JPS61178620A - 高温雰囲気音響検出用センサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、熱、湿気、振動による性能低下。

破損を懸念することなく、高温雰囲気内の音響を検出す
ることができる高温雰囲気音響検出用センサに関する。

〔従来の技術〕

コンデンサ型マイクロホンは音響検出用センサとして使
用できるが、その使用条件は常温常湿に限られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これは高温下において使用すると、マイクロホンと１体
に配置され、半導体等で構成されているインピーダンス
変換器が熱のため破壊されてしまうからである。したが
って、高温下において使用するためには、マイク本体と
インピーダンス変換器とを分離してマイク本体を高温部
。

インピーダンス変換器を低温部に１置しなければならな
い。また、マイク本体とインピーダンス変換器との分離
に伴う誘導雑音によるＳ／Ｎ低下を防止するため、マイ
ク本体とインピーダンス変換器は近接配置しなければな
らない。それ故、高温部に配置するマイク本体と低温部
に配置するインピーダンス変換器との結合を断熱構造に
しなければならず、また湿度による容量変化、電圧変化
に伴う感度低下、出力特性の不安定を防止するため、防
湿構造にしなければならない。

さらに、コンデンサ型マイクロホンの取付部には防振装
置が設けられているが、その設計は。

実用可能な範囲内で出来る限り、固有振動数全低く設定
し、信号検出帯域の不用な外部振動を減衰させＳ／Ｎｉ
向上させている。しかし、プラント等の音響検出用セン
サとして使用するためには使用個所に固定しなければな
らず、低い振動数である地震振動数とこの固有振動数が
一致すると、共振を起し、地震振動が小振幅でもコンデ
ンサ型マイクロホンは大きく振動する。この之め地震時
に防振装置からコンデンサ型マイクロホンが外れたり、
破損するおそれがある。

したがって、これを防止するためには、固有振動数を地
震振動数Ｃ１〜３　Ｑ　ＨＺ　）より犬きぐ。

信号検出帯域（５００〜８０００ｔ（Ｚ）より充分小さ
くする防振構造としなければならない。

しかしながら、従来にはこのような断熱、防湿、防振構
造を考慮し、具現化した技術は存在しなかった。

この発明は、このような従来の問題点を解決する目的で
なされたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点を解決するための手段を、実施例に対応する
第１図、第２図を用いて以下説明する。この発明は、マ
イク本体１と、マイク本体１からの出力信号をインピー
ダンス変換器１５に導入する信号線２３と、信号線２６
′にシールするとともに一部に可撓性を有するシール部
材。

すなわちシールノミイブ２．防湿カッ々−９と、取付用
基台１７と、取付用基台１７とマイク本体１との間に介
在された弾性部材、すなわち防振ばね７，８．防振ゴム
２０とを備え、取付用基台１７１Ｃよって支持される１
弾性部材、すなわち防振ばね７，８．防振ザム２０を含
む支持体。

すなわち防振ケース４．ケースホルダー６、コネクター
ベース１２．キャップケース１４．ステー１６．２４等
の固有振動数を予想される振動数外に選定し、高温部に
配置されるマイク本体１等を耐熱材で構成したことを特
徴とする。

〔作用〕

取付用基台１７を使用個所低温側に固定すると、マイク
本体１．シールノミイブ２．防振ばね７．８．防振ケー
ス４．ケースホルダー６は高温部に配置され、キャップ
ケース１４．コネクターベース１２．防湿力・々−９．
防振ゴム２０゜ステー１６．２４は低温部に１置される
。高温部から低温部への熱伝導は複数のステー２４によ
り、またはケースホルダー６が取付用基台１７と固定さ
れている場合には複数のステー１６によシ遮断され、ま
た防湿力・々−９により遮断される。信号線２３は、シ
ールＡイブ２．防湿カッぐ−９を通ってインピーダンス
変換器１５に接続されているので外部の湿気の影響を受
けない。

取付用基台１７からの外部振動は防振ゴム２０で大きく
減衰され、減衰しきれずマイク本体１に伝搬した微振動
は防振ばね７，８で減衰される。防振ゴム２０．防振ば
ね７，８のばね定数。

キャップケース１４等の支持体の重量から定まる固有振
動数を地震振動数より大きく信号検出帯域より充分小さ
い値に設定しているので、地震時に共振を起こすことは
なく、マイク本体１が外れたり、破損するおそれはない
。

〔実施例〕

第１図、第２図はこの発明の一実施例を示す図である。

第１図、第２図において、１はマイク本体、２はシール
ノミイブ、３はシールノミイブジヨイントで、マイク本
体１に一方を、シール・ξイブ２に他方をねじ込まれて
おシ、マイク本体１とシールノぐイブ２の１端はシール
ノミイブジヨイント６を介して固定されている。４は防
振ケースで、１端部にはばね受け５が、他端部にはケー
スホルダー６がねじ込まれているとともにシールノミイ
ブ２が貫通していて、１端面からシールツクイブジヨイ
ント６が、他端面からシール・ξイブ２が突出している
。７．８は防振ばねで、防振ケースｌの１端部に装着さ
れたものであり、具体的には、ばね受け５を挾んでマイ
ク本体１．シール・ξイノジヨイント３に取り付けられ
ている。防振ばね７，８ばうず巻ばねで。

左右対称に配置されている。９は防湿カッ々−で。

その１端部はシールノミイブ２の他端にスプリングホル
ダー１０とキャップ１１で取り付けられ。

その他端部はコネクターぺ〜ス１２に基板ホルダー１３
でさし込まれている。１４はキャップケースで、基板ホ
ルダー１３に取り付けられているインピーダンス変換器
１５を内部に収納しているとともに基板ホルダー１３に
取り付けられている。基板ホルダー１６はコネクターベ
ース１２にねじ止めされ、キャップケース１４は基板ホ
ルダー１６を介してコネクターベース１２に固定されて
いる。１６はステーで、その１端は取付用基台１７にね
じ止めされ、その他端はコネクターベース１２にセット
スクリュー１８゜ナツト１９により取り付けられた防振
ゴム２０に固定されている。ステー１６は防振ゴム２０
を介してコネクターベース１２に弾性固定されている。

ステー１６は１２０８の間隔をもって配置されている。

２１はコネクターで、コネクターキャップ２２にねじ止
めされ、コネクターキャップ２２をキャップケース１４
にねじ込むことによってキャップケース１４に収納され
ている。２３はマイク本体１からの出力信号全インピー
ダンス変換器１５に導入する信号線で。

／−ルノξイフショイント３．シールノξイフ２１防湿
力、Ｓ　　９．基板ホルダー１６全通ってインピーダン
ス変換器１５の入力側に接続されている。インピーダン
ス変換器１５の出力側はコネクター２１の入力側に接続
されている。２４はステーで、その１端はケースホルダ
ー６にねじ止めされ、その他端は断熱ワッシャ２５を介
してコネクターベース１２に固定されている。ステー２
４は１２０°の間隔をもって、かつステー１６の中間に
配置されている。ケースホルダー６と取付用基台１７は
同心円状に配貨されているが、連結されていない。

取付用基台１７を使用個所低温側９例えば原子炉保温箱
外壁に固定すると、マイク本体１゜防振ケース４等は保
温箱内の高温部（３００〜４００℃）に、防湿カッマー
９．インピーダンス変換器１５等は低温部（５０℃）に
配置される。

高温部に配置されるマイク本体１等は耐熱材で構成され
ている。

高温部のケースホルダー６と低温部のコネクターベース
１２はステー２４によって連結されているが、ステー２
４として熱伝導率の低いステンレスが用いられ、その断
面積はできるだけ小さく、その長さはできるだけ長く形
成されている。これは、熱伝導において単位時間に流れ
る熱量が熱伝導率、断面積に比例し、長さに反比例する
からである。したがって、ステー２４によってケースホ
ルダー６からの熱伝導は遮断される。ステー２４が複数
配置され、かつ傾斜しているのは、断面積を最小にして
ケースホルダー６全支持する強度を得るためである。

高温部のシールノミイブ２と低温部のコネクターベース
１２は防湿力・々−９によって連結されているが、防湿
カッ々−９として防振効果に影響のないようにばね定数
の小さい耐熱性ゴムが用いられている。防湿カッ々−９
によって、キャップケース１４への湿気侵入が防止され
ているとともにシールパイプ２からコネクターベース１
２への熱伝導が遮断される。マイク本体１．シールノミ
イブ２は防湿力Ａ−９？！−介してコネクターベース１
２から左右移動自在に支持されている。

取付用基台１７からの外部振動は、ステー１６防振ゴム
２０を介してコネクターベース１２に伝搬する。さらに
防湿カッ々−９を介してシール・ξイブ２．シールノぐ
イブジヨイント３に伝搬し。

同時にステー２４を介してケースホルダー６゜防振ケー
ス４．ばね受け５に伝搬し、最終的に防振ばね７，８．
マイク本体１に伝搬する。また、当然に基板ホルダー１
３．キャップケース１４等にも伝搬する。しかし、複数
の防振ゴム２０、防振ばね７，８のばね定数、キャップ
ケース１４等の支持体の重量から定まる固有振動数を地
震振動数より大きく信号検出帯域より充分小さい値（４
０〜５０Ｈ２）に設定しているので、この固有振動数よ
り高い振動成分は、まず防振ゴム２０で大きく減衰され
るＣ−３０±１０ｄＢ）。さらに、減衰しきれず伝搬し
た微振動は防振ばね７，８で減衰される（−５ｄＢ）。

ま之地震時、共振が生ずることもなく、マイク本体１が
外れたり、破損することもない。

防振ゴム２０は、コネ２ターイー２１２等全体を１弾性
支持しており、この支持部分で大きく振れないようにす
るため複数の防振ゴム２０全体としてばね定数が大きく
なるよう、ばね定数が選定されている。したがって、地
震等の低い周波数の振動に対しても、全体がフラノンせ
ず充分な強度を保つことができる。防振器としてビム全
用いたのは、金属ばねに比べて共振時の振幅が小さく、
また内部粘性により減衰効果も大きいことを考慮したも
のである。防振ばね７゜８として金属ばねが用いられ、
防振ばね７，８は全体全支持するのでなく、軽量なマイ
ク本体１のみを弾性支持すればよいので、細く弱いもの
でも充分な強度が保たれる。防振ばね７，８として金属
ばねを用いたのは、ゴムに比べてばね定数の決定が容易
であり、そのため固有振動数の設定が容易、かつ正確に
できることを考慮したものである。防振ばね７，８は左
右対称に配置されているので、左右方向または上下方向
どの方向にもばね定数はほとんど変化せず、かつその組
立も容易に行える。

以上の実施例では、ケースホルダー６と取付用基台１７
とは連結されておらず、ケースホルダー６はステー２４
を介してコネクターベース１２によって支持されている
が、第３図に示すように、ケースホルダー６と取付用基
台１７をねじ止めして、ケースホルダー６を取付用基台
１７で支持し、ケースホルダー６とコネクターベース１
２との間のステーを省略してもよい。

この場合、取付用基台１７は高温になるので。

低温部のコネクターベース１２への熱伝導を遮断すヘク
、ステー１６は第１図におけるステー２４と同様に形成
される。また、ステー１６はケースホルダー６、防振カ
ッ々−４を支持しないので、その機械的強度を軽減する
ことができる。

取付用基台１７からの外部振動は、ケースホルダー６系
統とステー１６系統に分れ、防振ばね７．８．防振ゴム
２０で減衰される。

以上の実施例では、防振ばね７，８は防振ケース４の１
端部に装着されているが、第４図に示すように防振ばね
８を防振ケース４の他端部に装着してもよい。すなわち
シールノミイブ２の１端をマイク本体１に直接ねじ込み
、マイク本体１とばね受け５の間に防振ばね７を取り付
け。

シールＡイブ２の他端に固定されたスプリングホルダー
１１とケースホルダー６との間に防振ばね８を取り付け
たものである。

以上の実施例では防湿カッ々−９の１端部は上向きｒ出
ており、他端部はコネクターベース１２と基板ホルダー
１３の間に差し込まれ、基板ホルダー１３とコネクター
ベース１２とのねじ止めによりコネクターベース１２に
固定されているが、第５図に示すように、防湿カバー９
．スプリングホルダー１０．キャップ１１の形状を変え
て、防湿カッ々−９の１端部を下向きに出し。

他端部をコネクターベース１２とペースキャップ２６の
間に差し込み、ペースキャップ２６とコネクターベース
１２とのねじ止めによりコネクターベース１２に固定し
てもよい。なお、第５図において２７は断熱ワッシャ、
２８は熱遮所用ステーで、複数設けられている。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明において取付用基台
を使用個所低温側に固定すると、マイク本体は高温部に
、インピーダンス変換器は低温部に配置され、高温部か
ら低温部への熱伝導は、断面積の小さいステーにより遮
断されるので、インピーダンス変換器の熱による性能低
下全防止できる。また、信号線は、シールＡイブ、防湿
カックー内に密封されてインピーダンス変換器に接続さ
れているので、外部湿気の影響を受けず、湿気による性
能劣化を防止できる。

さらに取付用基台からの外部振動は防振ゴム。

防振ばねによって充分減衰されるので、装置のＳ／Ｎ’
ｉｉ向上できる。さらに装置の固有振動数は地震振動数
より大きく設定されているので。

地震時共振は起らず、装置の破損を防止できる。

したがって、この発明によれば、熱、湿気、振動による
性能低下、破損を懸念することなく。

高温雰囲気内の音響検出を行うことができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はこの発明の一実施例を示す図で第１図
は半断面図、第２図は斜視図、第３図、第４因、第５図
はこの発明の他の実施例を示す半断面図である。 １・・・マイク本体、２・・・シールノミイブ、４・・
・防振ケース、７，８・・・防振ばね、９・・・防湿カ
バー。 １２・・・コネクターベース、１５・・・インピーダン
ス変換器、１６・・・ステー、１７・・・取付用基台。 ２０・・・防振ゴム、２３・・・信号線、２４・・・ス
テー特許出願人　動力炉・核燃料開発事業団赤井電機株
式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　マイク本体と、該マイク本体からの出力信号をイン
   ピーダンス変換器に導入する信号線と、該信号線をシー
   ルするとともに一部に可撓性を有するシール部材と、取
   付用基台と、該取付用基台と該マイク本体との間に介在
   された弾性部材とを備え、該取付用基台によつて支持さ
   れる該弾性部材を含む支持体の固有振動数を予想される
   振動数外に選定し、高温部に配置される該マイク本体等
   を耐熱材で構成したことを特徴とする高温雰囲気音響検
   出用センサ ２　支持体のうち、ケースホルダーが複数のステーを介
   してコネクターベースに固定されている特許請求の範囲
   第１項記載の高温雰囲気音響検出用センサ ３　支持体のうち、ケースホルダーがフランジベースに
   固定されている特許請求の範囲第１項記載の高温雰囲気
   音響検出用センサ ４　弾性部材のうち、防振ばね２個が防振ケースの１端
   部に左右対称形で装着されている特許請求の範囲第１項
   、２または３項記載の高温雰囲気音響検出用センサ ５　弾性部材のうち、防振ばね２個が防振ケースの１端
   部および他端部に左右対称形で装着されている特許請求
   の範囲第１項、２または３項記載の高温雰囲気音響検出
   用センサ