JPH0811000Y2 - 超音波送受波器 - Google Patents
超音波送受波器Info
- Publication number
- JPH0811000Y2 JPH0811000Y2 JP1990026076U JP2607690U JPH0811000Y2 JP H0811000 Y2 JPH0811000 Y2 JP H0811000Y2 JP 1990026076 U JP1990026076 U JP 1990026076U JP 2607690 U JP2607690 U JP 2607690U JP H0811000 Y2 JPH0811000 Y2 JP H0811000Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- ultrasonic transducer
- lead wires
- lead wire
- resin
- 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 - Lifetime
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この考案は、ドップラーソナーや潮流計等に用いられ
る超音波送受波器に関する。
る超音波送受波器に関する。
（ｂ）従来の技術 ドップラーソナーや潮流計は、一定の俯角で超音波パ
ルスの送受波を行い、送信周波数に対する受信周波数の
ドップラーシフトから船と反射物体との相対速度を求め
ることによって、船の対地速度や移動方向の測定、所定
深度における潮流の流速および流向の測定を行う。
ルスの送受波を行い、送信周波数に対する受信周波数の
ドップラーシフトから船と反射物体との相対速度を求め
ることによって、船の対地速度や移動方向の測定、所定
深度における潮流の流速および流向の測定を行う。
このような超音波パルスのドップラー効果を利用する
機器において、超音波ビームを反射体に対し斜め方向に
向けるものの場合、ドップラー効果は媒体の音波伝播速
度に関係するため、音波伝播速度が一定でなければ、そ
の補正が必要となる。
機器において、超音波ビームを反射体に対し斜め方向に
向けるものの場合、ドップラー効果は媒体の音波伝播速
度に関係するため、音波伝播速度が一定でなければ、そ
の補正が必要となる。
一般に、ドップラーシフトΔｆは次式で表される。
Δｆ＝（2foV cosθ）/C （Ｖ＜＜Ｃ） ここで、fo:送信周波数 V:超音波送受波器と反射物体との水平方向の相対速度 θ：超音波ビーム送受波方向の水平面に対する俯角 C:超音波伝播速度（音速） 但し、超音波送受波器と反射物体間の相対速度による
超音波送受波信号のドップラーシフトは、途中の媒質の
状態にかかわらず、超音波の送受波時の音速によって定
まる（スネルの法則による。）。
超音波送受波信号のドップラーシフトは、途中の媒質の
状態にかかわらず、超音波の送受波時の音速によって定
まる（スネルの法則による。）。
そこで従来より、水面温度を計測して、Ｃの補正を行
っている。
っている。
（ｃ）考案が解決しようとする課題 ところが、実際に必要とされる超音波伝播速度は超音
波振動子表面での伝播速度であり、上述のように水温の
測定によって超音波伝播速度Ｃを補正する方法では超音
波振動子の周囲にあるモールド樹脂中の超音波伝播速度
についての補正が行われない。また、超音波振動子の発
熱による超音波伝播速度の補正も行われない。したがっ
て、超音波送受波器と反射物体間の相対速度を正確に求
めることができなかった。
波振動子表面での伝播速度であり、上述のように水温の
測定によって超音波伝播速度Ｃを補正する方法では超音
波振動子の周囲にあるモールド樹脂中の超音波伝播速度
についての補正が行われない。また、超音波振動子の発
熱による超音波伝播速度の補正も行われない。したがっ
て、超音波送受波器と反射物体間の相対速度を正確に求
めることができなかった。
なお、超音波送受波器から反射物体までの音線経路に
おける伝播速度の分布が分かれば、超音波送受波器と反
射物体との相対速度を正しく求めることができるが、そ
の場合には水温だけでなく塩分濃度および水圧等につい
ても測定しなければならない。
おける伝播速度の分布が分かれば、超音波送受波器と反
射物体との相対速度を正しく求めることができるが、そ
の場合には水温だけでなく塩分濃度および水圧等につい
ても測定しなければならない。
この考案の目的は、超音波振動子の周囲をモールドす
るモールド樹脂中の超音波伝播速度を測定できるように
し、ドップラー効果によって正確な相対速度を測定でき
るようにした超音波送受波器を提供することにある。
るモールド樹脂中の超音波伝播速度を測定できるように
し、ドップラー効果によって正確な相対速度を測定でき
るようにした超音波送受波器を提供することにある。
（ｄ）課題を解決するための手段 この考案は、超音波振動子と、この超音波振動子の両
面に接続された第1,第２のリード線と、第１のリード線
と超音波振動子との接続点に接続され該第１のリード線
と熱電対を構成する第３のリード線とを有し、前記超音
波振動子を樹脂モールドするとともに、前記３本のリー
ド線を該樹脂モールドから引き出したことを特徴とす
る。
面に接続された第1,第２のリード線と、第１のリード線
と超音波振動子との接続点に接続され該第１のリード線
と熱電対を構成する第３のリード線とを有し、前記超音
波振動子を樹脂モールドするとともに、前記３本のリー
ド線を該樹脂モールドから引き出したことを特徴とす
る。
（ｅ）作用 この考案の超音波送受波器では、超音波振動子に対し
て駆動信号を印加する第1,第２のリード線を接続し、さ
らに、第１のリード線と超音波振動子の接続点に第３の
リード線を接続している。第３のリード線は第１とリー
ド線と熱電対を構成する。このため、第1,第３のリード
線は、互いに熱電能が反対でその差が大きいものが用い
られる。これにより、超音波振動子の表面温度を直接測
定することができるうえ、超音波振動子に掛かる付加重
量を最小限に止めることができる。さらに、樹脂モール
ドから取り出されるリード線の数を超音波振動子の駆動
用，温度の検出用のものを合わせて３本で済ませること
ができる。なお、モールド樹脂の温度に対する超音波伝
播速度の関係は予め分かっているため、超音波振動子が
発熱する場合であっても、超音波振動子に対する超音波
送受波直前の超音波伝播速度を求めることができる。
て駆動信号を印加する第1,第２のリード線を接続し、さ
らに、第１のリード線と超音波振動子の接続点に第３の
リード線を接続している。第３のリード線は第１とリー
ド線と熱電対を構成する。このため、第1,第３のリード
線は、互いに熱電能が反対でその差が大きいものが用い
られる。これにより、超音波振動子の表面温度を直接測
定することができるうえ、超音波振動子に掛かる付加重
量を最小限に止めることができる。さらに、樹脂モール
ドから取り出されるリード線の数を超音波振動子の駆動
用，温度の検出用のものを合わせて３本で済ませること
ができる。なお、モールド樹脂の温度に対する超音波伝
播速度の関係は予め分かっているため、超音波振動子が
発熱する場合であっても、超音波振動子に対する超音波
送受波直前の超音波伝播速度を求めることができる。
（ｆ）実施例 この考案の実施例に係る超音波送受波器の断面構造を
第１図、その内部に設けられる超音波振動子の外観を第
２図にそれぞれ示す。
第１図、その内部に設けられる超音波振動子の外観を第
２図にそれぞれ示す。
第１図において１は円盤状の圧電基板の両主面に銀電
極等の電極膜を形成した圧電振動子、２は発泡性金属
板、３は上下面が不平行な円柱状金属体、４は超音波送
受波器全体を支持する金属板である。超音波振動子１と
発泡性金属板２間は絶縁シート（不図示）を介して接着
し、発泡性金属板２と金属体３間も接着して積層体を構
成している。この積層体に対しウレタン樹脂等の樹脂モ
ールド（５）を施して超音波送受波器を構成している。
極等の電極膜を形成した圧電振動子、２は発泡性金属
板、３は上下面が不平行な円柱状金属体、４は超音波送
受波器全体を支持する金属板である。超音波振動子１と
発泡性金属板２間は絶縁シート（不図示）を介して接着
し、発泡性金属板２と金属体３間も接着して積層体を構
成している。この積層体に対しウレタン樹脂等の樹脂モ
ールド（５）を施して超音波送受波器を構成している。
上記超音波振動子１は、第２図に示すように３本のリ
ード線を接続している。ここで、リード線L1とL2として
は、超音波振動子１の一方の電極に対し一点で半田付け
等により接続することによって熱電対を構成する金属材
料を用いている。またリード線L3は超音波振動子１の他
方の電極に対し半田付け等により接続している。したが
って端子T3とT1間またはT3とT2間に駆動電圧を印加する
ことによって超音波振動子が振動し、端子T1とT2間の起
電圧によって超音波振動子１表面の温度を測定すること
ができる。なお、上記各リード線は超音波振動子の振動
の節に接続して、リード線および半田の質量が振動モー
ドに影響を受えないようにする。
ード線を接続している。ここで、リード線L1とL2として
は、超音波振動子１の一方の電極に対し一点で半田付け
等により接続することによって熱電対を構成する金属材
料を用いている。またリード線L3は超音波振動子１の他
方の電極に対し半田付け等により接続している。したが
って端子T3とT1間またはT3とT2間に駆動電圧を印加する
ことによって超音波振動子が振動し、端子T1とT2間の起
電圧によって超音波振動子１表面の温度を測定すること
ができる。なお、上記各リード線は超音波振動子の振動
の節に接続して、リード線および半田の質量が振動モー
ドに影響を受えないようにする。
超音波振動子から引き出された３本のリード線は第１
図に示すように、発泡性金属板２と金属体３との間（金
属体３側にリード線敷設用溝を形成しておく。）を通し
て金属体３および金属板４の貫通孔から外部へ引き出し
ている。
図に示すように、発泡性金属板２と金属体３との間（金
属体３側にリード線敷設用溝を形成しておく。）を通し
て金属体３および金属板４の貫通孔から外部へ引き出し
ている。
このようにこの考案では、リード線を熱電対の片側と
して兼用することにより、温度センサに使用するリード
線の線数を必要最小限にすることができる。また、超音
波振動子に対する付加質量が小さくて済み、超音波振動
子本来の特性に悪影響を与えない。更に、超音波振動子
に対する温度センサの取り付け作業も簡単となる、とい
う効果がある。
して兼用することにより、温度センサに使用するリード
線の線数を必要最小限にすることができる。また、超音
波振動子に対する付加質量が小さくて済み、超音波振動
子本来の特性に悪影響を与えない。更に、超音波振動子
に対する温度センサの取り付け作業も簡単となる、とい
う効果がある。
（ｇ）考案の効果 この考案によれば、超音波振動子をモールドするモー
ルド樹脂中の温度を測定することができ、これにより超
音波の送受波を行う直前での超音波伝播速度が正確に分
かり、超音波送受波器と反射物体間の媒質の状態に関わ
らず反射物体との相対速度を正しく求めることができ
る。さらに、超音波振動子を駆動するリード線を利用し
た熱電対を温度センサとして用いているため、超音波振
動子に対する付加重量が少ないうえ樹脂モールドから取
り出すリード線が３本で済む利点がある。また、温度セ
ンサが超音波振動子に接触しているため、超音波振動子
の発熱によりモールド樹脂中に温度勾配が生じても、そ
の影響を受けることがない。
ルド樹脂中の温度を測定することができ、これにより超
音波の送受波を行う直前での超音波伝播速度が正確に分
かり、超音波送受波器と反射物体間の媒質の状態に関わ
らず反射物体との相対速度を正しく求めることができ
る。さらに、超音波振動子を駆動するリード線を利用し
た熱電対を温度センサとして用いているため、超音波振
動子に対する付加重量が少ないうえ樹脂モールドから取
り出すリード線が３本で済む利点がある。また、温度セ
ンサが超音波振動子に接触しているため、超音波振動子
の発熱によりモールド樹脂中に温度勾配が生じても、そ
の影響を受けることがない。
第１図はこの考案の実施例に係る超音波送受波器の断面
図、第２図は同超音波送受波器に用いられる超音波振動
子に対するリード線の接続状態を示す図である。 １……超音波振動子、２……発泡性金属板、３……金属
体、４……金属板、５……モールド樹脂、６……温度セ
ンサ。
図、第２図は同超音波送受波器に用いられる超音波振動
子に対するリード線の接続状態を示す図である。 １……超音波振動子、２……発泡性金属板、３……金属
体、４……金属板、５……モールド樹脂、６……温度セ
ンサ。
Claims (1)
- 【請求項１】超音波振動子と、この超音波振動子の両面
に接続された第1,第２のリード線と、第１のリード線と
超音波振動子との接続点に接続され該第１のリード線と
熱電対を構成する第３のリード線とを有し、前記超音波
振動子を樹脂モールドするとともに、前記３本のリード
線を該樹脂モールドから引き出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 |
|---|---|---|---|
| JP1990026076U JPH0811000Y2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 超音波送受波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990026076U JPH0811000Y2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 超音波送受波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03117996U JPH03117996U (ja) | 1991-12-05 |
| JPH0811000Y2 true JPH0811000Y2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=31528988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990026076U Expired - Lifetime JPH0811000Y2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 超音波送受波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0811000Y2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4555938A (en) | 1984-06-01 | 1985-12-03 | Airmar Technology Corporation | Marine instrument |
-
1990
- 1990-03-14 JP JP1990026076U patent/JPH0811000Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4555938A (en) | 1984-06-01 | 1985-12-03 | Airmar Technology Corporation | Marine instrument |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03117996U (ja) | 1991-12-05 |
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