JPS58186015A - 荷重検出装置 - Google Patents
荷重検出装置Info
- Publication number
- JPS58186015A JPS58186015A JP6938882A JP6938882A JPS58186015A JP S58186015 A JPS58186015 A JP S58186015A JP 6938882 A JP6938882 A JP 6938882A JP 6938882 A JP6938882 A JP 6938882A JP S58186015 A JPS58186015 A JP S58186015A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detecting
- tuning fork
- load
- oscillation
- vibration
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/296—Acoustic waves
- G01F23/2966—Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves
- G01F23/2967—Acoustic waves making use of acoustical resonance or standing waves for discrete levels
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】
この発明は粉体、液体のレベル検出などに用いる、圧電
音叉を利用した荷重検出装置に関する。
音叉を利用した荷重検出装置に関する。
圧電音叉に粉体、液体などを接触させ、その振動の停止
又は減衰を電気的に検出して粉体などのレベルを検出す
る装置はよく知られている。ところが、従来の装置では
、複写機のトナーのような超微粒子の粉体のレベルを検
出するのに用いた場合、超微粒子粉体であるため粉体質
量が小さく、凝集力や付着力が強くなり、圧電音叉の設
置位置より粉体レベルが低下しても、粉体が圧電音叉の
両振動Ｈの間隙に堆積したり振動片表面に付着して、圧
電音叉の振動を拘束したままになり、誤動作が生ずると
いう致命的な欠点があった。
又は減衰を電気的に検出して粉体などのレベルを検出す
る装置はよく知られている。ところが、従来の装置では
、複写機のトナーのような超微粒子の粉体のレベルを検
出するのに用いた場合、超微粒子粉体であるため粉体質
量が小さく、凝集力や付着力が強くなり、圧電音叉の設
置位置より粉体レベルが低下しても、粉体が圧電音叉の
両振動Ｈの間隙に堆積したり振動片表面に付着して、圧
電音叉の振動を拘束したままになり、誤動作が生ずると
いう致命的な欠点があった。
このような欠点を除去するため、粉体レベル検出後に振
動片を強制的に振動させてＪ積又は何首した粉体≠を除
去するというアイディア（特開昭５４−９７４５４号）
、あるいは、音叉の代わりに単純形状の１字形音片を用
いて粉体のｔ積を少なくするというアイディア（特開昭
５４−３７７８２号）が提案されている。前者のアイデ
ィアは構成が複雑になるという新たな問題点が生ずるし
、後者のアイディアは圧電音叉を用いたものに比較して
発振のし易さや検出能力の点で劣るという問題点がある
。
動片を強制的に振動させてＪ積又は何首した粉体≠を除
去するというアイディア（特開昭５４−９７４５４号）
、あるいは、音叉の代わりに単純形状の１字形音片を用
いて粉体のｔ積を少なくするというアイディア（特開昭
５４−３７７８２号）が提案されている。前者のアイデ
ィアは構成が複雑になるという新たな問題点が生ずるし
、後者のアイディアは圧電音叉を用いたものに比較して
発振のし易さや検出能力の点で劣るという問題点がある
。
この発明は、上述した従来の問題点をことごとく除去し
たもので、凝集力、付着力の強い超微粒子にも、又液体
にも適用し得る、誤動作のない、小形で構成の簡単な荷
重検出装置を提出することを目的とする。
たもので、凝集力、付着力の強い超微粒子にも、又液体
にも適用し得る、誤動作のない、小形で構成の簡単な荷
重検出装置を提出することを目的とする。
以下、この発明の実施例を図面を参照しつつ詳ｊホする
。
。
第１図において、１は隔絶部祠となるケースで、開口端
１ａとは反対側の面に穴１ｂが形成され、可動検知部を
構成する弾性シート２が穴１ｂを覆うように穴１ｈＩｉ
ＩＩ部に接着剤で固着されている。３はＵ字状の圧電音
叉で、一方の振動片３ａの内側面に励振用圧電素子４ａ
が接着され、他方の振動片３ｂの内側面に受信用圧電索
子４ｂが接着されている。この圧電音叉３は、折曲げ部
に取イ」【ノられた支持体５により、振動片３ａ、 ３
ｂが取付板６の面と直角方向に振動するように、取付板
６に取付けられている。
１ａとは反対側の面に穴１ｂが形成され、可動検知部を
構成する弾性シート２が穴１ｂを覆うように穴１ｈＩｉ
ＩＩ部に接着剤で固着されている。３はＵ字状の圧電音
叉で、一方の振動片３ａの内側面に励振用圧電素子４ａ
が接着され、他方の振動片３ｂの内側面に受信用圧電索
子４ｂが接着されている。この圧電音叉３は、折曲げ部
に取イ」【ノられた支持体５により、振動片３ａ、 ３
ｂが取付板６の面と直角方向に振動するように、取付板
６に取付けられている。
圧電音叉３の他方の振動片３１〕の外側面にはその振動
片３ｂの中間点付近に支柱７が取付番ノられ、この支社
７の他端が弾性シート２に接触又は固着されている。支
柱７の取付位置は中間点に限ることなく、開放端部でも
、他の個所でもよく、被検知物の性質や検出感度との関
係で適宜決定すればよい。
片３ｂの中間点付近に支柱７が取付番ノられ、この支社
７の他端が弾性シート２に接触又は固着されている。支
柱７の取付位置は中間点に限ることなく、開放端部でも
、他の個所でもよく、被検知物の性質や検出感度との関
係で適宜決定すればよい。
又、支柱７の材質は剛性をもつものでも、弾性をもつも
のでもよく、特に弾性をもつゴムなどで構成すると、１
法バラツキを吸収でき、製造がしやすくなる。取付板６
には所定の配線パターン（図示せず）が施され、所定個
所にコンデンサ８．９メ発振用ハイブリッドＩＣ１０が
取（４４−Ｊられ、圧電音叉３の支持体５（アース）お
よびリード線とともに第１図（Ｃ）のように結線されて
いる。また、ケース１には、通気孔１Ｃが設けられてお
り、温度変化によりケース１内の気圧が変化して検知部
に悪影響を及ばずのを防ぐことができる。この通気孔１
Ｃを利用してハイブリットＩＣｌ０からの出力リード線
を引出すようにするとよい。
のでもよく、特に弾性をもつゴムなどで構成すると、１
法バラツキを吸収でき、製造がしやすくなる。取付板６
には所定の配線パターン（図示せず）が施され、所定個
所にコンデンサ８．９メ発振用ハイブリッドＩＣ１０が
取（４４−Ｊられ、圧電音叉３の支持体５（アース）お
よびリード線とともに第１図（Ｃ）のように結線されて
いる。また、ケース１には、通気孔１Ｃが設けられてお
り、温度変化によりケース１内の気圧が変化して検知部
に悪影響を及ばずのを防ぐことができる。この通気孔１
Ｃを利用してハイブリットＩＣｌ０からの出力リード線
を引出すようにするとよい。
増幅器が組込まれたハイブリットＩＣに電源を投入する
と、励振用圧電索子４ａに信号が加わり、振動片３ａ、
３ｂが振動し、その振動を検出用圧電素子４ｂで検出
して、増幅器へ正帰還し、この結果発振が持続する。そ
して、検知部の弾性シート２に粉体などの荷重が加わる
と、支柱７で結合された検出用振動片３ｂの振動が拘束
され、正帰還ループが絶たれて発振が止まる。この発振
停止に基いて検出端子１０ａに検出信号があられれる。
と、励振用圧電索子４ａに信号が加わり、振動片３ａ、
３ｂが振動し、その振動を検出用圧電素子４ｂで検出
して、増幅器へ正帰還し、この結果発振が持続する。そ
して、検知部の弾性シート２に粉体などの荷重が加わる
と、支柱７で結合された検出用振動片３ｂの振動が拘束
され、正帰還ループが絶たれて発振が止まる。この発振
停止に基いて検出端子１０ａに検出信号があられれる。
この検出信号を制御回路２０へ供給し、この制御回路２
０によ＝３− って次段の回路を制御するようにしている。制御回路２
０はケース１内に組込むようにしてもよい。
０によ＝３− って次段の回路を制御するようにしている。制御回路２
０はケース１内に組込むようにしてもよい。
上記実施例は、圧電音叉３を自励振で駆動しているが、
この発明によれば他励振で駆動するようにしてもよい。
この発明によれば他励振で駆動するようにしてもよい。
第１図の構成において、弾性シート２は厚み１００ｆｌ
Ｉ１１のシリコンゴムシートを用い、圧電音叉３は音叉
の材質をエリンバ−１振動片の幅を２．５■、長さを１
７ＩｌｌＩＢ、振動片間の間隔を３．５ｍ１１、共振周
波数を約１５００１−１７とし、検出感度を測定した結
果、検知部の弾性シート２へ２ｎ＋ｇ ／＋ａｍ＋２の
荷重をかけると圧電音叉３の振動が停止し、荷重を除く
と再振動した。この結果より＾感度の粉体などのレベル
検出が可能であることが明らかである。また、検出感度
は、支柱７の断面積、支柱７の取付位置、シート２の材
質、厚みを変えることにより調節することができる。
Ｉ１１のシリコンゴムシートを用い、圧電音叉３は音叉
の材質をエリンバ−１振動片の幅を２．５■、長さを１
７ＩｌｌＩＢ、振動片間の間隔を３．５ｍ１１、共振周
波数を約１５００１−１７とし、検出感度を測定した結
果、検知部の弾性シート２へ２ｎ＋ｇ ／＋ａｍ＋２の
荷重をかけると圧電音叉３の振動が停止し、荷重を除く
と再振動した。この結果より＾感度の粉体などのレベル
検出が可能であることが明らかである。また、検出感度
は、支柱７の断面積、支柱７の取付位置、シート２の材
質、厚みを変えることにより調節することができる。
上記実施例によれば、圧電音叉３がケース１内に収納さ
れ、粉体などの被検知物が弾性シート２の検知部に接触
するようにしているので、粉体が４− 振動片３ａ、３ｂに付着して誤動作するという危険性は
一切ない。また、圧電音叉３がケース１内に収納されて
いるので、被検知物による圧電素子の劣化がなくなる。
れ、粉体などの被検知物が弾性シート２の検知部に接触
するようにしているので、粉体が４− 振動片３ａ、３ｂに付着して誤動作するという危険性は
一切ない。また、圧電音叉３がケース１内に収納されて
いるので、被検知物による圧電素子の劣化がなくなる。
ざらに、弾性シート２の材質、厚み、支柱７の断面積、
取付位置により検出感度を簡単に調節することができる
。
取付位置により検出感度を簡単に調節することができる
。
次に、第２図〜第８図を参照して他の実施例を説明する
。なお、説明の便宜上上記実施例との相違点のみ述べる
。
。なお、説明の便宜上上記実施例との相違点のみ述べる
。
第２図は、ケース１１に孔１１ａを設け、孔周辺部に形
成された段差にゴム弾性接着剤１２でシート１３を取付
けたものである。この場合のシート１３は１記実施例と
異なり金属板、樹脂板など弾性をもたないものでもよい
。この実施例ではゴム弾性接着剤１２によりシート１３
が変位しつるので、シート１３にかかる荷重を検出用振
動片に伝え、振動を拘束することができる。
成された段差にゴム弾性接着剤１２でシート１３を取付
けたものである。この場合のシート１３は１記実施例と
異なり金属板、樹脂板など弾性をもたないものでもよい
。この実施例ではゴム弾性接着剤１２によりシート１３
が変位しつるので、シート１３にかかる荷重を検出用振
動片に伝え、振動を拘束することができる。
第３図は、周囲にコルゲーション１４ａを施したシート
１４を、ケース１５の孔１５ａ周辺部に固着したもので
ある。この実施例で番まコルゲーション１４ａによりシ
ート１４が変位しつるので、シート１４が可動検知部と
して機能する。
１４を、ケース１５の孔１５ａ周辺部に固着したもので
ある。この実施例で番まコルゲーション１４ａによりシ
ート１４が変位しつるので、シート１４が可動検知部と
して機能する。
第４図は、ゴムなどの弾性体からなるケース１６の一部
分を肉薄に構成し、この肉薄部１６ａを検知部としたも
のである。
分を肉薄に構成し、この肉薄部１６ａを検知部としたも
のである。
第５図は、第１図における支柱７を用いずに、折曲げに
より検出用振動片１７の一部を突出させ、この突出部１
７ａを検知部のシートに接触又は固着したものである。
より検出用振動片１７の一部を突出させ、この突出部１
７ａを検知部のシートに接触又は固着したものである。
第６図番よ、受信用振動片１８を折曲げて段差１８ａを
設（）、この段差１８ａを検知部のシー１〜に接触又は
固着したものである。第５．６図の場合、振動片を折曲
げ加工するだけでよいので、製造が簡単になる。
設（）、この段差１８ａを検知部のシー１〜に接触又は
固着したものである。第５．６図の場合、振動片を折曲
げ加工するだけでよいので、製造が簡単になる。
第７図は、励振用振動片３ａにも検出用振動片３ｂ上の
支柱７と同様の支社７′を取付けたもので、自振動片３
ａ、 ３ｂの質量が等しくなり、共振状態も等しくなっ
て、動作が安定する。
支柱７と同様の支社７′を取付けたもので、自振動片３
ａ、 ３ｂの質量が等しくなり、共振状態も等しくなっ
て、動作が安定する。
第８図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は圧電音叉の支持方法と
振動モードを示し、同図（ａ ）は第１図の実施例の場
合である。この発明によれば、同図（ｂ）に示すように
、励振用振動片の中間点で支持しても、同図（Ｃ）に示
すように、音叉の折曲げ部と励振用振動片の開放端部の
２個所で支持Ｊるようにしてもよい。
振動モードを示し、同図（ａ ）は第１図の実施例の場
合である。この発明によれば、同図（ｂ）に示すように
、励振用振動片の中間点で支持しても、同図（Ｃ）に示
すように、音叉の折曲げ部と励振用振動片の開放端部の
２個所で支持Ｊるようにしてもよい。
上記各実施例ではいずれもＵ字状圧電音叉を用いている
が、この発明によればＷ字状圧電音叉を用いてもよく、
この場合は中間の振動片で支持するようにすればよい。
が、この発明によればＷ字状圧電音叉を用いてもよく、
この場合は中間の振動片で支持するようにすればよい。
上記各実施例において、支柱Ｉ、突出部１７ａ、段差１
８ａを受信用振動片に設けるようにしているが、検知部
に支柱などを形成して検知部と受信用振動子を結合する
ようにしてもよい。
８ａを受信用振動片に設けるようにしているが、検知部
に支柱などを形成して検知部と受信用振動子を結合する
ようにしてもよい。
上記各実施例において、検知部と受信用振動片と（ま支
社、突出部、段差により接触又は固着さ口ているが、こ
の発明によれば両者の間に空隙を設けてもよく、要は、
検知部にかかる荷重が音叉の振動を拘束できるようにす
ればよい。
社、突出部、段差により接触又は固着さ口ているが、こ
の発明によれば両者の間に空隙を設けてもよく、要は、
検知部にかかる荷重が音叉の振動を拘束できるようにす
ればよい。
また、上記各実施例では検知部にかかる荷重を受信用振
動片に伝えその振動を拘束するようにしているが、この
発明によれば、励振用振動片、あ−／− るいは受信用および励振用振動片の両方に荷重を伝えそ
の振動を拘束するようにしてよい。
動片に伝えその振動を拘束するようにしているが、この
発明によれば、励振用振動片、あ−／− るいは受信用および励振用振動片の両方に荷重を伝えそ
の振動を拘束するようにしてよい。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明に基く荷重検出装置を示し、同図＜ａ
＞はＡ−Ａ断面図、同図（ｂ）はケースの一部を取り
除いた平面図、同図（Ｑ ）は等価回路図、第２図、第
３図および第４図はいずれも可動検知部の変形例を示す
断面図、第５図、第６図および第７図はいずれも圧電音
叉の変形例を示す図、第８図（ａ ）、（ｂ）および（
Ｃ）はいずれも圧電音叉の支持方法と共振モードを示す
概略図である。 特 許 出 願 人 株式会社村田製作所 ８− （Ｃ） 第８図 （久） （ｂ）
（Ｃ）手 続 補 正 書 （方式）％
式％ １、事件の表示 昭和５１年特 許 願第６９３８８号 ２、発明の名称 荷重検出装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 京都府長岡京市天神二丁目２６番１０号名称 （
６２３）株式会社 村 １）製 作 所昭和５７年 ７
月２７日（発送日） ５、補正により増加する発明の数 ７、補正の内容 明細書の浄書（内容に変更なし）
＞はＡ−Ａ断面図、同図（ｂ）はケースの一部を取り
除いた平面図、同図（Ｑ ）は等価回路図、第２図、第
３図および第４図はいずれも可動検知部の変形例を示す
断面図、第５図、第６図および第７図はいずれも圧電音
叉の変形例を示す図、第８図（ａ ）、（ｂ）および（
Ｃ）はいずれも圧電音叉の支持方法と共振モードを示す
概略図である。 特 許 出 願 人 株式会社村田製作所 ８− （Ｃ） 第８図 （久） （ｂ）
（Ｃ）手 続 補 正 書 （方式）％
式％ １、事件の表示 昭和５１年特 許 願第６９３８８号 ２、発明の名称 荷重検出装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 京都府長岡京市天神二丁目２６番１０号名称 （
６２３）株式会社 村 １）製 作 所昭和５７年 ７
月２７日（発送日） ５、補正により増加する発明の数 ７、補正の内容 明細書の浄書（内容に変更なし）
Claims (1)
- 圧電音叉を用いた荷重検出装置において、被検知物と圧
電音叉を隔絶部材にて隔絶し、隔絶部材に可動検知部を
設け、可動検知部に荷重が加わったときに圧電音叉の振
動を拘束するようにしたことを特徴とする荷重検出装置
。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6938882A JPS58186015A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 荷重検出装置 |
| US06/486,371 US4570482A (en) | 1982-04-23 | 1983-04-19 | Load-sensitive level detecting device |
| DE3314224A DE3314224A1 (de) | 1982-04-23 | 1983-04-20 | Piezoelektrischer fuellstandsermittler |
| GB08310779A GB2119090B (en) | 1982-04-23 | 1983-04-21 | Level detecting device for fluent material |
| IT20773/83A IT1161179B (it) | 1982-04-23 | 1983-04-22 | Dispositivo rilevatore di livello sensibile al carico |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6938882A JPS58186015A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 荷重検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58186015A true JPS58186015A (ja) | 1983-10-29 |
Family
ID=13401156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6938882A Pending JPS58186015A (ja) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | 荷重検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58186015A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50108961A (ja) * | 1974-01-31 | 1975-08-27 | ||
| JPS5437782A (en) * | 1977-08-31 | 1979-03-20 | Hitachi Ltd | Tuning bar type level detector |
| JPS576025B2 (ja) * | 1977-10-18 | 1982-02-02 |
-
1982
- 1982-04-23 JP JP6938882A patent/JPS58186015A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50108961A (ja) * | 1974-01-31 | 1975-08-27 | ||
| JPS5437782A (en) * | 1977-08-31 | 1979-03-20 | Hitachi Ltd | Tuning bar type level detector |
| JPS576025B2 (ja) * | 1977-10-18 | 1982-02-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4570482A (en) | Load-sensitive level detecting device | |
| US9363893B2 (en) | Printed circuit board arrangement comprising an oscillatory system | |
| JP4590853B2 (ja) | 回転率センサおよび多軸検出型回転率センサ | |
| US7714421B2 (en) | Small structure and method for fabricating the same | |
| US7418863B2 (en) | Angular rate sensor | |
| US6658937B2 (en) | Oscillatory angular rate sensor | |
| JP2005331258A (ja) | 振動型角速度センサ | |
| JP3985796B2 (ja) | 力学量センサ装置 | |
| CN101287977A (zh) | 振动梁传感器中的或者涉及振动梁传感器的改进 | |
| GB1581291A (en) | Sensor device | |
| JP4020578B2 (ja) | 加速度センサ | |
| US4503715A (en) | Load sensors | |
| US11326937B2 (en) | Energy harvesting apparatus and methods for detecting a vibratory signal | |
| WO1989005199A1 (en) | An acoustic emission transducer and an electrical oscillator | |
| JP3141745B2 (ja) | 加速度センサ | |
| JPS58186015A (ja) | 荷重検出装置 | |
| JPH09269227A (ja) | 振動ジャイロ | |
| JPS58606B2 (ja) | 音片式レベル検出装置 | |
| JPH116736A (ja) | 角速度センサ | |
| JP2006234463A (ja) | 慣性センサ | |
| JP4379478B2 (ja) | 圧電デバイスおよび圧電デバイスを搭載する電子機器。 | |
| JP3593197B2 (ja) | 圧電振動ジャイロ | |
| JPS58201027A (ja) | 画像形成材料のレベル検知装置 | |
| WO2001029509A1 (en) | Angular speed sensor | |
| JPS5825214B2 (ja) | 粉粒体レベル検出装置 |