JPS58215518A - 赤外線センサ - Google Patents
赤外線センサInfo
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- JPS58215518A JPS58215518A JP9849882A JP9849882A JPS58215518A JP S58215518 A JPS58215518 A JP S58215518A JP 9849882 A JP9849882 A JP 9849882A JP 9849882 A JP9849882 A JP 9849882A JP S58215518 A JPS58215518 A JP S58215518A
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/38—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using extension or expansion of solids or fluids
- G01J5/44—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using extension or expansion of solids or fluids using change of resonant frequency, e.g. of piezoelectric crystals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (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】
（技術分野）
本発明は、液中音波の伝播速度の変化を丁だれ状トラン
スデユーサを用いて測定することにより赤外線を検知す
る赤外線センサに関する。
スデユーサを用いて測定することにより赤外線を検知す
る赤外線センサに関する。
（背景技術）
すだれ状トランスデユーサは表面波技術の中で最も重要
なものとして幅広く用いられているが、液体一固体の境
界面で液体中への音波放射器あるいは検知器としての機
能を有する。本発明はすだれ状トランスデ＝−サの新規
な応用を提供するもので、改良された液中音速測定を介
して赤外線の存在を検知するものである。
なものとして幅広く用いられているが、液体一固体の境
界面で液体中への音波放射器あるいは検知器としての機
能を有する。本発明はすだれ状トランスデ＝−サの新規
な応用を提供するもので、改良された液中音速測定を介
して赤外線の存在を検知するものである。
（発明の課題）
本発明は、すだれ状トランスデユーサを用いて改良され
た赤外線センサを提供することを目的とし、その特徴は
、液体を収容し、底部に音波反射手段を有する容器と、
圧電体の表面に１対の離間配置される丁だれ状電極を有
し、前記容器内に底部と対面して配置されるトランスデ
ー−サと、−該回路の発振周波数を測定する周波数測定
手段とを具備し、赤外線の吸収による前記液体の温度変
化による周波数の変化を測定することにより赤外線を検
知するごとき赤外線センサにある。
た赤外線センサを提供することを目的とし、その特徴は
、液体を収容し、底部に音波反射手段を有する容器と、
圧電体の表面に１対の離間配置される丁だれ状電極を有
し、前記容器内に底部と対面して配置されるトランスデ
ー−サと、−該回路の発振周波数を測定する周波数測定
手段とを具備し、赤外線の吸収による前記液体の温度変
化による周波数の変化を測定することにより赤外線を検
知するごとき赤外線センサにある。
（発明の構成及び作用）
第１図は本発明による赤外線センサの構成例である。
第１図において、１０は容器で、その底部１４は熱吸収
性（例えば銅）の音波反射手段を構成する。
性（例えば銅）の音波反射手段を構成する。
銅板には熱吸収性をよくするために適当な塗料をぬる。
１６はすだれ状トランスデユーサで、圧電基板１６ａと
、その表面に離間して配置される１対のすだれ状電極（
インターディジタル電極）１６ｂ及び１６Ｃとを有する
。容器１０の中には液体１２が満され、すだれ状トラン
スデユーサ１６は表面の電極を液体に接触させ、底部１
４に対向して配置される。
、その表面に離間して配置される１対のすだれ状電極（
インターディジタル電極）１６ｂ及び１６Ｃとを有する
。容器１０の中には液体１２が満され、すだれ状トラン
スデユーサ１６は表面の電極を液体に接触させ、底部１
４に対向して配置される。
なお１８はガスケット、２０は液体の挿入／排出のため
の孔である。なお底部１４自身を透明として、液体１２
を熱吸収性の液体とすることも可能である。
の孔である。なお底部１４自身を透明として、液体１２
を熱吸収性の液体とすることも可能である。
一方の電極１６Ｃに増幅器２４がら移相器２６を介して
電気信号が印加されると、電気信号が電極部で音波に変
換され、音波は成体１２の中を伝播し、反射板１４で反
射して、他方の電極１６ｂに到着する。
電気信号が印加されると、電気信号が電極部で音波に変
換され、音波は成体１２の中を伝播し、反射板１４で反
射して、他方の電極１６ｂに到着する。
電極１６ｂの部分で音波を電気信号に変換し、増幅器２
４の入力に印加された後、該信号は出力端子路にも印加
される。
４の入力に印加された後、該信号は出力端子路にも印加
される。
上記構成により液体遅延線をふ（む閉回路による発振回
路が構成され、次の発振条件が満足される。
路が構成され、次の発振条件が満足される。
ωＬ／Ｖｃ＋φＥ−２ｎπ
ここでωは発振角周波数、Ｌは液中音波の伝播経路長、
φ。は電気的位相遅延、ｎは整数である。
φ。は電気的位相遅延、ｎは整数である。
ωＬ／ｖｏ〉φ。が一般に成立することがら発振周波数
ｆは次のようになる。
ｆは次のようになる。
ｆ ＝ ｎ Ｖｃ ／ Ｌ （１）
いまダイヤフラム１４（音波反射板）が赤外線（熱線）
により照射されると、この熱は伝導により液中に拡散し
て液温を上昇させ、これによって引き起される液中音速
■ｃの変化によって発振周波数が変化する。従って発振
周波数はダイヤフラムに照射される赤外線により変化す
るので、この変化を検知することにより赤外線を検知す
ることが出来ろ。
いまダイヤフラム１４（音波反射板）が赤外線（熱線）
により照射されると、この熱は伝導により液中に拡散し
て液温を上昇させ、これによって引き起される液中音速
■ｃの変化によって発振周波数が変化する。従って発振
周波数はダイヤフラムに照射される赤外線により変化す
るので、この変化を検知することにより赤外線を検知す
ることが出来ろ。
第２図は本発明に用いられる電気回路の例で、発振部、
混合部、低域フィルタ部、及びＦＭ検波部から構成され
る。発振部の構成は第１図に示され、液体遅延線１００
は第１図の（１０，１２，１４，１６，１８゜２０）に
より実現される。発振部の発掘周波数に比べて周波数偏
移は極めて小さいので直接検波は困難であるので、混合
部により局部発振周波数（Ｌｏ、 Ｏｓｃ ）を印加し
て周波数変換し、約３ＫＨｚの中間周波数を取り出す。
混合部、低域フィルタ部、及びＦＭ検波部から構成され
る。発振部の構成は第１図に示され、液体遅延線１００
は第１図の（１０，１２，１４，１６，１８゜２０）に
より実現される。発振部の発掘周波数に比べて周波数偏
移は極めて小さいので直接検波は困難であるので、混合
部により局部発振周波数（Ｌｏ、 Ｏｓｃ ）を印加し
て周波数変換し、約３ＫＨｚの中間周波数を取り出す。
この中間周波数を低域フィルタ部を介して取り出しく相
の周波数成分を除去する）、さらにＦＭ検波部により周
波数−電圧変換をして出力端子に出力電圧を取り吊子。
の周波数成分を除去する）、さらにＦＭ検波部により周
波数−電圧変換をして出力端子に出力電圧を取り吊子。
ＦＭ恢波部の特性は第３図に示すごと（６〜１３１Ｇ（
ｚで直線的である。
ｚで直線的である。
赤外線センサとしての動作特性の評価は第４図の装置に
より、熱源として黒体放射体１２０をチョッパ１１０を
介して本発明の赤外線センサ１（）０に熱線を照射する
ことにより行なう。チョッパ１１０は熱線を間欠的にセ
ンサに与えるシャッタの働きをするもので、チミッピン
グ周波数０．３ Ｈｚ、チ−ティサイクル５０％の時の
測定結果の一例を第５図に県丁。ここで黒体温度は６７
３°にと７５００にであり、横軸は照射パワー（ｍＷ）
、たて軸は周波数偏移である。図から明らかなごと＜、
２．５ｍＷまでの照射パワーに対しほぼ直線的な周波数
偏移が得られる。
より、熱源として黒体放射体１２０をチョッパ１１０を
介して本発明の赤外線センサ１（）０に熱線を照射する
ことにより行なう。チョッパ１１０は熱線を間欠的にセ
ンサに与えるシャッタの働きをするもので、チミッピン
グ周波数０．３ Ｈｚ、チ−ティサイクル５０％の時の
測定結果の一例を第５図に県丁。ここで黒体温度は６７
３°にと７５００にであり、横軸は照射パワー（ｍＷ）
、たて軸は周波数偏移である。図から明らかなごと＜、
２．５ｍＷまでの照射パワーに対しほぼ直線的な周波数
偏移が得られる。
なお、第５図の実験で用いたトランスデユーサは、圧電
基板１６ａに東京電気化学工業（株）製造の圧電磁器９
１Ａ材（長さ′２５龍、幅１５ ｍｍ、厚さ５ ｍｍ
）を用い、２つの電極１６ ｂ 、 １６ ｃの電極対
数は１ｏ、周期長は２１０μｍ、電極間距離は１４．０
ｍｍであり、圧電基板とダイヤフラムとの離間距離は３
．５順で、中心周波数は１０．ＯＭＨｚである。又用い
られた液体はＤａｇ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ （Ａｃｈ
ｄｓｏｎ Ｃｏ１１ｏｉｄ Ｃｏ、 ｉｎ ＵＳＡ製Ｎ
１２５６）である。
基板１６ａに東京電気化学工業（株）製造の圧電磁器９
１Ａ材（長さ′２５龍、幅１５ ｍｍ、厚さ５ ｍｍ
）を用い、２つの電極１６ ｂ 、 １６ ｃの電極対
数は１ｏ、周期長は２１０μｍ、電極間距離は１４．０
ｍｍであり、圧電基板とダイヤフラムとの離間距離は３
．５順で、中心周波数は１０．ＯＭＨｚである。又用い
られた液体はＤａｇ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ （Ａｃｈ
ｄｓｏｎ Ｃｏ１１ｏｉｄ Ｃｏ、 ｉｎ ＵＳＡ製Ｎ
１２５６）である。
なお上記各実施例では、電極指を液体に接触させて、電
極指から音波を励振する例を示し定が、薄い基板を用い
て基板の裏側（電極指の存在しない表面）からいわゆる
漏洩ラム波を励振させる応用も可能である。
極指から音波を励振する例を示し定が、薄い基板を用い
て基板の裏側（電極指の存在しない表面）からいわゆる
漏洩ラム波を励振させる応用も可能である。
（発明の効果）
本発明による赤外線センサは、すだれ状電極を用いる技
術的有利性を備えており、比較的簡単な装置で測定精度
が高し・とし・う利点がある。
術的有利性を備えており、比較的簡単な装置で測定精度
が高し・とし・う利点がある。
第１図は本発明による赤外線センサの構成例、第２図は
第１図の装置に用いられる電気回路、第３図は第２図の
回路の特性例、第４図は第１図の装置の評価システム、
第５図は本発明による装置の実験結果の例である。 １０；容器 １２；液体 １・１：ダイヤフラム １６；トランスデー−サ
２２２−１；帰還増幅器 特許出願人 東京電気化学工業株式会社 戸 １） 耕 司 特訂出願代理人 弁理士 山 本 惠 − 第 １ 図 １日 第３図 １． ６ ８ １０ １２ １４
用 ラ叉 収（にＨｚ）
第１図の装置に用いられる電気回路、第３図は第２図の
回路の特性例、第４図は第１図の装置の評価システム、
第５図は本発明による装置の実験結果の例である。 １０；容器 １２；液体 １・１：ダイヤフラム １６；トランスデー−サ
２２２−１；帰還増幅器 特許出願人 東京電気化学工業株式会社 戸 １） 耕 司 特訂出願代理人 弁理士 山 本 惠 − 第 １ 図 １日 第３図 １． ６ ８ １０ １２ １４
用 ラ叉 収（にＨｚ）
Claims (2)
- （１）液体を収容し、底部て音波反射手段を有する容器
と、圧電体の表面に１対の離間配置される丁たれ状電極
を有し、前記容器内に底部と対向して配置されるトラン
スデユーサと、一方のすだれ状電極の電気出力を増幅し
て他方のすだれ状電極に帰還する帰還手段をふくむ発振
回路と、該回路の発振周波数を測定する周波数測定手段
とを具備し、赤外線の吸収による前記液体の温度変化に
よる周波数の変化を測定することにより赤外線を検知す
ることを特徴とする赤外線センサ。 - （２）前記音波反射板が銅板であるごとき特許請求の範
囲第１項記載の赤外線センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9849882A JPS58215518A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 赤外線センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9849882A JPS58215518A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 赤外線センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58215518A true JPS58215518A (ja) | 1983-12-15 |
| JPH0321054B2 JPH0321054B2 (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=14221300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9849882A Granted JPS58215518A (ja) | 1982-06-10 | 1982-06-10 | 赤外線センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58215518A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993004346A1 (en) * | 1991-08-23 | 1993-03-04 | Kidde-Graviner Limited | Flame sensors and methods of sensing flame |
-
1982
- 1982-06-10 JP JP9849882A patent/JPS58215518A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993004346A1 (en) * | 1991-08-23 | 1993-03-04 | Kidde-Graviner Limited | Flame sensors and methods of sensing flame |
| GB2273156A (en) * | 1991-08-23 | 1994-06-08 | Graviner Ltd Kidde | Flame sensors and methods of sensing flame |
| GB2273156B (en) * | 1991-08-23 | 1995-07-12 | Graviner Ltd Kidde | Flame sensors and methods of sensing flame |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0321054B2 (ja) | 1991-03-20 |
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