JPS58114700A - 共振型振動ピツクアツプ装置 - Google Patents
共振型振動ピツクアツプ装置Info
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- JPS58114700A JPS58114700A JP21287681A JP21287681A JPS58114700A JP S58114700 A JPS58114700 A JP S58114700A JP 21287681 A JP21287681 A JP 21287681A JP 21287681 A JP21287681 A JP 21287681A JP S58114700 A JPS58114700 A JP S58114700A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
- G01H11/08—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液体中における弾性振動を検出するのに適した
共振型振動ピックアップ装置、特に、所定の周波数につ
いて検出感度の優れた共振型振動ピックアップ装置に関
するものである。
共振型振動ピックアップ装置、特に、所定の周波数につ
いて検出感度の優れた共振型振動ピックアップ装置に関
するものである。
従来、液体中の弾性振動を検出する装置としてランジュ
バン型構造を有する振動ピックアップが知られている。
バン型構造を有する振動ピックアップが知られている。
しかしながら、このピックアップは、縦振動モードを利
用しているため、その共振周波数がランジュバン構造の
厚さ寸法にほぼ逆比例することになり、可聴周波数領域
で共振周波数を有するピックアップを作製する場合、そ
の寸法が著しく大きくなる欠点を有している。
用しているため、その共振周波数がランジュバン構造の
厚さ寸法にほぼ逆比例することになり、可聴周波数領域
で共振周波数を有するピックアップを作製する場合、そ
の寸法が著しく大きくなる欠点を有している。
一方、形状１寸法をあまり大きくせずに共振周波数を低
下させる方法として撓み振動を用いることが知られてい
る。特に円板の面撓み振動モードを利用した場合、円板
は形状が単純なため、精度よく作製することができ、振
動モードの解析および取シ扱いが容易であるという利点
を有している。
下させる方法として撓み振動を用いることが知られてい
る。特に円板の面撓み振動モードを利用した場合、円板
は形状が単純なため、精度よく作製することができ、振
動モードの解析および取シ扱いが容易であるという利点
を有している。
しかしながら、この場合、共振周波数を安定させるため
には、円板の周辺固定条件を安定させなければならない
という難点がある。またこのような円板の面撓み振動を
用いだ゛共振型振動ピックアップを液体中の弾性検出素
子として用いる場合、ピックアップを取り付ける液体収
納容器の中に、検出しようとしている振動周波数を共振
周波数とす↓ るような要素がある場→、ピックアップ取り付は部分よ
り振動が伝搬し、Ｓ／Ｎ比を悪くするという欠点を有し
ていた。
には、円板の周辺固定条件を安定させなければならない
という難点がある。またこのような円板の面撓み振動を
用いだ゛共振型振動ピックアップを液体中の弾性検出素
子として用いる場合、ピックアップを取り付ける液体収
納容器の中に、検出しようとしている振動周波数を共振
周波数とす↓ るような要素がある場→、ピックアップ取り付は部分よ
り振動が伝搬し、Ｓ／Ｎ比を悪くするという欠点を有し
ていた。
本発明は従来のピックアップ装置が有していた欠点を解
決せんとするものであり、液体中において安定に動作す
る周辺固定面撓み振動モードを用い、共振周波数が可聴
周波数域にあり、かつ小型で、Ｓ／Ｎ比のよい共振型振
動ピックアップ装置を提供することを目的としている。
決せんとするものであり、液体中において安定に動作す
る周辺固定面撓み振動モードを用い、共振周波数が可聴
周波数域にあり、かつ小型で、Ｓ／Ｎ比のよい共振型振
動ピックアップ装置を提供することを目的としている。
本発明による振動ピックアップ装置は次のように構成を
有している。すなわち、検出すべき振動周波数にて共振
するような薄厚を有する金属円板の周縁部から環状に側
壁部を延在突出させてキャップ状に形成した振動板の底
部に、圧電セラミック素子を接着するとともに、振動板
の側壁部を支持部材の先端に嵌合し、さらに前記支持部
材の嵌合部と協動して振動板の側壁部を挾持するように
環状部材を被着することにより面撓み振動モードが安定
となるように振動板の周辺固定をする。また、このよう
に構成したピックアップを保持する保、持部材を、液体
の収納容器へ取付けるに際して、容器への取り付は部分
からの槍械的振動が前記ピックアップに伝達しないよう
に、ピックアップ保持部材と容器への取付は部材との間
の部分を振動減衰係数の大なる材料で構成するがあるい
はゴム状物質のごとき弾性的に損失の大きい弾性体を介
在させる。
有している。すなわち、検出すべき振動周波数にて共振
するような薄厚を有する金属円板の周縁部から環状に側
壁部を延在突出させてキャップ状に形成した振動板の底
部に、圧電セラミック素子を接着するとともに、振動板
の側壁部を支持部材の先端に嵌合し、さらに前記支持部
材の嵌合部と協動して振動板の側壁部を挾持するように
環状部材を被着することにより面撓み振動モードが安定
となるように振動板の周辺固定をする。また、このよう
に構成したピックアップを保持する保、持部材を、液体
の収納容器へ取付けるに際して、容器への取り付は部分
からの槍械的振動が前記ピックアップに伝達しないよう
に、ピックアップ保持部材と容器への取付は部材との間
の部分を振動減衰係数の大なる材料で構成するがあるい
はゴム状物質のごとき弾性的に損失の大きい弾性体を介
在させる。
上述の構成よりなる本発明の振動ピックアップ装置は、
振動板に側壁部を設け、環状部材により側壁部全体を支
持部材に対して一様に固着するので、振動板の周辺固定
条件を安定させ、円形平板部と側壁部との境隅の周縁部
を振動の節として作用させるとともに、振動板の共振板
の共振周波数を安定させるという効果を奏する。以下そ
の一実施例について説明する。
振動板に側壁部を設け、環状部材により側壁部全体を支
持部材に対して一様に固着するので、振動板の周辺固定
条件を安定させ、円形平板部と側壁部との境隅の周縁部
を振動の節として作用させるとともに、振動板の共振板
の共振周波数を安定させるという効果を奏する。以下そ
の一実施例について説明する。
第１図は、本発明の一実施例の共振型振動ピックアップ
装置の断面図である。図において、１゜１′は薄い圧電
セラミック素子であり、２，２′の薄い金属板より成形
されたキャップ企、 ２’ｔＤ底に一’ｆ：れぞれエポ
キシ樹脂等の接着剤によって接着されている。接着は圧
電セラミック素子電極３，３′と前記金属製キャップ２
，２′と電気的導通が図られるよう十分薄く施される。
装置の断面図である。図において、１゜１′は薄い圧電
セラミック素子であり、２，２′の薄い金属板より成形
されたキャップ企、 ２’ｔＤ底に一’ｆ：れぞれエポ
キシ樹脂等の接着剤によって接着されている。接着は圧
電セラミック素子電極３，３′と前記金属製キャップ２
，２′と電気的導通が図られるよう十分薄く施される。
前記キャップ２，２′を導電性材料で作られたキャップ
支持部材４の両端にそれぞれ嵌合し、前記キャップ４の
側壁部をさらに環状部材６，６′で被着して構成される
。
支持部材４の両端にそれぞれ嵌合し、前記キャップ４の
側壁部をさらに環状部材６，６′で被着して構成される
。
第２図に前記圧電セラミック素子１′、金属製キャップ
２．２’、キャップ支持部材４．環状部材６゜５′の斜
視図を示した。
２．２’、キャップ支持部材４．環状部材６゜５′の斜
視図を示した。
上述したように圧電セラミック素子１，１′の接着面電
極は前記金属製キャップ２．２′と電気的導通が図られ
、さらに環状部材６，５′でキャップ支持部材４に被着
しているので、導電性支持部材４とも電気的導通が図ら
れている。そこで、支持部材４に半田付は等の手段によ
って電気的端子６が取り出され、前記圧電セラミック素
子１，１′の電気的出力の共通端子７に接続されている
。また、前記圧電セラミック素子１，１′の接着面と対
向した電極面８．８′より半田付は等の手段によって電
気的端子が取り出され、それぞれ出力端子９，１゜に接
続されている。キャップ支持部材４は、さらにねじ等で
構成された嵌合部１１を介して保持部材１２に取り付け
られている。保持部材１２は、使用温度範囲ならびに使
用圧力に耐えうる、樹脂もしくは防振合金のような弾性
的に損失の大きい材料で構成されている。１３は保持部
材１２を液体収納容器壁１４に取りつけるだめの取付は
部材である。取付は部材１３は、ねじ等の手段により、
容器壁１４に取付けられる。保持部材１２と取付は部材
１３とは、ゴム等の防振材料１５．１５’を介して水密
性を有するよう係合している。１６は、保持部材１２を
取付は部材１３に保持させるための部材である。前述の
ように、保持部材１２は弾性的に損失の大きい材料で構
成されているので、取付は部材１３を介して容器壁１４
より伝搬される振動がキャップ支持部材１２に伝わるこ
とを防止する。
極は前記金属製キャップ２．２′と電気的導通が図られ
、さらに環状部材６，５′でキャップ支持部材４に被着
しているので、導電性支持部材４とも電気的導通が図ら
れている。そこで、支持部材４に半田付は等の手段によ
って電気的端子６が取り出され、前記圧電セラミック素
子１，１′の電気的出力の共通端子７に接続されている
。また、前記圧電セラミック素子１，１′の接着面と対
向した電極面８．８′より半田付は等の手段によって電
気的端子が取り出され、それぞれ出力端子９，１゜に接
続されている。キャップ支持部材４は、さらにねじ等で
構成された嵌合部１１を介して保持部材１２に取り付け
られている。保持部材１２は、使用温度範囲ならびに使
用圧力に耐えうる、樹脂もしくは防振合金のような弾性
的に損失の大きい材料で構成されている。１３は保持部
材１２を液体収納容器壁１４に取りつけるだめの取付は
部材である。取付は部材１３は、ねじ等の手段により、
容器壁１４に取付けられる。保持部材１２と取付は部材
１３とは、ゴム等の防振材料１５．１５’を介して水密
性を有するよう係合している。１６は、保持部材１２を
取付は部材１３に保持させるための部材である。前述の
ように、保持部材１２は弾性的に損失の大きい材料で構
成されているので、取付は部材１３を介して容器壁１４
より伝搬される振動がキャップ支持部材１２に伝わるこ
とを防止する。
以上の説明からも明らかなように、圧電セラミック素子
が接着される金属円板をキャップ状に成形し、このキャ
ップの側壁部を環状部材により側壁部全体を支持部材に
対して一様に固着するので、キャップ底部と側壁部との
境界が振動の節となり、金属平板に圧電セラミック素子
を接着し、金属平板の周辺を押えるといった従来の方式
に比べて、周辺固定条件が確実に満足させられ、振動ピ
ックアップの共振周波数が安定となる。つまり、接χｉ
される圧電セラミック素子の厚みとキャップの径によっ
てのみ周辺固定面撓み振動の共振周波数が決定され、こ
の共振周波数を一検出すべき振動の周波数に設定すれば
検出感度の優れたものとなる。
が接着される金属円板をキャップ状に成形し、このキャ
ップの側壁部を環状部材により側壁部全体を支持部材に
対して一様に固着するので、キャップ底部と側壁部との
境界が振動の節となり、金属平板に圧電セラミック素子
を接着し、金属平板の周辺を押えるといった従来の方式
に比べて、周辺固定条件が確実に満足させられ、振動ピ
ックアップの共振周波数が安定となる。つまり、接χｉ
される圧電セラミック素子の厚みとキャップの径によっ
てのみ周辺固定面撓み振動の共振周波数が決定され、こ
の共振周波数を一検出すべき振動の周波数に設定すれば
検出感度の優れたものとなる。
また、複数個の振動ピックアップを同一支持部材に取り
付けられるので、個々の振動ピンクアップの共振周波数
を同一あるいは異ならせることにより所定周波数での検
出感度の増大、あるいは相関等がより優れたものとなる
。
付けられるので、個々の振動ピンクアップの共振周波数
を同一あるいは異ならせることにより所定周波数での検
出感度の増大、あるいは相関等がより優れたものとなる
。
以上述べたように、本発明によれば工業的に製造が容易
であるのみならず、大気中において組み立てられ液体中
において使用される条件下において著しくその共振周波
数が安定であるという特徴を有する。また、複数個の振
動ピックアップを同一支持部材に取付けることができる
ため、複数個の共振周波数の等しい素子もしくは互いに
異なる共振周波数を選択できるという特徴も有する。
であるのみならず、大気中において組み立てられ液体中
において使用される条件下において著しくその共振周波
数が安定であるという特徴を有する。また、複数個の振
動ピックアップを同一支持部材に取付けることができる
ため、複数個の共振周波数の等しい素子もしくは互いに
異なる共振周波数を選択できるという特徴も有する。
さらに、液体中での着目した弾性振動の波長に比して面
撓み振動を用いるために、その形状１寸法が著しく小さ
く、この結果、被測定系への影響が小さいという利点も
有する。
撓み振動を用いるために、その形状１寸法が著しく小さ
く、この結果、被測定系への影響が小さいという利点も
有する。
第１図は本発明の一実施例の共振型振動ピックアップ装
置を示す縦断面図、第２図はその要部の分解斜視図であ
る。 １．１′・・・・・・圧電セラミック素子、２，２′・
・・・・・金属製のキャップ、４・・・・・・キャップ
支持部材、６゜５′・・・・・・環状部材。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１１
５ｍ ４ 手続補正書 昭和５７年４ 月 ！日 特許庁長官殿 ■事件の表示 昭和５６年特許願第２１２８７６号 ２発明の名称 共振型振動ピックアップ装置 ３補正をする者 事件との関係 特 許 出 願
人任 所 大阪府門真市大字門真１００６番地名 称
（５８２）松下電器産業株式会社代表者 山
下 俊 彦 ４イ曵 理 人 ７．７□ （ほか１
名）住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地松下
電器産業株式会社内 ６、補正の内容 （１）明細書第６頁第７行の「境隅」を「境界」に補正
します＠ （２）同書第６頁第８行の「共振板の」を削除します。 （３）同書第６頁第２０行の「前記キャップ４」を「前
記キャップ２．２’Ｊに補正します。 （４）図面第２図を別紙のとおり補正します。
置を示す縦断面図、第２図はその要部の分解斜視図であ
る。 １．１′・・・・・・圧電セラミック素子、２，２′・
・・・・・金属製のキャップ、４・・・・・・キャップ
支持部材、６゜５′・・・・・・環状部材。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１１
５ｍ ４ 手続補正書 昭和５７年４ 月 ！日 特許庁長官殿 ■事件の表示 昭和５６年特許願第２１２８７６号 ２発明の名称 共振型振動ピックアップ装置 ３補正をする者 事件との関係 特 許 出 願
人任 所 大阪府門真市大字門真１００６番地名 称
（５８２）松下電器産業株式会社代表者 山
下 俊 彦 ４イ曵 理 人 ７．７□ （ほか１
名）住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地松下
電器産業株式会社内 ６、補正の内容 （１）明細書第６頁第７行の「境隅」を「境界」に補正
します＠ （２）同書第６頁第８行の「共振板の」を削除します。 （３）同書第６頁第２０行の「前記キャップ４」を「前
記キャップ２．２’Ｊに補正します。 （４）図面第２図を別紙のとおり補正します。
Claims (4)
- （１）金属円板の周縁部から環状に側壁部を延在突出さ
せてキャップ状に形成した振動板と、前記振動板の底部
に接合された圧電素子と、前記振動板の側壁部と嵌合す
る部分を有する支持体と、前記支持体の嵌合部と協動し
て前記振動板の側壁部を挾持する挟持部材と、前記支持
体を液体の容器中に保持する保持部材とを有することを
特徴とする共振型振動ピックアップ装置。 - （２）支持体に複数個の振動板が配置されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の共振型振動ピッ
クアップ装置。 - （３）保持部材は、支持体を支持する第１の保持手段と
、前記第１の保持手段を液体の容器中に保持する第２の
保持手段とで構成され、かつ前記第１゜第２の保持手段
のうちの少なくとも一方が振動減衰係数の大なる材料で
構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の共振型振動ピックアップ装置。 - （４）保持部材は、支持体を支持する第１の保持手段と
、前記第１の保持手段を液体の容器中に保持する第２の
保持手段とで構成さた、かつ前記第１の保持手段と前記
第２の保持手段との間にゴム状物質よりなる弾性体を介
在させていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の共振型振動ピックアップ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21287681A JPS6030160B2 (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 共振型振動ピツクアツプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21287681A JPS6030160B2 (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 共振型振動ピツクアツプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58114700A true JPS58114700A (ja) | 1983-07-08 |
| JPS6030160B2 JPS6030160B2 (ja) | 1985-07-15 |
Family
ID=16629721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21287681A Expired JPS6030160B2 (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 共振型振動ピツクアツプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030160B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104655430A (zh) * | 2013-11-25 | 2015-05-27 | 中航商用航空发动机有限责任公司 | 冷却式振动信号传感装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6229367U (ja) * | 1985-08-07 | 1987-02-21 |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP21287681A patent/JPS6030160B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104655430A (zh) * | 2013-11-25 | 2015-05-27 | 中航商用航空发动机有限责任公司 | 冷却式振动信号传感装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6030160B2 (ja) | 1985-07-15 |
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