JPH10281831A - 超音波送受波器 - Google Patents
超音波送受波器Info
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- JPH10281831A JPH10281831A JP9079397A JP7939797A JPH10281831A JP H10281831 A JPH10281831 A JP H10281831A JP 9079397 A JP9079397 A JP 9079397A JP 7939797 A JP7939797 A JP 7939797A JP H10281831 A JPH10281831 A JP H10281831A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配管を伝搬する超音波を減少し、かつ、繰り
返し送受波する超音波の送受波の繰り返し周期を短縮
し、測定対象の変動に対し、高速な応答で計測すること
を可能とする。 【解決手段】 円筒状のケーシング６の内部に弾性体４
を接合し、中間部に小径なくびれ部４ｃを設けて上下区
分し、下方の下端部４ｂの外径を上端部４ａより小径と
してくびれ部４ｃに懸架する。下端部４ｂの中央に圧電
素子２とインピーダンス整合層３とからなる超音波送受
波素子をインピーダンス整合層３の面を露出して埋め込
む。圧電素子２のパルス駆動により発振する超音波は、
くびれ部４ｃの内部抵抗と空間５との間の流体の粘性抵
抗により減衰し、配管を伝搬する超音波を減少し、か
つ、発振時間の短い超音波送受波信号にする。
返し送受波する超音波の送受波の繰り返し周期を短縮
し、測定対象の変動に対し、高速な応答で計測すること
を可能とする。 【解決手段】 円筒状のケーシング６の内部に弾性体４
を接合し、中間部に小径なくびれ部４ｃを設けて上下区
分し、下方の下端部４ｂの外径を上端部４ａより小径と
してくびれ部４ｃに懸架する。下端部４ｂの中央に圧電
素子２とインピーダンス整合層３とからなる超音波送受
波素子をインピーダンス整合層３の面を露出して埋め込
む。圧電素子２のパルス駆動により発振する超音波は、
くびれ部４ｃの内部抵抗と空間５との間の流体の粘性抵
抗により減衰し、配管を伝搬する超音波を減少し、か
つ、発振時間の短い超音波送受波信号にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波送受波器に
関し、より詳細には、超音波流量計および超音波レベル
計に使用される超音波送受波器において、配管を伝搬す
る超音波を減少し、かつ、該超音波送受波器の音響的制
動力を高くし、送受波信号の接続時間を短くする超音波
送受波器の構造に関する。
関し、より詳細には、超音波流量計および超音波レベル
計に使用される超音波送受波器において、配管を伝搬す
る超音波を減少し、かつ、該超音波送受波器の音響的制
動力を高くし、送受波信号の接続時間を短くする超音波
送受波器の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波流量計は被測定流体の流れ方向に
対し順方向および逆方向に超音波を交互に送受波し、超
音波の伝播時間差に比例して流量を求める推測形の流量
計である。
対し順方向および逆方向に超音波を交互に送受波し、超
音波の伝播時間差に比例して流量を求める推測形の流量
計である。
【０００３】図４は、従来の超音波の伝播時間差法によ
る超音波流量計を説明するための図で、図４（Ａ）は、
被測定流体の流れ方向の部分断面図、図４（Ｂ）は図４
（Ａ）と直角の断面図、図４（Ｃ），（Ｄ）は図４
（Ａ），（Ｂ）の超音波流量計に使用される従来の超音
波送受波器の部分断面図であり、図中、１０は超音波流
量計本体、１１は測定管、１２，１３は超音波送受波器
を支持する測定管１１と一体な支持管、１４，１５は超
音波送受波器、１６は圧電素子、１７はインピーダンス
整合層、１８はケーシング、１９は弾性体（モールド
材）である。
る超音波流量計を説明するための図で、図４（Ａ）は、
被測定流体の流れ方向の部分断面図、図４（Ｂ）は図４
（Ａ）と直角の断面図、図４（Ｃ），（Ｄ）は図４
（Ａ），（Ｂ）の超音波流量計に使用される従来の超音
波送受波器の部分断面図であり、図中、１０は超音波流
量計本体、１１は測定管、１２，１３は超音波送受波器
を支持する測定管１１と一体な支持管、１４，１５は超
音波送受波器、１６は圧電素子、１７はインピーダンス
整合層、１８はケーシング、１９は弾性体（モールド
材）である。
【０００４】図４に示した超音波流量計は、被測定流体
が流れる測定管１１に、測定管１１の管軸Ｏ−Ｏに対
し、角度βの角度を持ち、管軸Ｏ−Ｏを通る線上に管軸
を有する支持管１２と１３とが対向して設けられ、支持
管１２には超音波送受波器１４が、支持管１３には超音
波送受波器１５が同軸に対向して固着されている。超音
波送受波器１５から所定時間、超音波を矢印ＵAで示す
流れと順方向に発射して超音波送受波器１４で受波す
る。超音波送受波器１４は、超音波を受波後、矢印ＵB
で示す流れと逆方向に超音波送受波器１５に向け超音波
を発射する。超音波送受波器１４，１５は同じ構造のも
ので、交互に送受を繰り返す。超音波送受信器１４と１
５との区間において、超音波の矢印ＵA方向の伝播時間
と、矢印ＵB方向の伝播時間の時間差は、被測定流体の
矢印Ｆ方向の流速に比例した時間差である。超音波流量
計は、前記時間差に被測定流体のフローパターンに関す
るレイノルズ数補正を施した流速を求め、該流速に測定
管１１の断面積を乗算して流量を求めている。
が流れる測定管１１に、測定管１１の管軸Ｏ−Ｏに対
し、角度βの角度を持ち、管軸Ｏ−Ｏを通る線上に管軸
を有する支持管１２と１３とが対向して設けられ、支持
管１２には超音波送受波器１４が、支持管１３には超音
波送受波器１５が同軸に対向して固着されている。超音
波送受波器１５から所定時間、超音波を矢印ＵAで示す
流れと順方向に発射して超音波送受波器１４で受波す
る。超音波送受波器１４は、超音波を受波後、矢印ＵB
で示す流れと逆方向に超音波送受波器１５に向け超音波
を発射する。超音波送受波器１４，１５は同じ構造のも
ので、交互に送受を繰り返す。超音波送受信器１４と１
５との区間において、超音波の矢印ＵA方向の伝播時間
と、矢印ＵB方向の伝播時間の時間差は、被測定流体の
矢印Ｆ方向の流速に比例した時間差である。超音波流量
計は、前記時間差に被測定流体のフローパターンに関す
るレイノルズ数補正を施した流速を求め、該流速に測定
管１１の断面積を乗算して流量を求めている。
【０００５】超音波レベル計は、例えば、タンク内に貯
蔵された液体の液面に向け、一つの超音波送受波器から
超音波を発射し、液面から反射した超音波を前記超音波
送受波器で受波し、送受波信号の立ち上げ時間にタンク
内雰囲気の温度圧力下での音速を乗算して求めた距離の
半分を超音波送受波器と液面との距離としてレベルを求
めるものである。
蔵された液体の液面に向け、一つの超音波送受波器から
超音波を発射し、液面から反射した超音波を前記超音波
送受波器で受波し、送受波信号の立ち上げ時間にタンク
内雰囲気の温度圧力下での音速を乗算して求めた距離の
半分を超音波送受波器と液面との距離としてレベルを求
めるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の超音波
流量計においては、一対の一方の超音波送受波器から送
波された超音波信号を他方の超音波送受波器で受波し
て、例えば、流れと順方向の伝播時間を計測し、次に、
前記他方の超音波送受波器から前記一方の超音波送受波
器に向け超音波を送波して流れと逆方向の伝播時間を計
測し、順方向と逆方向の伝播時間差から流速を求めてい
る。しかし、図４（Ｂ）に示すように、ＵAは一部測定
管１１，支持管１２，１３を通ってＮAのように伝搬
し、同様に、ＵBは一部ＮBのように伝搬する。この
ＮA，ＮBが正しい伝搬時間計測に影響を及ぼす場合があ
る。また、超音波レベル計では、一つの超音波送受波器
から送波した超音波を液面から反射した超音波を受波し
て伝播時間と音速とを乗算して液面レベルを計測してい
る。しかしながら、従来の超音波送受波器では、超音波
送波後、発振の持続時間が長いため、超音波流量計では
順逆方向の超音波発射の繰り返し時間が長く、超音波レ
ベル計でも同様の問題点があり、流速変動の大きい流量
の計測が不能となり、液面レベルの検出の応答性も低く
なる。
流量計においては、一対の一方の超音波送受波器から送
波された超音波信号を他方の超音波送受波器で受波し
て、例えば、流れと順方向の伝播時間を計測し、次に、
前記他方の超音波送受波器から前記一方の超音波送受波
器に向け超音波を送波して流れと逆方向の伝播時間を計
測し、順方向と逆方向の伝播時間差から流速を求めてい
る。しかし、図４（Ｂ）に示すように、ＵAは一部測定
管１１，支持管１２，１３を通ってＮAのように伝搬
し、同様に、ＵBは一部ＮBのように伝搬する。この
ＮA，ＮBが正しい伝搬時間計測に影響を及ぼす場合があ
る。また、超音波レベル計では、一つの超音波送受波器
から送波した超音波を液面から反射した超音波を受波し
て伝播時間と音速とを乗算して液面レベルを計測してい
る。しかしながら、従来の超音波送受波器では、超音波
送波後、発振の持続時間が長いため、超音波流量計では
順逆方向の超音波発射の繰り返し時間が長く、超音波レ
ベル計でも同様の問題点があり、流速変動の大きい流量
の計測が不能となり、液面レベルの検出の応答性も低く
なる。
【０００７】本発明は、上述した実情に鑑みてなされた
もので、超音波送受波器の超音波発振素子を囲む弾性体
の中間部にくびれ部を設けて、配管を伝搬する超音波を
減少し、超音波発振の持続時間を短くし、応答性の優れ
た流量または液面レベルの計測を可能とした超音波送受
波器を提供することを目的とするものである。
もので、超音波送受波器の超音波発振素子を囲む弾性体
の中間部にくびれ部を設けて、配管を伝搬する超音波を
減少し、超音波発振の持続時間を短くし、応答性の優れ
た流量または液面レベルの計測を可能とした超音波送受
波器を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、超音
波流量計および超音波レベル計に使用する超音波送受波
器の構造において、該超音波送受波器は、送受波面と直
角方向に振動する超音波送受波面を有する板状の圧電素
子と、一端側が固定端面で他端側が前記圧電素子の前記
超音波送受波面を露出し該圧電素子の周囲を囲む弾性体
と、該弾性体を前記固定端側のみで固着する筒状のハウ
ジングを有し、該弾性体の前記固定端側と前記圧電素子
を含む前記他端側との中間位置に小径のくびれ部を設
け、該くびれ部と前記ハウジング間の空間が超音波を送
受波する空間と連通したものである。
波流量計および超音波レベル計に使用する超音波送受波
器の構造において、該超音波送受波器は、送受波面と直
角方向に振動する超音波送受波面を有する板状の圧電素
子と、一端側が固定端面で他端側が前記圧電素子の前記
超音波送受波面を露出し該圧電素子の周囲を囲む弾性体
と、該弾性体を前記固定端側のみで固着する筒状のハウ
ジングを有し、該弾性体の前記固定端側と前記圧電素子
を含む前記他端側との中間位置に小径のくびれ部を設
け、該くびれ部と前記ハウジング間の空間が超音波を送
受波する空間と連通したものである。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１に記載の超音
波送受波器において、前記弾性体は、前記くびれ部で区
画された前記一端側の外径を前記他端側の外径より大径
とし、該一端側の外周面を前記ハウジング内壁面に固定
し、前記他端側の外周面に３個以上の点状の突起部を有
し、該点状の突起部で前記ハウジング内壁面に点接触す
るようにしたものである。
波送受波器において、前記弾性体は、前記くびれ部で区
画された前記一端側の外径を前記他端側の外径より大径
とし、該一端側の外周面を前記ハウジング内壁面に固定
し、前記他端側の外周面に３個以上の点状の突起部を有
し、該点状の突起部で前記ハウジング内壁面に点接触す
るようにしたものである。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１に記載の超音
波送受波器において、前記弾性体は、前記くびれ部で区
画された前記一端側の外径を前記他端側の外径より大径
とし、該一端側の外周面を前記ハウジング内壁面に固定
し、前記他端側の外周面に長手方向に延びた３個以上の
線状の突起部を有し、該線状の突起部で前記ハウジング
内壁面に線接触するようにしたものである。
波送受波器において、前記弾性体は、前記くびれ部で区
画された前記一端側の外径を前記他端側の外径より大径
とし、該一端側の外周面を前記ハウジング内壁面に固定
し、前記他端側の外周面に長手方向に延びた３個以上の
線状の突起部を有し、該線状の突起部で前記ハウジング
内壁面に線接触するようにしたものである。
【００１１】請求項４の発明は、請求項１に記載の超音
波送受波器において、前記超音波送受波器を、前記くび
れ部で区画された前記一端側の端面で固定部材に固着し
たものである。
波送受波器において、前記超音波送受波器を、前記くび
れ部で区画された前記一端側の端面で固定部材に固着し
たものである。
【００１２】請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れ
かに記載の超音波送受波器において、前記圧電素子の超
音波送受波面と超音波を送受波する外部媒体との間に、
音響インピーダンスをマッチングするためのインピーダ
ンス整合層を設けたものである。
かに記載の超音波送受波器において、前記圧電素子の超
音波送受波面と超音波を送受波する外部媒体との間に、
音響インピーダンスをマッチングするためのインピーダ
ンス整合層を設けたものである。
【００１３】
（請求項１，２，５の発明）図１は、請求項１，２，５
の発明の実施形態を説明するための図で、図１（Ａ）
は、図１（Ｂ）の矢視Ａ−Ａ線の部分断面図、図１
（Ｂ）は、図１（Ａ）の矢視Ｂ−Ｂ線で、図中、１は超
音波送受波器、２は圧電素子、３はインピーダンス整合
層、４は弾性体、５は空間、６はケーシング、７は固定
用の樹脂部材である。
の発明の実施形態を説明するための図で、図１（Ａ）
は、図１（Ｂ）の矢視Ａ−Ａ線の部分断面図、図１
（Ｂ）は、図１（Ａ）の矢視Ｂ−Ｂ線で、図中、１は超
音波送受波器、２は圧電素子、３はインピーダンス整合
層、４は弾性体、５は空間、６はケーシング、７は固定
用の樹脂部材である。
【００１４】図１に示した超音波送受波器１は、例え
ば、ステンレス鋼の円筒状のケーシング６を有し、底部
端面中央位置に面接合された円板状で圧電定数ｄ33の圧
電素子２とインピーダンス整合層３とがインピーダンス
整合層３を下部に露出して設置している。圧電素子２と
インピーダンス整合層３とは，超音波送受波素子となる
もので、該超音波送受波素子とケーシング６との間に
は、弾性体４が介装されている。弾性体４の中央部に
は、小径のくびれ部４ｃを設けており、くびれ部４ｃで
上下区画された上部の上端部４ａの外周面がケーシング
６の内壁面に固着され、更に、上端面は樹脂部材７に接
合されている。下部の下端部４ｂは、上端部４ａより小
径でケーシング６との間に隙間を有し、くびれ部４ｃに
懸架されている。前記超音波送受波素子は下端部４ｂに
同軸であり、圧電素子３のリード線（図示せず）は、弾
性体４と樹脂部７を貫通し外部に導出している。
ば、ステンレス鋼の円筒状のケーシング６を有し、底部
端面中央位置に面接合された円板状で圧電定数ｄ33の圧
電素子２とインピーダンス整合層３とがインピーダンス
整合層３を下部に露出して設置している。圧電素子２と
インピーダンス整合層３とは，超音波送受波素子となる
もので、該超音波送受波素子とケーシング６との間に
は、弾性体４が介装されている。弾性体４の中央部に
は、小径のくびれ部４ｃを設けており、くびれ部４ｃで
上下区画された上部の上端部４ａの外周面がケーシング
６の内壁面に固着され、更に、上端面は樹脂部材７に接
合されている。下部の下端部４ｂは、上端部４ａより小
径でケーシング６との間に隙間を有し、くびれ部４ｃに
懸架されている。前記超音波送受波素子は下端部４ｂに
同軸であり、圧電素子３のリード線（図示せず）は、弾
性体４と樹脂部７を貫通し外部に導出している。
【００１５】なお、上述の構造においては、弾性体４の
下端面４ｂはケーシング６との間に隙間を有しくびれ部
４ｃに懸架され、下端部４ｂの外周面に設けた３個以上
の点状の突起４ｄでケーシング６に同軸に支持されてい
る。点状の突起４ｄを設けたため、くびれ部４ｃ近傍の
空間５は超音波を送受波する空間に連通し、弾性体４は
常に安定した状態を保っている。
下端面４ｂはケーシング６との間に隙間を有しくびれ部
４ｃに懸架され、下端部４ｂの外周面に設けた３個以上
の点状の突起４ｄでケーシング６に同軸に支持されてい
る。点状の突起４ｄを設けたため、くびれ部４ｃ近傍の
空間５は超音波を送受波する空間に連通し、弾性体４は
常に安定した状態を保っている。
【００１６】以上の構造を持った超音波送受波器１にお
いて、圧電素子２が駆動パルスの立ち下げで駆動された
とき、弾性体４のばね力と下端部４ｂの質量とからなる
振動系により、軸方向に圧縮・伸長する圧電交番歪を生
じ、インピーダンス整合層３を介して超音波を送受波す
る外部媒体との音響インピーダンスが整合され、圧電素
子２単体の場合より効率よく超音波を発射する。同時
に、弾性体４の下端部４ｂも振動し、この振動は、中央
部のくびれ部４ｃに伝播する。しかし、この振動は、く
びれ部４ｃの断面積が小さく内部摩擦が大きいことと、
空間５によるダンピング作用のため制動され、圧電交番
歪は急速に減衰する。
いて、圧電素子２が駆動パルスの立ち下げで駆動された
とき、弾性体４のばね力と下端部４ｂの質量とからなる
振動系により、軸方向に圧縮・伸長する圧電交番歪を生
じ、インピーダンス整合層３を介して超音波を送受波す
る外部媒体との音響インピーダンスが整合され、圧電素
子２単体の場合より効率よく超音波を発射する。同時
に、弾性体４の下端部４ｂも振動し、この振動は、中央
部のくびれ部４ｃに伝播する。しかし、この振動は、く
びれ部４ｃの断面積が小さく内部摩擦が大きいことと、
空間５によるダンピング作用のため制動され、圧電交番
歪は急速に減衰する。
【００１７】（請求項３の発明）図２は、請求項３の発
明の実施形態を説明するための図で、図２（Ａ）は、図
２（Ｂ）の矢印Ａ−Ａ線の部分断面図、図２（Ｂ）は、
図２（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂ線図である。図中、４ｅは弾性
体４の下端部４ｂの外周面長手方向に設けられた線状突
起であり、図１の場合と同様の作用をする部分には、図
１と同じ参照番号を付してある。
明の実施形態を説明するための図で、図２（Ａ）は、図
２（Ｂ）の矢印Ａ−Ａ線の部分断面図、図２（Ｂ）は、
図２（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂ線図である。図中、４ｅは弾性
体４の下端部４ｂの外周面長手方向に設けられた線状突
起であり、図１の場合と同様の作用をする部分には、図
１と同じ参照番号を付してある。
【００１８】図２に示した線状突起４ｅは、弾性体４の
下端部４ｂの外周面に外周を分割する少なくとも３本
（図２においては４本）設けた線状体で、軸と平行か、
軸に対し傾斜し、あるいは、軸方向に湾曲した形状のも
のである。しかも、くびれ部４ｃの外側の空間５は、超
音波を送受波する空間に連通している。
下端部４ｂの外周面に外周を分割する少なくとも３本
（図２においては４本）設けた線状体で、軸と平行か、
軸に対し傾斜し、あるいは、軸方向に湾曲した形状のも
のである。しかも、くびれ部４ｃの外側の空間５は、超
音波を送受波する空間に連通している。
【００１９】線状突起４ｅを設けることにより、下端部
４ｂはより安定してくびれ部４ｃに懸架され、しかも、
線状突起４ｅとケーシング６との間の内部摩擦は点状の
突起４ｄよりも大きく、より超音波発信時の減衰が大き
くなる。
４ｂはより安定してくびれ部４ｃに懸架され、しかも、
線状突起４ｅとケーシング６との間の内部摩擦は点状の
突起４ｄよりも大きく、より超音波発信時の減衰が大き
くなる。
【００２０】（請求項４の発明）図３は、請求項４の発
明の実施形態を説明するための図で、図３（Ａ）は、図
３（Ｂ）の矢印Ａ−Ａ線の部分断面図で、図３（Ｂ）
は、図３（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂ線で、図中、４ｃ′はくび
れ部であり、図１の場合と同様の作用をする部分には、
図１と同じ参照番号を付してある。
明の実施形態を説明するための図で、図３（Ａ）は、図
３（Ｂ）の矢印Ａ−Ａ線の部分断面図で、図３（Ｂ）
は、図３（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂ線で、図中、４ｃ′はくび
れ部であり、図１の場合と同様の作用をする部分には、
図１と同じ参照番号を付してある。
【００２１】図３に示した超音波送受波器は、ケーシン
グ６を省き、弾性体４を固定用の樹脂部材７に接合し支
持したものであるが、中央のくびれ部４ｃ′は、ケーシ
ング６で支持されない弾性体４の圧電素子２とインピー
ダンス整合層３を含む下端部４ｂを安定に支持する部分
であり、強度を要するので、ケーシング６のある場合よ
りも僅かに大径（図３では誇張して図示している）とな
っている。しかも、くびれ部４ｃ′による弾性抵抗のた
め、超音波の減衰作用があり、かつ、ケーシング６がな
いため、安価な超音波送受波器とすることができる。
グ６を省き、弾性体４を固定用の樹脂部材７に接合し支
持したものであるが、中央のくびれ部４ｃ′は、ケーシ
ング６で支持されない弾性体４の圧電素子２とインピー
ダンス整合層３を含む下端部４ｂを安定に支持する部分
であり、強度を要するので、ケーシング６のある場合よ
りも僅かに大径（図３では誇張して図示している）とな
っている。しかも、くびれ部４ｃ′による弾性抵抗のた
め、超音波の減衰作用があり、かつ、ケーシング６がな
いため、安価な超音波送受波器とすることができる。
【００２２】
請求項１に対応する効果：ケーシング６内にケーシング
６と固定用の樹脂部材７に接合された弾性体４を設け、
下端部４ｂに圧電素子２とインピーダンス整合層３とを
接合した超音波送受波素子を設け、中間部にくびれ部４
ｃを設け、くびれ部４ｃの外部の空間５と超音波を送受
波する空間とが連通して安定な状態でこれに懸架したの
で、超音波送受波器をパルス駆動したときの超音波振動
は減衰が大きくなる。その結果、配管を伝搬する超音波
を減少し、かつ、超音波の送受波の繰り返し周期が短縮
され、流量変動の大きい流量を測定する超音波流量計又
はレベル変動の大きいレベル計に好適に利用することが
できる。
６と固定用の樹脂部材７に接合された弾性体４を設け、
下端部４ｂに圧電素子２とインピーダンス整合層３とを
接合した超音波送受波素子を設け、中間部にくびれ部４
ｃを設け、くびれ部４ｃの外部の空間５と超音波を送受
波する空間とが連通して安定な状態でこれに懸架したの
で、超音波送受波器をパルス駆動したときの超音波振動
は減衰が大きくなる。その結果、配管を伝搬する超音波
を減少し、かつ、超音波の送受波の繰り返し周期が短縮
され、流量変動の大きい流量を測定する超音波流量計又
はレベル変動の大きいレベル計に好適に利用することが
できる。
【００２３】請求項２に対応する効果：弾性体４のくび
れ部４ｃの下端部４ｂの外周に点状の突起４ｄを３個以
上設け、ケーシング６に支持するので、安定した支持位
置をもつ超音波送受波器が得られる。
れ部４ｃの下端部４ｂの外周に点状の突起４ｄを３個以
上設け、ケーシング６に支持するので、安定した支持位
置をもつ超音波送受波器が得られる。
【００２４】請求項３に対応する効果：弾性体４の下端
部４ｂの外周面に長手方向の線状の突起４ｅを設けたの
で、さらに、安定度の高い支持がなされる。
部４ｂの外周面に長手方向の線状の突起４ｅを設けたの
で、さらに、安定度の高い支持がなされる。
【００２５】請求項４に対応する効果：ケーシング６を
省いたので、構造がより簡単になり、安価な超音波送受
波器が得られる。
省いたので、構造がより簡単になり、安価な超音波送受
波器が得られる。
【００２６】請求項５に対応する効果：超音波送受波素
子を圧電素子２とした場合に比べて、圧電素子２にイン
ピーダンス整合層３を介して超音波を送受波する方がよ
り高効率の超音波送受波が可能となる。
子を圧電素子２とした場合に比べて、圧電素子２にイン
ピーダンス整合層３を介して超音波を送受波する方がよ
り高効率の超音波送受波が可能となる。
【図１】 請求項１，２，５の発明の実施形態を説明す
るための図である。
るための図である。
【図２】 請求項３の発明の実施形態を説明するための
図である。
図である。
【図３】 請求項４の発明の実施形態を説明するための
図である。
図である。
【図４】 従来の超音波の伝播時間差法による超音波流
量計を説明するための図である。
量計を説明するための図である。
１…超音波送受波器、２…圧電素子、３…インピーダン
ス整合層、４…弾性体、５…空間、６…ケーシング、７
…固定用の樹脂部材。
ス整合層、４…弾性体、５…空間、６…ケーシング、７
…固定用の樹脂部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヤン・ヘルト・ドレンセン オランダ国 3301 シービー ドルドレヒ ト ピーターゼーマンウェグ 61 インス トロメット ウルトラソニックス ベスロ ーテン フェンノートシャップ内 (72)発明者 小野 治 東京都新宿区上落合３丁目10番８号 株式 会社オーバル内 (72)発明者 川田 哲也 東京都新宿区上落合３丁目10番８号 株式 会社オーバル内 (72)発明者 中沢 博昭 東京都新宿区上落合３丁目10番８号 株式 会社オーバル内
Claims (5)
- 【請求項１】 超音波流量計および超音波レベル計に使
用する超音波送受波器の構造において、該超音波送受波
器は、送受波面と直角方向に振動する超音波送受波面を
有する板状の圧電素子と、一端側が固定端面で他端側が
前記圧電素子の前記超音波送受波面を露出し該圧電素子
の周囲を囲む弾性体と、該弾性体を前記固定端側のみで
固着する筒状のハウジングを有し、該弾性体の前記固定
端側と前記圧電素子を含む前記他端側との中間位置に小
径のくびれ部を設け、該くびれ部と前記ハウジング間の
空間が超音波を送受波する空間と連通したことを特徴と
する超音波送受波器。 - 【請求項２】 前記弾性体は、前記くびれ部で区画され
た前記一端側の外径を前記他端側の外径より大径とし、
該一端側の外周面を前記ハウジング内壁面に固定し、前
記他端側の外周面に３個以上の点状の突起部を有し、該
点状の突起部で前記ハウジング内壁面に点接触したこと
を特徴とする請求項１に記載の超音波送受波器。 - 【請求項３】 前記弾性体は、前記くびれ部で区画され
た前記一端側の外径を前記他端側の外径より大径とし、
該一端側の外周面を前記ハウジング内壁面に固定し、前
記他端側の外周面に長手方向に延びた３個以上の線状の
突起部を有し、該線状の突起部で前記ハウジング内壁面
に線接触したことを特徴とする請求項１に記載の超音波
送受波器。 - 【請求項４】 前記超音波送受波器を、前記くびれ部で
区画された前記一端側の端面で固定部材に固着したこと
を特徴とする請求項１に記載の超音波送受波器。 - 【請求項５】 前記圧電素子の超音波送受波面と超音波
を送受波する外部媒体との間に、音響インピーダンスを
マッチングするためのインピーダンス整合層を設けたこ
とを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の超音波
送受波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9079397A JP2883057B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 超音波送受波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9079397A JP2883057B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 超音波送受波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10281831A true JPH10281831A (ja) | 1998-10-23 |
| JP2883057B2 JP2883057B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=13688732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9079397A Expired - Fee Related JP2883057B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 超音波送受波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2883057B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003064979A1 (fr) * | 2002-01-28 | 2003-08-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Emetteur-recepteur ultrasonore et debitmetre ultrasonore |
| CN100462694C (zh) * | 2002-01-28 | 2009-02-18 | 松下电器产业株式会社 | 超声波发送接收器及超声波流量计 |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP9079397A patent/JP2883057B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003064979A1 (fr) * | 2002-01-28 | 2003-08-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Emetteur-recepteur ultrasonore et debitmetre ultrasonore |
| US7061163B2 (en) * | 2002-01-28 | 2006-06-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ultrasonic transducer and ultrasonic flowmeter |
| CN1318824C (zh) * | 2002-01-28 | 2007-05-30 | 松下电器产业株式会社 | 超声波发送接收器及超声波流量计 |
| CN100462694C (zh) * | 2002-01-28 | 2009-02-18 | 松下电器产业株式会社 | 超声波发送接收器及超声波流量计 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2883057B2 (ja) | 1999-04-19 |
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