
なる結晶相は、正方晶、正方晶及び立方晶の混合相、立
方晶及び単斜晶の混合相、正方晶及び単斜晶の混合相、
又は、立方晶、正方晶及び単斜晶の混合相であってもよ
い。この中でも、主なる結晶相が、正方晶、又は、正方
晶及び立方晶の混合相であるときが、機械強度、靱性及
び耐久性の観点から好ましい。振動部１４を構成するセ
ラミックスが、０．５〜５重量％の酸化珪素を含有する
ことが好ましく、１〜３重量％の酸化珪素を含有するこ
とが更に好ましい。これは、検出部２０を熱処理して形
成するとき、酸化珪素が、振動部１４と検出部２０との
過剰な反応を避けて、良好な圧電体特性を得ることがで
きるからである。また、振動部１４がセラミックスから
なるとき、多数の結晶粒が振動部を構成するが、振動部
の機械強度を高めるため、結晶粒の平均粒径は、０．０
５〜２μｍであることが好ましく、０．１〜１μｍであ
ることが更に好ましい。
【００１０】 固定部１６は、振動部１４が振動できる
ように、振動部１４の少なくとも一部分又は振動部１４
の周囲の少なくとも一部分を固定する。図１の実施態様
では、固定部１６は、セラミックスからなることが好ま
しいが、振動部１４の材料と同一のセラミックスでもよ
ければ、異なっていてもよい。固定部を構成するセラミ
ックスとしては、振動部１４の材料と同様に、例えば、
安定化された酸化ジルコニウム、ムライト、酸化アルミ
ニウム、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化珪
素、ガラス等を用いることができる。空所である閉塞空
間１８の形状は制限されない。空所の水平断面又は垂直
断面の形状は、例えば、円形、楕円形、若しくは、正方
形及び長方形を含む多角形、又は、これらの形状を組み
合わせた複合形状であってもよい。しかし、多角形等の
形状のとき、コーナーが丸みを帯びるように縁どりされ
ていることが好ましい。
【００１１】 検出部２０は、圧電体膜２２と、圧電体
膜２２の外表面２２ｓの少なくとも一部を被覆する第一
電極２４と、圧電体膜の内表面２２ｔの少なくとも一部
を被覆する第二電極２６とを有する。第二電極２６は、
振動部１４の表面１４ｓの少なくとも一部を被覆する。
圧電体膜２２は、微視的には、応力に対応して誘電分極
を生じ、巨視的には、応力に応じて、電気信号、例え
ば、電荷又は電圧を出力する。このとき、圧電体膜は、
その厚さ方向に屈曲変位が発現するものであることが好
ましい。圧電体膜２２は、粒子が第一電極及び／又は振
動部に接触するとき、振動部１４と共に、圧電体膜２２
の膜厚さの方向に振動し、この振動が圧電体膜２２に応
力を加える。圧電体膜の厚さは、１〜１００μｍである
ことが好ましく、５〜５０μｍが更に好ましく、５〜３
０μｍが更になお好ましい。厚さが１００μｍより大き
いときには、感度が低下し、厚さが１μｍより小さいと
きには信頼性が確保し難いからである。
【００１２】 圧電体膜には、好適には、圧電性セラミ
ックスを用いることができるが、電歪セラミックス又は
強誘電体セラミックスであってもよく、更には、分極処
理が必要な材料であっても、必要がない材料であっても
よい。圧電体膜に用いるセラミックスは、例えば、ジル
コン酸鉛、マグネシウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸
鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、マンガンニオブ酸鉛、アンチモン
スズ酸鉛、チタン酸鉛、マンガンタングステン酸鉛、コ
バルトニオブ酸鉛、チタン酸バリウム等、又はこれらの
何れかを組み合わせた成分を含有するセラミックスが挙
げられる。これらの化合物が５０重量％以上をしめる主
成分であってもよいことはいうまでもない。また、ジル
コン酸鉛を含有するセラミックスは、好ましく用いれ
る。上記セラミックスに、更に、ランタン、カルシウ
ム、ストロンチウム、モリブデン、タングステン、バリ
ウム、ニオブ、亜鉛、ニッケル、マンガン等の酸化物、
若しくはこれらの何れかの組み合わせ、又は他の化合物
を、適宜、添加したセラミックスを用いてもよい。例え
ば、マグネシウムニオブ酸鉛と、ジルコン酸鉛と、チタ
ン酸鉛とからなる成分を主成分とし、更にランタンやス
トロンチウムを含有するセラミックスを用いることが好
ましい。
【００１３】 圧電体膜は、緻密であっても、多孔質で
あってもよく、多孔質のとき、気孔率は４０％以下であ
ることが好ましい。また、圧電体膜２２は、１層であっ
てもよければ、２層以上の積層構造であってもよい。２
層以上の積層構造であるとき、各層は横設してもよい
し、また、立設してもよい。また、振動部の片側のみで
なく、両側に検出部を設けてもよい。
【００１４】 図３で、第一電極２４及び第二電極２６
は、圧電体膜２２の電気信号を、リード２８及びリード
３０を通じて、端子パッド３２、３４に出力する。第一
電極２４は、接続部２５によりリード２８に接続する。
接続部２５は、圧電体膜２２に接触するが、第二電極２
６及びリード３０とは接触しない。なお、後に説明する
薄膜法により、第二電極２６、リード２８、３０、及び
端子パッド３２、３４を同時に形成してもよい。第一電
極及び第二電極は、用途に応じて適宜な厚さとするが、
０．１〜５０μｍの厚さであることが好ましい。第一電
極は、室温で固体であって、導電性の金属で構成されて
いることが好ましい。例えば、アルミニウム、チタン、
クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ニオブ、
モリブデン、ルテニウム、ロジウム、銀、スズ、タンタ
ル、タングステン、イリジウム、白金、金、鉛等を含有
する金属単体又は合金が挙げられる。これらの元素が任
意の組み合わせで含有していてもよいことはいうまでも
ない。また、白金、ロジウム、パラジウム等の白金族金
属、又はこれらの白金族金属を含有する、銀−白金、白
金−パラジウム等の合金を主成分とする電極材料が好適
に用いられる。また、銅、銀及び金は耐久性があるの
で、より好ましい。
【００１５】 第二電極は、白金、ルテニウム、ロジウ
ム、パラジウム、イリジウム、チタン、クロム、モリブ
デン、タンタル、タングステン、ニッケル、コバルト等
の高融点の金属を含有する単体又は合金からなることが
好ましい。また、これらの高融点金属が任意の組み合わ
せで含有していてもよいことはいうまでもない。また、
白金、ロジウム、パラジウム等の白金族金属、又はこれ
らの白金族金属を含有する、銀−白金、白金−パラジウ
ム等の合金を主成分とする電極材料が好適に用いられ
る。第二電極は、圧電体膜の熱処理の時に高温に晒され
る場合があるので、高温酸化雰囲気に耐えられる金属で
あることが好ましいからである。また、これらの高融点
金属と、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、ガ
ラス等のセラミックスとを含有するサーメットであって
もよい。セラミック基体の形状は、特に限定されず、用
途に応じて適宜選ばれる。セラミック基体の形状は、板
状が好ましいが、棒状、パイプ状であってもよい。
【００１６】 図４は、このセンサ素子１０を用いた粒
子センサ４０の説明断面図である。センサ素子１０は、
螺合部４１で、図示していない壁部に装着することがで
きる。これにより、検出部２０が載置する端部１０ａ
が、壁部より突出し、測定する流体に接触する。螺合部
４１はハウジング４２に接合する。しかし、螺合部４１
とハウジング４２は、同一の部品であって、ハウジング
で螺合してもよい。また、ハウジング４２の内側には、
センサ素子１０との緩衝部材４３が設けられている。セ
ンサ素子１０の端部１０ａは保護カバー４４で覆われて
いる。保護カバー４４には、複数個の貫通孔を設けて、
流体を保護カバー４４の内部に導入できるようにする。
【００１７】 センサ素子１０の他方の端部１０ｂは、
コネクタ４６に接続し、端子パッド３２、３４で検出す
る電気信号をコネクタ４６を介してライン４７、４８に
伝えることができる。センサ素子１０の端部１０ｂ及び
コネクタ４６はケーシング４５に挿入されている。端部
部材４９がケーシング４５の端部を封止し、ライン４
７、４８は、端部部材４９を貫いている。
【００１８】 次に、本発明のセンサ素子１０の製造方
法を説明する。基体は、グリーンシート又はグリーンテ
ープである成形層を、熱圧着等で積層して、次いで、焼
結することで一体化できる。例えば、図１の基体１２で
は、３層のグリーンシート又はグリーンテープを積層す
るが、その第二層に、閉塞空間１８となるように所定形
状の貫通孔を積層前に予め設けておけばよい。また、成
形型を用いる加圧成形、鋳込み成形、射出成形等によっ
て、成形層を作成し、切削、研削加工、レーザー加工、
プレス加工による打ち抜き等の機械加工により、空所等
を設けてもよい。成形層は、互いに同一の厚さである必
要はないが、焼結による収縮が同じ程度になるようにし
ておくことが好ましい。また、空所が凹部である場合、
焼結前のグリーンシート又はグリーンテープであるとき
に凹部に対応する形状に成形していてもよいし、また、
焼結後に機械加工を施してもよい。
【００１９】 セラミックス振動部１４に、検出部２０
を形成する方法を記載する。金型を用いたプレス成形法
又はスラリー原料を用いたテープ成形法等によって圧電
体を成形し、この焼結前の圧電体を、焼結前の基板にお
ける振動部に、熱圧着で積層し、同時に焼結して、基板
と圧電体とを形成する方法がある。この場合には、電極
は後述する膜形成法により、基板又は圧電体に予め形成
しておく必要がある。
【００２０】 圧電体膜の焼結温度は、これを構成する
材料によって適宜定められるが、一般には、８００℃〜
１４００℃であり、好ましくは、１０００℃〜１４００
℃である。この場合、圧電体膜の組成を制御するため
に、圧電体膜材料の蒸発源の存在下に焼結することが好
ましい。
【００２１】 一方、膜形成法では、振動部１４に、第
二電極２６、圧電体膜２２、及び第一電極２４をこの順
序に積層して、検出部２０を形成する。公知の膜形成
法、例えば、スクリーン印刷のごとき厚膜法、ディッピ
ング等の塗布法、イオンビーム、スパッタリング、真空
蒸着、イオンプレーティング、化学蒸着法（ＣＶＤ）、
メッキ等の薄膜法等が適宜用いられるが、これらに何等
限定されるものではない。この中では、スクリーン印刷
法が安定に製造することができるので好ましい。第二電
極２６、リード２８、３０、及び端子パッド３２、３４
は、スクリーン印刷によって、同時に印刷塗布すること
ができる。また、圧電体膜２２は、好ましくは、スクリ
ーン印刷、ディッピング、塗布等によって形成する。こ
れらの手法は、圧電体膜の材料からなるセラミック粒子
を主成分とするペーストやスラリーを用いて、基板上に
膜形成することができ、良好な圧電体特性が得られる。
また、このように圧電体膜を膜形成法によって形成する
と、接着剤を用いることなく、検出部と振動部とを一体
的に接合することができるため、信頼性、再現性に優
れ、更に、集積化し易いことから、特に好ましい。ま
た、そのような膜の形状は、適当なパターンを形成して
もよい。スクリーン印刷法、フォトリソグラフィ法等に
よって、パターン形成してもよく、また、レーザー加工
法、スライシング、超音波加工等の機械加工法を用い、
不必要な部分を除去してパターン形成してもよい。
【００２２】 また、作成される圧電体膜、第一電極及
び第二電極の形状は、何等限定されるものではなく、用
途に応じて如何なる形状を採用してもよい。例えば、三
角形、四角形等の多角形、円、楕円、円環等の曲線形
状、櫛形状、格子状又はこれらを組み合わせた特殊形状
であってもよい。また、検出部２０は振動部１４の全面
に設ける必要はなく、振動により発生する歪みが最も大
きい部分に設けることが好ましい。そして、このように
して基板状に形成されたそれぞれの膜（２２、２４、２
６）は、各膜の形成の都度、熱処理して、基板と一体構
造となるようにしてもよく、又は、これらの膜を形成し
た後に、これらの膜を同時に熱処理して、各膜が基板に
一体的に接合せしめてもよい。なお、薄膜法により第一
電極又は第二電極を形成する場合には、これらの電極を
一体化するためには、必ずしも熱処理を必要としない。
【００２３】 本発明のセンサ素子は、１つの検出部を
載置していればよいが、２以上の検出部を振動部に載置
してもよい。後者の場合、各々の検出部に対応して、振
動が各々独立するように、２以上の振動部を設けること
が好ましい。検出部の構成は、同一であってもよけれ
ば、異なっていてもよい。２以上の検出部が同一の構成
である場合、振動部の信頼性を確保したうえで、検出信
号の出力を大きくすることができる。一方、２以上の検
出部が異なる構成である場合、異なる機械的なインピー
ダンスを検出するため、粒子の大きさ、質量、数等及び
／又は流体の粘度を区別して検出することができる。
【００２４】 図５で、センサ素子５０は、基体５２
と、基体５２の二つの振動部５４ａ、５４ｂに載置する
二つの検出部６０ａ、６０ｂとを有する。基体５２で
は、振動部５４ａ、５４ｂ及び固定部５６が一体となっ
ていて、振動部５４ａ、５４ｂ及び固定部５６は基体５
２の部分である。各々の振動部５４ａ、５４ｂの上側に
検出部６０ａ、６０ｂが載置し、一方、各々の振動部５
４ａ、５４ｂの下側に、空所として、凹部５８ａ及び凹
部５８ｂが形成されている。凹部５８ａ、５８ｂは、各
々の振動部５４ａ、５４ｂが肉薄になるように、基体５
２の表面５２ｔから振動部１４に向かって設けられてい
る。また、固定部５６が、振動部５４ａ、５４ｂの外周
を囲むように位置する。
【００２５】 各々の検出部６０ａ、６０ｂは、圧電体
膜６２ａ、６２ｂと、圧電体膜６２ａ、６２ｂの外表面
６２ｓの少なくとも一部を被覆する第一電極６４ａ、６
４ｂと、圧電体膜の内表面６２ｔの少なくとも一部を被
覆する第二電極６６ａ、６６ｂとを有する。第二電極６
６ａ、６６ｂは、振動部５４ａ、５４ｂの表面５４ｓの
少なくとも一部を被覆する。検出部６０ａを粒子検出に
用いて、検出部６０ｂを、検出部６０ａの粒子検出を補
償するために、用いることができる。凹部５８ｂは、フ
ィルター５９に覆われている。フィルター５９には一定
の大きさの細孔が設けられているので、その細孔より小
さい粒子のみが凹部５８ｂに進入することができる。こ
の凹部５８ｂ内の粒子が振動部５４ｂに接触、特に衝突
することで、検出部６０ｂ及び振動部５４ｂが振動し、
検出部６０ｂの圧電体膜６２ｂがこの振動を電気信号に
変換する。従って、検出部６０ｂの出力は、ある大きさ
以下の粒子と、流体の圧力変動、速度変動及び温度変動
等のベースラインの変動に相当する。
【００２６】 一方、凹部５８ａにはフィルターがない
ので、如何なる大きさの粒子も凹部５８ａに進入し、振
動部５４ａに接触することで、検出部６０ａが電気信号
を出力する。従って、検出部６０ａの出力は、様々な大
きさの粒子に相当する。そこで、検出部６０ａの出力と
検出部６０ｂの出力とを比較し、又は、両出力の差を取
り、対象とする流体中の粒子の検出精度を補償すること
ができる。
【００２７】 図６で、センサ素子７０は、基体７２
と、基体７２の三つの振動部７４に載置する三つの検出
部８０とを有する。基体７２は、ほぼコの字形状をして
いて、空所７８が形成されている。基体７２の部分であ
る固定部７６より、振動部７４が突出していて、振動部
７４は可撓性を有する。固定部７６に保持される部位を
除いた振動部７４の周囲は、切削されていて、その切削
部は空所７８に連通する。なお、図６では、三つの振動
部７４は互いにほぼ平行となって突出するが、振動部が
互いに平行となる必要はない。各々の振動部７４には、
検出部８０がそれぞれ載置する。第二電極８６が振動部
７４の表面を被覆するが、第二電極が被覆しない振動部
７４の部分が縁となって残されている。圧電体膜８２が
第二電極８６を被覆して積層する。このとき、第二電極
８６が被覆しなかった振動部７４の縁が圧電体膜８２で
被覆される。第一電極８４が圧電体膜８２の表面を被覆
するが、圧電体膜８２の表面の一部には、第一電極８４
に被覆されない部分が残されている。
【００２８】 以下、センサ素子の使用方法を説明す
る。一対の電極より交流電圧を圧電体膜に印加すると、
逆圧電効果により、検出部及び振動部が振動をする。粒
子を検出するとき、圧電体膜には電圧が印加されていな
くてもよければ、電圧が印加されていてもよい。電圧が
印加されていない場合又は検出部及び振動部が振動しな
い程度の微小電圧が印加されている場合、流体中の粒子
を検出するには、流体が流れていることを要する。この
とき、流速がほぼ一定であることが好ましい。例えば、
内燃機関の潤滑剤が流体であるとき、オイルポンプ等が
作動することで、流体が一定の流速で流れていることが
好ましい。もっとも、オイルポンプ等が作動していない
ときであっても、内燃機関が作動することで、機械的な
振動により、潤滑剤が振動していてもよい。あるいは、
センサ素子自体を被検査流体に対して機械的に回転運動
又は直線運動せしめてセンサ素子自体に被検査流体中の
粒子を衝突せしめてもよい。これら流体が流れている場
合又はセンサ素子が機械的に運動せしめられている場
合、前記したように流速又は機械的運動の速度はほぼ一
定であることが好ましい。ただし、粒子の衝突に基づく
信号の周期は、流速又は機械的運動の速度の変動周期と
一般に異なるので、流速又は機械的運動の速度の変動に
伴う検出部の信号周期を補正するときには、流速又は機
械的運動の速度は一定である必要はない。一方、交流電
圧を印加した場合に、流体中の粒子及び／又は粘度を検
出するには、センサ素子の共振点付近の周波数の電気信
号を一対の電極に入力して検出部を振動させる。この場
合、流体中の粒子の大きさ、濃度等により、センサ素子
と流体とで構成される系全体の機械的なインピーダンス
が共振点付近で大きく変化する性質を利用して測定する
ことになる。また、粘度については、検出部及び振動の
振幅が粘度と相関することを更に利用して測定する。
【００２９】 圧電体膜に電圧を印加しているか否かに
かかわらず、検出部に生じる、粒子に起因する出力信号
は一般的に小さいので、増幅回路によって、出力信号を
増幅することが好ましいことはいうまでもない。また、
この増幅回路を包含する電気回路が、粒子の大きさとあ
る大きさの粒子の数に対応する出力信号を、流体中の粒
子の粒度分布に変換して、流体中の粒子を検知すること
が好ましい。なお、出力信号が、十分に大きければ、増
幅回路は必ずしも必要ではない。粒子が検出部２０の振
動部１４に衝突したときには、電圧パルスが端子パッド
３２、３４に現れる。この電圧パルスはいわゆる減衰正
弦波と近似する波形を一般に有する。減衰正弦波の振幅
は、粒子の大きさ及び速度に比例する。流体の流れの速
度が比較的に安定していることにより、粒子の速度がほ
ぼ一定であるとみなすことができるときには、減衰正弦
波の振幅は振動部に衝突した粒子の大きさを適切に反映
する。従って、適切な電気回路を用いることにより、検
出部に発生した減衰正弦波の振幅を求めることができ、
粒子の大きさの分布は、減衰正弦波の振幅の分布より直
接的に求めることができる。
【００３０】
【発明の効果】 本発明のセンサ素子では、検出部が振
動部に直接載置するので、検出部と振動部を接着剤で接
合する必要がなく、高温下で作動させることが可能であ
る。また、潤滑剤等によって接着剤の劣化が起こらない
ので、耐久性が高い。更に、接着剤のように緩衝材とし
て作用するものがなく、かつ、圧電体膜及び振動部を薄
くすることができるので、センサ素子の検出感度が高
い。更にまた、粒子が小さくとも、反磁性であっても、
検出することができる。以上、本発明を幾つかの実施例
に基づいて、具体的に説明してきたが、本発明は、上記
実施例に何等限定されて解釈されるべきものではなく、
本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識
に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えうるも
のであることが、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のセンサ素子の断面説明図であって、
図３のＡ−Ａ断面である。
【図２】 本発明のセンサ素子の一実施例の斜視説明図
である。
【図３】 本発明のセンサ素子の一実施例の上面説明図
である。
【図４】 本発明の粒子センサの断面説明図である。
【図５】 本発明のセンサ素子の断面説明図である。
【図６】 本発明のセンサ素子の一実施例である。
（ａ）は上面説明図である。（ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面の説
明図である。
【符号の説明】
１０・・・センサ素子、１０ａ・・・センサ素子の端部、１０
ｂ・・・センサ素子の端部、１２・・・基体、１２ｓ・・・基体
の表面、１２ｔ・・・基体の表面、１４・・・振動部、１４ｓ
・・・振動部の表面、１６・・・固定部、１８・・・閉塞空間、
２０・・・検出部、２２・・・圧電体膜、２２ｓ・・・圧電体膜
の外表面、２２ｔ・・・圧電体膜の内表面、２４・・・第一電
極、２５・・・接続部、２６・・・第二電極、２８・・・リー
ド、３０・・・リード、３２・・・端子パッド、３４・・・端子
パッド、４０・・・温度センサ、４１・・・螺合部、４２・・・
ハウジング、４３・・・緩衝部材、４４・・・保護カバー、４
５・・・ケーシング、４６・・・コネクタ、４７・・・ライン、
４８・・・ライン、４９・・・端部部材、５０・・・センサ素
子、５２・・・基体、５４ａ・・・振動部、５４ｂ・・・振動
部、５６・・・固定部、５８ａ・・・凹部、５８ｂ・・・凹部、
５９・・・フィルター、６０・・・検出部ａ、６０ｂ・・・検出
部、６２ａ・・・圧電体膜、６２ｂ・・・圧電体膜、６２ｓ・・
・圧電体膜の外表面、６２ｔ・・・圧電体膜の内表面、７０
・・・センサ素子、７２・・・基体、７４・・・振動部、７６・・・
固定部、７８・・・空所、８０・・・検出部、８２・・・圧電体
膜、８４・・・第一電極、８６・・・第二電極
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｎ 2/00 Ａ (72)発明者 エリック ジェー． シュレイダー アメリカ合衆国、94025 カリフォルニア 州、 メンロ パーク 404−69、 ラヴ ェンズウッド アヴェニュー 333、 エ スアールアイ インターナショナル内 (72)発明者 ジョセフ エス． エッカール アメリカ合衆国、94025 カリフォルニア 州、 メンロ パーク 404−69、 ラヴ ェンズウッド アヴェニュー 333、 エ スアールアイ インターナショナル内 (72)発明者 ロナルド イー． ペルリン アメリカ合衆国、94025 カリフォルニア 州、 メンロ パーク 404ー69、 ラヴ ェンズウッド アヴェニュー 333、エス アールアイ インターナショナル内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体中の異物である固体粒子を検出する
    ための素子であって、 該固体粒子の衝突に対して感応できる程度の質量を有す
    る振動部と、 該振動部の振動を検出し電気信号に変換する装置とを含
    むことを特徴とするセンサ素子。
  2. 【請求項２】 振動変位を検出し電気信号に変換する装
    置が、 圧電作用を利用するもの、 電磁誘導作用を利用するもの、 静電容量変化を利用するもの、 該振動部に投光し、受光部での光の入射変化を利用する
    もの、 導体の歪に対する電気抵抗変化を利用するもの、 半導体の歪に対する電気抵抗変化を利用するもの、 の内の一つ若しくは二つ以上の組み合わせであることを
    特徴とする請求項１に記載のセンサ素子。
  3. 【請求項３】 セラミックスからなる圧電体膜と、該圧
    電体膜の外表面の少なくとも一部を被覆する第一電極
    と、該圧電体膜の内表面の少なくとも一部を被覆する第
    二電極とを有する検出部と、 該検出部を載置して、セラミックスからなる振動部と、 該振動部が振動できるように、該振動部を固定する固定
    部とを有するセンサ素子であって、 該振動部の少なくとも一部を該第二電極が被覆してい
    て、 該検出部及び／又は振動部を流体中の粒子に接触させる
    ことにより、該圧電体膜がこの振動形態を電気信号に変
    換することを特徴とするセンサ素子。
  4. 【請求項４】 該振動部及び該固定部が一体となって、
    セラミックスからなる基体を構成し、該基体には、該振
    動部が肉薄になるように空所が形成されていることを特
    徴とする請求項１、２又は３に記載のセンサ素子。
  5. 【請求項５】 該圧電体膜が、ジルコン酸鉛、マグネシ
    ウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸
    鉛、マンガンニオブ酸鉛、アンチモンスズ酸鉛、チタン
    酸鉛、マグネシウムタングステン酸鉛、コバルトニオブ
    酸鉛及びチタン酸バリウムからなる群から選ばれた少な
    くとも一種の成分を含有することを特徴とする上記請求
    項の何れかに記載のセンサ素子。
  6. 【請求項６】 該流体が油であることを特徴とする上記
    請求項の何れかに記載のセンサ素子。
  7. 【請求項７】 該圧電体膜の厚さが１〜１００μｍであ
    って、該振動部の厚さが１〜１００μｍである上記請求
    項の何れかに記載のセンサ素子。
  8. 【請求項８】 該振動部が安定化された酸化ジルコニウ
    ムからなることを特徴とする上記請求項の何れかに記載
    のセンサ素子。
  9. 【請求項９】 該基体の一端部に、該検出部が載置され
    た請求項４に記載のセンサ素子と、該検出部を覆う保護
    カバーとを有することを特徴とする粒子センサ。
  10. 【請求項１０】 請求項１乃至８の何れかに記載のセン
    サ素子を、被検査流体と相対運動せしめて、被検査流体
    中の異物である固体粒子を該振動部に強制的に衝突させ
    ることにより、該固体粒子を感知検出する方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5747671A (en) * 1995-10-20 1998-05-05 Ngk Insulators, Ltd. Axial flow particle sensor
US5987972A (en) * 1997-08-20 1999-11-23 Ngk Insulators, Ltd. Method for detection of solid particles in fluid and particle sensor used in said method
JP2011080942A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Nippon Soken Inc パティキュレート検出センサ

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09138192A (ja) * 1995-09-29 1997-05-27 Ngk Insulators Ltd 多要素粒子センサ及び信号処理電子装置
JP3299131B2 (ja) * 1996-05-16 2002-07-08 日本碍子株式会社 粒子センサ
JPH1038789A (ja) * 1996-05-22 1998-02-13 Ngk Insulators Ltd 流体センサ
JP3343030B2 (ja) * 1996-05-22 2002-11-11 日本碍子株式会社 センサ素子
DE69714909T2 (de) * 1996-05-27 2003-04-30 Ngk Insulators Ltd Piezoelektrisches Element des Dünnschichttyps
JPH1010034A (ja) * 1996-06-25 1998-01-16 Ngk Insulators Ltd 粒子センサ
JPH1062331A (ja) * 1996-08-20 1998-03-06 Ngk Insulators Ltd 粒子センサ
US5925972A (en) * 1996-09-27 1999-07-20 Ngk Insulators, Ltd. Multiple element particle sensor and signal processing electronics
JPH10249768A (ja) * 1997-03-12 1998-09-22 Tokai Rubber Ind Ltd 力センサー
WO1998041822A1 (en) * 1997-03-20 1998-09-24 Crotzer David R Dust sensor apparatus
JP3236536B2 (ja) * 1997-07-18 2001-12-10 日本碍子株式会社 セラミック基体及びこれを用いたセンサ素子
JP3648086B2 (ja) * 1998-03-27 2005-05-18 日本碍子株式会社 ＺｒＯ２磁器
US6323580B1 (en) * 1999-04-28 2001-11-27 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Ferroic transducer
US6575020B1 (en) * 1999-05-03 2003-06-10 Cantion A/S Transducer for microfluid handling system
JP3845544B2 (ja) * 1999-10-01 2006-11-15 日本碍子株式会社 圧電／電歪デバイス及びその製造方法
US6249075B1 (en) * 1999-11-18 2001-06-19 Lucent Technologies Inc. Surface micro-machined acoustic transducers
JP3706903B2 (ja) 2000-08-10 2005-10-19 独立行政法人産業技術総合研究所 フレキシブル高感度セラミックスセンサー
US6439034B1 (en) * 2000-10-30 2002-08-27 Conagra Grocery Products Company Acoustic viscometer and method of determining kinematic viscosity and intrinsic viscosity by propagation of shear waves
DE10113254A1 (de) * 2001-03-19 2002-10-02 Infineon Technologies Ag Mikromechanik-Sensorelement und elektrische Schaltungsanordnung
JP4434537B2 (ja) * 2001-08-27 2010-03-17 パナソニック株式会社 圧電機能部品
JP3908512B2 (ja) * 2001-11-16 2007-04-25 セイコーインスツル株式会社 圧電トランスデューサ及び脈波検出装置
JP3957528B2 (ja) * 2002-03-05 2007-08-15 日本碍子株式会社 圧電／電歪膜型素子
US7395693B2 (en) * 2004-12-02 2008-07-08 The Arizona Board of Regents, a body corporate of the state of Arizona acting for Northern Arizona University Embedded piezoelectric microcantilever sensors
DE60335950D1 (de) * 2002-06-03 2011-03-17 Univ Arizona Hybride mikroauslegersensoren
US6894427B2 (en) * 2002-06-24 2005-05-17 Dymedix Corp. Nasal vibration transducer
US6990852B2 (en) * 2003-07-28 2006-01-31 Becton Dickinson & Company System and method for detecting particles
ATE384950T1 (de) 2004-12-22 2008-02-15 Fiat Ricerche Miniaturisierter sensor zur erfassung von eigenschaften einer flüssigkeit, insbesondere eines schmieröls
EP1872115A1 (de) * 2005-04-20 2008-01-02 Heraeus Sensor Technology Gmbh Russsensor
DE102006018956A1 (de) * 2006-04-24 2007-10-25 Robert Bosch Gmbh Abgassensor
EP2037251A4 (en) * 2006-07-04 2012-10-24 Ngk Insulators Ltd PIEZOELECTRIC / ELECTROSTRICTIVE FILM-TYPE SENSOR
EP2042851A4 (en) * 2006-07-04 2012-10-24 Ngk Insulators Ltd PIEZOELECTRIC FILMSENSOR
JP4611251B2 (ja) * 2006-07-04 2011-01-12 日本碍子株式会社 流体特性測定装置
JP4755965B2 (ja) * 2006-11-17 2011-08-24 株式会社アルバック 水晶振動子を使用した液状物の撹拌方法
EP2313036A1 (en) 2008-05-02 2011-04-27 Dymedix Corporation Agitator to stimulate the central nervous system
US20100049265A1 (en) 2008-08-22 2010-02-25 Dymedix Corporation EMI/ESD hardened sensor interface for a closed loop neuromodulator
DE102008047369A1 (de) * 2008-09-15 2010-04-15 Heraeus Sensor Technology Gmbh Epitaktischer Rußsensor
JP5754129B2 (ja) * 2010-03-11 2015-07-29 セイコーエプソン株式会社 圧電素子、圧電センサー、電子機器、および圧電素子の製造方法
DE102010042914B4 (de) * 2010-10-26 2012-05-24 Wachtel GmbH & Co. Bäckereimaschinen-Backöfen Messvorrichtung und Verfahren zur Erfassung von Verbrennungsluftbestandteilen
US10203272B2 (en) * 2011-10-12 2019-02-12 Colorado Seminary, University of Denver MEMS aerosol impactor
US9128022B2 (en) * 2012-05-18 2015-09-08 Korea Institute Of Industrial Technology Micro viscometers and methods of manufacturing the same
US11460362B2 (en) * 2019-07-23 2022-10-04 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Flexible printed pressure transducer with sensor diffusion stack materials and methods incorporating the same

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5446597A (en) * 1977-09-20 1979-04-12 Shimadzu Corp Collision characteristic meter for powders
JPS6094758A (ja) * 1983-10-28 1985-05-27 Toko Inc 抵抗調整装置とその製造方法
JPS62280634A (ja) * 1986-05-29 1987-12-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 粒子の粒径・速度測定方法およびその装置
JPS6361920A (ja) * 1986-09-03 1988-03-18 Komatsu Ltd 音響振動解析装置およびその製造方法
JPH0198311A (ja) * 1987-10-09 1989-04-17 Murata Mfg Co Ltd 集積型共振子の製造方法
JPH03282373A (ja) * 1990-03-30 1991-12-12 Copal Electron Co Ltd 加速度センサの構造並にその製造方法
JPH04274731A (ja) * 1990-11-05 1992-09-30 A Ahlstroem Oy ガスを使用する装置、この装置に対する損傷を防止する方法、およびそのための組立体
JPH0518884A (ja) * 1991-07-12 1993-01-26 Sintokogio Ltd 粒度分布測定装置
JPH0529675A (ja) * 1991-07-18 1993-02-05 Ngk Insulators Ltd 圧電／電歪膜型素子
JPH05332852A (ja) * 1990-04-11 1993-12-17 Wisconsin Alumni Res Found 多結晶シリコン共振ビーム変換器およびその製造方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3653253A (en) * 1970-01-05 1972-04-04 Thermo Systems Inc Aerosol mass concentration spectrometer
US3989311A (en) * 1970-05-14 1976-11-02 Debrey Robert J Particle monitoring apparatus
US3816773A (en) * 1972-10-12 1974-06-11 Mobil Oil Corp Method and apparatus for detecting particulate material in flow stream
US4193010A (en) * 1976-12-09 1980-03-11 Essex Transducers Corporation Sensor device using piezoelectric coating subjected to bending
US4114063A (en) * 1977-04-27 1978-09-12 Westinghouse Electric Corp. Piezoelectric sediment particle transport detector
US4214484A (en) * 1978-10-16 1980-07-29 Rhode Island Hospital Ultrasonic particulate sensing
US4294105A (en) * 1980-04-08 1981-10-13 Exxon Research & Engineering Co. Mass sensing element
GB2115222B (en) * 1982-02-19 1985-10-02 Gen Electric Co Plc Force sensor
US4531267A (en) * 1982-03-30 1985-07-30 Honeywell Inc. Method for forming a pressure sensor
JPS5986916A (ja) * 1982-11-11 1984-05-19 Murata Mfg Co Ltd 複合圧電共振子
JPS6072277A (ja) * 1983-09-28 1985-04-24 Shin Meiwa Ind Co Ltd 感圧素子および感圧センサ
JPS6263828A (ja) * 1985-09-06 1987-03-20 Yokogawa Electric Corp 振動式トランスジューサ
EP0215669A3 (en) * 1985-09-17 1989-08-30 Seiko Instruments Inc. Analytical device and method for analysis of biochemicals, microbes and cells
DE3874325T2 (de) * 1988-04-26 1993-02-25 Ford New Holland Inc Prall-detektoren.
US4908112A (en) * 1988-06-16 1990-03-13 E. I. Du Pont De Nemours & Co. Silicon semiconductor wafer for analyzing micronic biological samples
US5283037A (en) * 1988-09-29 1994-02-01 Hewlett-Packard Company Chemical sensor utilizing a surface transverse wave device
US5245290A (en) * 1989-02-27 1993-09-14 Matec Applied Sciences, Inc. Device for determining the size and charge of colloidal particles by measuring electroacoustic effect
DE69026765T2 (de) * 1989-07-11 1996-10-24 Ngk Insulators Ltd Einen piezoelektrischen/elektrostriktiven Film enthaltende piezoelektrischer/elektrostriktiver Antrieb
JPH07108102B2 (ja) * 1990-05-01 1995-11-15 日本碍子株式会社 圧電／電歪膜型アクチュエータの製造方法
US5160870A (en) * 1990-06-25 1992-11-03 Carson Paul L Ultrasonic image sensing array and method
US5210455A (en) * 1990-07-26 1993-05-11 Ngk Insulators, Ltd. Piezoelectric/electrostrictive actuator having ceramic substrate having recess defining thin-walled portion
WO1992005421A1 (en) * 1990-09-24 1992-04-02 Hydramotion Limited Vibratile sensing instrument
JPH04132921A (ja) * 1990-09-26 1992-05-07 Ngk Spark Plug Co Ltd 圧力検出器
GB9023883D0 (en) * 1990-10-27 1990-12-12 Atomic Energy Authority Uk Shot detection
US5207090A (en) * 1991-03-25 1993-05-04 Downing Jr John P Particle sensor for stream bed
EP0526048B1 (en) * 1991-07-18 1997-11-12 Ngk Insulators, Ltd. Piezoelectric/electrostrictive element having ceramic substrate formed essentially of stabilized zirconia
US5257530A (en) * 1991-11-05 1993-11-02 Atlantic Richfield Company Acoustic sand detector for fluid flowstreams
JP2665106B2 (ja) * 1992-03-17 1997-10-22 日本碍子株式会社 圧電／電歪膜型素子

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5446597A (en) * 1977-09-20 1979-04-12 Shimadzu Corp Collision characteristic meter for powders
JPS6094758A (ja) * 1983-10-28 1985-05-27 Toko Inc 抵抗調整装置とその製造方法
JPS62280634A (ja) * 1986-05-29 1987-12-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 粒子の粒径・速度測定方法およびその装置
JPS6361920A (ja) * 1986-09-03 1988-03-18 Komatsu Ltd 音響振動解析装置およびその製造方法
JPH0198311A (ja) * 1987-10-09 1989-04-17 Murata Mfg Co Ltd 集積型共振子の製造方法
JPH03282373A (ja) * 1990-03-30 1991-12-12 Copal Electron Co Ltd 加速度センサの構造並にその製造方法
JPH05332852A (ja) * 1990-04-11 1993-12-17 Wisconsin Alumni Res Found 多結晶シリコン共振ビーム変換器およびその製造方法
JPH04274731A (ja) * 1990-11-05 1992-09-30 A Ahlstroem Oy ガスを使用する装置、この装置に対する損傷を防止する方法、およびそのための組立体
JPH0518884A (ja) * 1991-07-12 1993-01-26 Sintokogio Ltd 粒度分布測定装置
JPH0529675A (ja) * 1991-07-18 1993-02-05 Ngk Insulators Ltd 圧電／電歪膜型素子

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5747671A (en) * 1995-10-20 1998-05-05 Ngk Insulators, Ltd. Axial flow particle sensor
US5987972A (en) * 1997-08-20 1999-11-23 Ngk Insulators, Ltd. Method for detection of solid particles in fluid and particle sensor used in said method
JP2011080942A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Nippon Soken Inc パティキュレート検出センサ

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