JPS5924234Y2 - 磁歪素子をもつた電気音響変換器 - Google Patents
磁歪素子をもつた電気音響変換器Info
- Publication number
- JPS5924234Y2 JPS5924234Y2 JP2572483U JP2572483U JPS5924234Y2 JP S5924234 Y2 JPS5924234 Y2 JP S5924234Y2 JP 2572483 U JP2572483 U JP 2572483U JP 2572483 U JP2572483 U JP 2572483U JP S5924234 Y2 JPS5924234 Y2 JP S5924234Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transducer
- magnetostrictive
- electroacoustic transducer
- magnetostrictive element
- coil
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R15/00—Magnetostrictive transducers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/08—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with magnetostriction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、半径方向に振動を受信又は発信するための強
磁性体から成る磁歪素子をもった電気音響変換器に関す
る。
磁性体から成る磁歪素子をもった電気音響変換器に関す
る。
強磁性体、たとえばニッケル棒が、それを取り囲みかつ
交流電流が流れるコイルによって、固有振動において励
振せしめられるようにして磁歪現象を利用することは既
に知られている。
交流電流が流れるコイルによって、固有振動において励
振せしめられるようにして磁歪現象を利用することは既
に知られている。
かかる音響発信器は磁歪音響発信器と呼ばれている。
磁歪現象とは反対の原理により正の磁歪特性を示す物質
がその透磁率を電圧の作用下で増大することも同様に知
られている。
がその透磁率を電圧の作用下で増大することも同様に知
られている。
この透磁率の増大により、コアが磁化される場合にはこ
のコアに設けられたコイルには電圧が誘起される。
のコアに設けられたコイルには電圧が誘起される。
米国特許第２５３０２４４号明細書によれば、２つのコ
イル巻付部（アーム）を有し振動をこれらの巻付部の軸
方向に発信又は受信する磁歪変換器が知られている。
イル巻付部（アーム）を有し振動をこれらの巻付部の軸
方向に発信又は受信する磁歪変換器が知られている。
しかしこの変換器は半径方向の振動には適していない。
更に西独特許出願公開公報第２１２１２３６号によれば
、変換器を液体を通さない弾性スリーブ内に収容し、こ
れを直接液体中に浸漬できるようにすることが知られて
いる。
、変換器を液体を通さない弾性スリーブ内に収容し、こ
れを直接液体中に浸漬できるようにすることが知られて
いる。
しかしながらこの公報では原子力技術、特に液体金属冷
却形原子炉で生ずるような特別な問題は扱われていない
。
却形原子炉で生ずるような特別な問題は扱われていない
。
原子力技術において、ナトリウム冷却形原子炉の場合ナ
トリウム内の騒音の周波数スペクトルの変化によってし
ばしば事前に故障を検出することができるので、炉心内
の音圧レベルを測定することが望まれる。
トリウム内の騒音の周波数スペクトルの変化によってし
ばしば事前に故障を検出することができるので、炉心内
の音圧レベルを測定することが望まれる。
特にナトリウムの局部的な沸騰によって生ずる騒音は確
実に検出されなければならない。
実に検出されなければならない。
なぜならこの場合燃料要素の融解にまで故障が増大する
ことを防止するために、原子炉を直ちに停止しなければ
ならないからである。
ことを防止するために、原子炉を直ちに停止しなければ
ならないからである。
局部的な沸騰の場合、気泡は流れによって冷たいナトノ
ウム中に送られ、ここで瞬間的に凝縮する。
ウム中に送られ、ここで瞬間的に凝縮する。
この場合短時間に非常に高い尖頭圧力を生ずる。
この尖頭圧力は通常の流れ音に比べて著しくきわ立って
いるので、音響受信器は感度および周波数についてその
凝縮騒音に対して設計するとよい。
いるので、音響受信器は感度および周波数についてその
凝縮騒音に対して設計するとよい。
本考案の変換器は液体す） ＩＪウム中で確実に作動す
るように構成される必要がある。
るように構成される必要がある。
本考案の目的は、小形にして構造簡単でかつ頑丈であり
、かつ周囲温度が高い場合でも使用することができるば
かりでなく小さな音圧も検出し、特に沸騰騒音ないし蒸
気泡の検出に使用することができるような物音ないし波
音の受信器および発信器としての電気音響変換器を得る
ことにある。
、かつ周囲温度が高い場合でも使用することができるば
かりでなく小さな音圧も検出し、特に沸騰騒音ないし蒸
気泡の検出に使用することができるような物音ないし波
音の受信器および発信器としての電気音響変換器を得る
ことにある。
この場合蒸気泡はナトリウムの固有減衰の測定によって
も検出することができる。
も検出することができる。
たとえば超音波変換器をパルス状に励振し、変換器のフ
ェードアウト時間を測定することが行われる。
ェードアウト時間を測定することが行われる。
このような目的のためにも本考案の変換器は使用できる
ようにする必要がある。
ようにする必要がある。
この目的は本考案によれば、磁歪素子の強磁性体がその
中心軸から半径方向に拡がる少くとも一つのコイル巻付
部を有し、この周りにコイルを半径方向に磁歪現象が生
じるように巻付けることにより達成される。
中心軸から半径方向に拡がる少くとも一つのコイル巻付
部を有し、この周りにコイルを半径方向に磁歪現象が生
じるように巻付けることにより達成される。
本考案の利点はかかる変換器が特に半径方向の振動を受
信又は発信できることにある。
信又は発信できることにある。
大量の液体中の沸騰騒音及び気泡の存在の監視に際して
も液体中に浸漬される半径方向に敏感な変換器により極
めて確実な測定が可能となる。
も液体中に浸漬される半径方向に敏感な変換器により極
めて確実な測定が可能となる。
従って構造の振動発生および強い方向特性による擾乱作
用はこれにより回避される。
用はこれにより回避される。
更に本考案によれば、強磁性体は少なくとも２つの長手
孔を備えた円柱体又は角柱体にすると好適である。
孔を備えた円柱体又は角柱体にすると好適である。
このようにすれば極めてコンパクトで特に弱い個所のな
い変換器が得られる。
い変換器が得られる。
更に本考案によれば、変換器は腐食作用を・示す液体か
らの保護および取扱い時の機械的な破損を防止するため
導線用の開口を備えた被覆管の中に収納すると有利であ
る。
らの保護および取扱い時の機械的な破損を防止するため
導線用の開口を備えた被覆管の中に収納すると有利であ
る。
被覆管の底部の形状によっては気泡がこの部分に固着し
たり望ましくない沈澱物が生じたりするおそれがあるの
で、本考案の別の特徴によれば被覆管の底部の外側は垂
直線に対して傾斜させ、たとえばとがらせるようにする
と有利である。
たり望ましくない沈澱物が生じたりするおそれがあるの
で、本考案の別の特徴によれば被覆管の底部の外側は垂
直線に対して傾斜させ、たとえばとがらせるようにする
と有利である。
更に本考案の別の特徴によれば、コイルは磁歪素子の中
心軸から延びるコイル巻付部の周りに交互に反対方向に
巻付けられる。
心軸から延びるコイル巻付部の周りに交互に反対方向に
巻付けられる。
このような巻付は特に３個以上の長手孔を有する強磁性
体を用いる場合に有利である。
体を用いる場合に有利である。
強磁性体はコバルト鉄から作ると有利である。
なぜならコバル１〜鉄は高い磁気飽和値と高いキュリ一
温度を示し、放射線に対して著しく安定しているからで
ある。
温度を示し、放射線に対して著しく安定しているからで
ある。
これにより変換器はγ線その他の放射線による影響をこ
うむらなくなる。
うむらなくなる。
以下図面について本考案の実施例を詳細に説明する。
図は半径方向に作用する音波に対し敏感な反応を示す磁
歪音響受信器ないし相応する方向特性を有する音響発信
器を示す。
歪音響受信器ないし相応する方向特性を有する音響発信
器を示す。
この電気音響変換器は被覆管２１の中に収納された強磁
性体のコア２２を有している。
性体のコア２２を有している。
このコア２２にはたとえば４つの長手孔２３が設けられ
、それらの間に４つのコイル巻付部２７が形成されてい
る。
、それらの間に４つのコイル巻付部２７が形成されてい
る。
コイル巻付部２７には２つのコイル２４．２５が巻付け
られる。
られる。
これらのコイル２４．２５は互いに直列接続され、リー
ド線２６と共に一本の絶縁された導線から形成されてい
る。
ド線２６と共に一本の絶縁された導線から形成されてい
る。
孔の数およびそれに伴なうコイルの数はコア２２の大き
さに応じて決まり、直径１６ｍｍのコアの場合は、４つ
の孔および２つのコイルで十分である。
さに応じて決まり、直径１６ｍｍのコアの場合は、４つ
の孔および２つのコイルで十分である。
この場合側々のコイルの巻数は約１０巻であるが、簡単
化のために図面では２巻で示されている。
化のために図面では２巻で示されている。
リード線は金属で被覆し酸化マグネシウムで絶縁すれば
、高温においても本考案による変換器の機能は保証され
る。
、高温においても本考案による変換器の機能は保証され
る。
変換器は小形であり、実際に作られた機器の場合、変換
器の直径は１６〜１８ｍｍである。
器の直径は１６〜１８ｍｍである。
液体中の騒音を検出するために、変換器は直接液体の中
に浸漬することができる。
に浸漬することができる。
リード線は上側の被覆管の中に設けられているので゛、
そのフ゛ツシングおよび接続部は不要である。
そのフ゛ツシングおよび接続部は不要である。
図示の実施例において音響受信器として使用する場合、
音圧は主として被覆管２１の周囲から、すなわちコア２
２に半径方向に伝達される。
音圧は主として被覆管２１の周囲から、すなわちコア２
２に半径方向に伝達される。
コイル巻付部２７はこの場合弾性変形し、それによって
磁歪原理により生ずる磁束変化がコイル２４．２５内に
電圧を誘起する。
磁歪原理により生ずる磁束変化がコイル２４．２５内に
電圧を誘起する。
上述の音響受信器は直接接触のために非常に低い周波数
の場合でも作用する。
の場合でも作用する。
更に構造部品の相応した設計により共振周波数を非常に
高く決めることができるので、たとえば液体ナトリウム
の場合、０．１−１００ｋＨｚの範囲でｌＮ／ｍ３以下
の音圧を測定することができる。
高く決めることができるので、たとえば液体ナトリウム
の場合、０．１−１００ｋＨｚの範囲でｌＮ／ｍ３以下
の音圧を測定することができる。
変換器は構造を変えることなしに、音響発信器としても
又音響受信器としても使用することができる。
又音響受信器としても使用することができる。
音響受信器の場合、感度を高めるためにコイル２４．２
５にバイアスをかけることができる。
５にバイアスをかけることができる。
これらのコイルはコア２２に機械的な応力がかかる場合
、コイル中に生ずる電圧が加算されるように極性づけら
れている。
、コイル中に生ずる電圧が加算されるように極性づけら
れている。
図は本考案の変換器の一実施例を示す一部切欠縦断面図
である。 ２１・・・・・・被覆管、２２・・・・・・コア、２３
・・・・・・長手孔、２４゜２５・・・・・・コイル、
２６・・・・・・リード線、２７・・・・・・コイル巻
付部。
である。 ２１・・・・・・被覆管、２２・・・・・・コア、２３
・・・・・・長手孔、２４゜２５・・・・・・コイル、
２６・・・・・・リード線、２７・・・・・・コイル巻
付部。
Claims (1)
- 半径方向の振動を受信又は発信するための強磁性体から
戊る磁歪素子をもった電気音響変換器において、強磁性
体２２がその中心軸から半径方向に延びる少くとも一つ
のコイル巻付部２７を有し、コイル２４．２５がこの周
りに半径方向に磁歪現象が生じるように巻付けられるこ
とを特徴とする磁歪素子をもった電気音響変換器。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732333482 DE2333482A1 (de) | 1973-06-30 | 1973-06-30 | Elektroakustischer wandler mit einem magnetostriktiven element |
| DE23334829 | 1973-06-30 | ||
| DE24149368 | 1974-03-28 | ||
| DE19742414936 DE2414936C2 (de) | 1974-03-28 | 1974-03-28 | Elektroakustischer Wandler mit magnetostriktivem Element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58158598U JPS58158598U (ja) | 1983-10-22 |
| JPS5924234Y2 true JPS5924234Y2 (ja) | 1984-07-18 |
Family
ID=25765419
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7439674A Pending JPS5071317A (ja) | 1973-06-30 | 1974-07-01 | |
| JP2572483U Expired JPS5924234Y2 (ja) | 1973-06-30 | 1983-02-23 | 磁歪素子をもつた電気音響変換器 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7439674A Pending JPS5071317A (ja) | 1973-06-30 | 1974-07-01 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPS5071317A (ja) |
| FR (1) | FR2235565A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE7602347U1 (de) * | 1976-01-29 | 1976-11-04 | Interatom Internationale Atomreaktorbau Gmbh, 5060 Bensberg | Elektroakustischer wandler mit magnetostriktivem kern |
| DE3368536D1 (en) * | 1982-03-01 | 1987-02-05 | Interatom | Magnetostrictive ultrasonic transducer for very high frequencies and high power, more particularly for level measuring |
| US11185994B2 (en) | 2020-03-31 | 2021-11-30 | Toyota Research Institute, Inc. | Deformable sensors having multiple time-of-flight emitters |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3174130A (en) * | 1960-05-27 | 1965-03-16 | Ralph S Woollett | Magnetostrictive flexural-mode electromechanical transducer |
-
1974
- 1974-06-27 FR FR7422368A patent/FR2235565A1/fr active Granted
- 1974-07-01 JP JP7439674A patent/JPS5071317A/ja active Pending
-
1983
- 1983-02-23 JP JP2572483U patent/JPS5924234Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2235565A1 (en) | 1975-01-24 |
| JPS5071317A (ja) | 1975-06-13 |
| FR2235565B3 (ja) | 1977-05-06 |
| JPS58158598U (ja) | 1983-10-22 |
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