JPS61254822A - レベル検知器 - Google Patents
レベル検知器Info
- Publication number
- JPS61254822A JPS61254822A JP60096254A JP9625485A JPS61254822A JP S61254822 A JPS61254822 A JP S61254822A JP 60096254 A JP60096254 A JP 60096254A JP 9625485 A JP9625485 A JP 9625485A JP S61254822 A JPS61254822 A JP S61254822A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic plate
- electrode
- diaphragm
- piezoelectric ceramic
- level
- 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
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、流体、粉体６粒体等のレベルを検知するため
のレベル検知器に関するものであり、特にセンサ部分に
圧電磁器が用いられた構成のレベル検知器に係るもので
ある。
のレベル検知器に関するものであり、特にセンサ部分に
圧電磁器が用いられた構成のレベル検知器に係るもので
ある。
流体、粉体０粒体等のレベルを検知する方式としては、
例えば超音波を用いたり、サーミスタの自己発熱を利用
したり、静電容量の変化を利用したりする等、種々のも
のが実用化されている。しかしながら、これら従来使用
されている方式のレベル検知器はいずれも一長一短があ
り、より好ましい特長を有するレベル検知器の実現が望
まれていた。
例えば超音波を用いたり、サーミスタの自己発熱を利用
したり、静電容量の変化を利用したりする等、種々のも
のが実用化されている。しかしながら、これら従来使用
されている方式のレベル検知器はいずれも一長一短があ
り、より好ましい特長を有するレベル検知器の実現が望
まれていた。
ところで、近年かかる要望に応えるものとしてセンナが
圧電素子で構成されたレベル検知器が提案されている（
％公昭５８−１５７１号公報参照）。
圧電素子で構成されたレベル検知器が提案されている（
％公昭５８−１５７１号公報参照）。
これは例えばほぼ正方形の圧’１４！磁器板の両面に電
極を形成してなる圧電素子を振動板に貼りつげて構成し
たものであり、圧電磁器板に設けられた電極のうち一方
の面の電極は２分割されており、この分割した一方の電
極を入力電極として対向面の電極との間に上記圧電磁器
板を機械的に振動させるための交流電圧またはパルス電
圧を印加し、分割された他方の電極を出力電極として対
向面の電極との間よりレベル検知信号を取り出すよう罠
なっており、この際流体、粉体０粒体等の被検知物のレ
ベルの変化する方向に対して上記圧′１素子がほぼ平行
に振動するように駆動するものである。
極を形成してなる圧電素子を振動板に貼りつげて構成し
たものであり、圧電磁器板に設けられた電極のうち一方
の面の電極は２分割されており、この分割した一方の電
極を入力電極として対向面の電極との間に上記圧電磁器
板を機械的に振動させるための交流電圧またはパルス電
圧を印加し、分割された他方の電極を出力電極として対
向面の電極との間よりレベル検知信号を取り出すよう罠
なっており、この際流体、粉体０粒体等の被検知物のレ
ベルの変化する方向に対して上記圧′１素子がほぼ平行
に振動するように駆動するものである。
しかして、上記構成の圧電素子を用いたレベル検知器に
おいては、圧電素子が被検知物のレベルの変化する方向
に対してほぼ平行に振動することにより、圧電素子を貼
付けである振動板が被検知物のレベルの変化する方向に
直角な方向に振動する。したがって圧電素子が被検知物
中に埋没している時には振動が抑制されて出力電圧は小
さくなり、逆に被検知物が少な（なり、圧電素子が被検
知物より外へ出た時、振動の抑制は解かれ大きな振動で
動作するため出力電圧は太き（なることから、被検知物
のレベルを検知できるものである。
おいては、圧電素子が被検知物のレベルの変化する方向
に対してほぼ平行に振動することにより、圧電素子を貼
付けである振動板が被検知物のレベルの変化する方向に
直角な方向に振動する。したがって圧電素子が被検知物
中に埋没している時には振動が抑制されて出力電圧は小
さくなり、逆に被検知物が少な（なり、圧電素子が被検
知物より外へ出た時、振動の抑制は解かれ大きな振動で
動作するため出力電圧は太き（なることから、被検知物
のレベルを検知できるものである。
ところで、本願発明者らは、上記構成のレベル検知器の
特長をより具体的に理解すべく実験、検討を行なったと
ころ、実用上の観点からは未だ解決されていない］［要
な技術的事項があることを見い出した。すなわち、上記
公知技術においては、圧電磁器板の両面に電極を形成し
ているものの、実装上は接着剤により貼付けられ電極と
一部分で導通している撮動板から入力端子および出力端
子を取り出し、振動板を対向面の電極として作用させて
いるため、対向面の電極と振動板との間の導通が悪いと
全く振動しなかつたり、あるいは充分な検知精度が得ら
れない等の問題を有し信頼性に欠けることがわかった。
特長をより具体的に理解すべく実験、検討を行なったと
ころ、実用上の観点からは未だ解決されていない］［要
な技術的事項があることを見い出した。すなわち、上記
公知技術においては、圧電磁器板の両面に電極を形成し
ているものの、実装上は接着剤により貼付けられ電極と
一部分で導通している撮動板から入力端子および出力端
子を取り出し、振動板を対向面の電極として作用させて
いるため、対向面の電極と振動板との間の導通が悪いと
全く振動しなかつたり、あるいは充分な検知精度が得ら
れない等の問題を有し信頼性に欠けることがわかった。
本発明は上記問題点を解消し、信頼性の高いレベル検知
器を提供することを目的とするものである。
器を提供することを目的とするものである。
上記問題点を解決するために本発明は、圧電磁器板の一
方の面に電極を設け、該電極を２分割し前記圧′電磁器
板の他方の面を導電性接着剤により金属撮動板１ｃＩｉ
ｉｉｉｌＷして、前記分割した電極のうちの一方の電極
と金ａ握動板との間に前記圧電磁器板を振動させるため
の電圧を印加し、前記分割した電極のうちの他方の電極
と金属振動板との間から検知信号を取り出すように構成
したことを特徴とするものである。
方の面に電極を設け、該電極を２分割し前記圧′電磁器
板の他方の面を導電性接着剤により金属撮動板１ｃＩｉ
ｉｉｉｌＷして、前記分割した電極のうちの一方の電極
と金ａ握動板との間に前記圧電磁器板を振動させるため
の電圧を印加し、前記分割した電極のうちの他方の電極
と金属振動板との間から検知信号を取り出すように構成
したことを特徴とするものである。
第１図は、本発明によるレベル検知器における主要部の
構成の一列を示す概略説明図である。
構成の一列を示す概略説明図である。
すなわち、第１図（−）は圧ｔａ磁器板撮動板の構成を
説明するための平面図であり、１ｇ１図（りはその立面
図である。１は円板状の圧電ａ柵板であり、該圧１１ｔ
ａ器板の一方の面には２分割された電極２ａ 、２ｂが
同心状く形成されている。また、圧電磁器板１の他方の
面は導電性の凝着剤５により金属振動＠４に固着されて
いる。また、金属撮動板４は、例えば第２図に示す如（
、圧電ａ柵板が内部に収容されるようにしてクース５に
椴付けられてレベル検知器が構成される。
説明するための平面図であり、１ｇ１図（りはその立面
図である。１は円板状の圧電ａ柵板であり、該圧１１ｔ
ａ器板の一方の面には２分割された電極２ａ 、２ｂが
同心状く形成されている。また、圧電磁器板１の他方の
面は導電性の凝着剤５により金属振動＠４に固着されて
いる。また、金属撮動板４は、例えば第２図に示す如（
、圧電ａ柵板が内部に収容されるようにしてクース５に
椴付けられてレベル検知器が構成される。
尚、第２図において６は被検知物７はその収納容器の側
壁を示したものである。
壁を示したものである。
上記２分割された電極のうち２αに接続された端子Ｐ、
と金属振動板５に接続された端子Ｐｃとの間に所要の駆
動電圧を印加すると、圧電磁器板１は主としてその径方
向に大きく伸縮して振動するため第５図に示す如く金属
振動板４は圧ｔｓ電気板伸縮方向とほぼ直交する方向に
湾曲振動をする。このとき被検知物が存在すれば、この
湾曲運動は抑制されその振幅は小さくなり、被検知物が
無（なると湾曲運動な工抑制されずに大きな振幅で金属
振動板は振動するので、該振動量に応じた検知信号を端
子ａとＰｃとの間から取り出すことができる。
と金属振動板５に接続された端子Ｐｃとの間に所要の駆
動電圧を印加すると、圧電磁器板１は主としてその径方
向に大きく伸縮して振動するため第５図に示す如く金属
振動板４は圧ｔｓ電気板伸縮方向とほぼ直交する方向に
湾曲振動をする。このとき被検知物が存在すれば、この
湾曲運動は抑制されその振幅は小さくなり、被検知物が
無（なると湾曲運動な工抑制されずに大きな振幅で金属
振動板は振動するので、該振動量に応じた検知信号を端
子ａとＰｃとの間から取り出すことができる。
上記構成の本発明のレベル検知器においては、圧電磁器
板と金属振動板との接合に導電性の接着剤を用いている
ために両部材の導通は極めて良好であり、導通不良によ
る問題は全く発生しなくなった。ざらに本発明によれば
圧電磁器板の他方の面には必らずも電極を形成する必要
が無いため、製作が容易である利点がある。また、本発
明における圧ＩＥ磁器板の形状は、種々の形状をとり得
るが、特に円板状とした場合には、振動モードが安定で
あり、駆動周波数に対応した検知周波数で検知できるこ
となどから高精度、高安定性のレベル検知器が実現でき
る利点がある。また、同様な理由から金属振動板の形状
も円板状が好ましい。さらにまた電極部の構成も含めて
これらの関係は同心状に配設される方がより好ましい結
果が得られる。
板と金属振動板との接合に導電性の接着剤を用いている
ために両部材の導通は極めて良好であり、導通不良によ
る問題は全く発生しなくなった。ざらに本発明によれば
圧電磁器板の他方の面には必らずも電極を形成する必要
が無いため、製作が容易である利点がある。また、本発
明における圧ＩＥ磁器板の形状は、種々の形状をとり得
るが、特に円板状とした場合には、振動モードが安定で
あり、駆動周波数に対応した検知周波数で検知できるこ
となどから高精度、高安定性のレベル検知器が実現でき
る利点がある。また、同様な理由から金属振動板の形状
も円板状が好ましい。さらにまた電極部の構成も含めて
これらの関係は同心状に配設される方がより好ましい結
果が得られる。
また、本発明において、上記駆動電圧の周波数は振動系
の共振周波数とほぼ同じ周波数とすることが望ましく、
この場合には振幅が大であり、かつ安定な振動数でレベ
ル検知が出来る利点がある。
の共振周波数とほぼ同じ周波数とすることが望ましく、
この場合には振幅が大であり、かつ安定な振動数でレベ
ル検知が出来る利点がある。
本発明において、上記導電性接着剤としては、例えば合
成ｗ側糸なバインダーとし金属粉を導電フィラーとする
ものなどが用いられる。エポキシ系樹脂を用いた導電性
接着剤は接着強度の点で好ましい。また、再現性を良好
にするには低粘度であることが望ましいのでこの場合に
は、例えば紫外線硬化型の導電性接着剤を用いるのが良
い。
成ｗ側糸なバインダーとし金属粉を導電フィラーとする
ものなどが用いられる。エポキシ系樹脂を用いた導電性
接着剤は接着強度の点で好ましい。また、再現性を良好
にするには低粘度であることが望ましいのでこの場合に
は、例えば紫外線硬化型の導電性接着剤を用いるのが良
い。
また、本発明において、上記圧電磁器板としては、例え
ば本願発明者らが先に提案したＭｌ、Ｎｂ含有ＰＺＴ系
圧電磁器（特願昭５８−２１０５１５号参照）の他、公
知の各種組成の圧電磁器材料からなるものが使用できる
。これらのうち、特に本願発明者らが先に提案したＭｌ
、Ｎｂ含有ＰＺＴ系圧電磁器はその変位量が大きいので
、検知器が大きく高感度のレベル検知器が実現できる利
点がある。
ば本願発明者らが先に提案したＭｌ、Ｎｂ含有ＰＺＴ系
圧電磁器（特願昭５８−２１０５１５号参照）の他、公
知の各種組成の圧電磁器材料からなるものが使用できる
。これらのうち、特に本願発明者らが先に提案したＭｌ
、Ｎｂ含有ＰＺＴ系圧電磁器はその変位量が大きいので
、検知器が大きく高感度のレベル検知器が実現できる利
点がある。
〔１！施例〕
以下、本発明を実施例に基づきより詳細に説明する。
ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏｓを主成分とする圧電材の仮焼粉
末に微量の有機バインダーを添加し、これを有機溶媒中
に分散されたスラリーを、ドクターブレード法により、
引き延ばし、１００〜２００μ肩のグリーンシートを形
成する。該グリーンシートを円板状に打ち抜き、焼成し
て外径１綿屡の圧電磁器板を得丸尚、このときの電極の
庫さは１０μである。
末に微量の有機バインダーを添加し、これを有機溶媒中
に分散されたスラリーを、ドクターブレード法により、
引き延ばし、１００〜２００μ肩のグリーンシートを形
成する。該グリーンシートを円板状に打ち抜き、焼成し
て外径１綿屡の圧電磁器板を得丸尚、このときの電極の
庫さは１０μである。
この圧電磁器板の他方の面に紫外線硬化型の導電性接着
剤を塗布し、外径２Ｑｒｔｓｍ厚さ０．０５の真鍮製金
属振動板に貼り付は両部材を固着した。次に両電極及び
金属振動板にそれぞれ入出力端子となるリード線を半田
付けした後に、合成樹脂からなるケースに収容し、金属
撮動板の周辺のみを接着剤でケースに固着してレベル検
知器を作製した。この検知器を周波数１００ＫＨｚ駆動
電圧５ｖで駆動し検知信号をインピーダンスアナライザ
ーで測定した。
剤を塗布し、外径２Ｑｒｔｓｍ厚さ０．０５の真鍮製金
属振動板に貼り付は両部材を固着した。次に両電極及び
金属振動板にそれぞれ入出力端子となるリード線を半田
付けした後に、合成樹脂からなるケースに収容し、金属
撮動板の周辺のみを接着剤でケースに固着してレベル検
知器を作製した。この検知器を周波数１００ＫＨｚ駆動
電圧５ｖで駆動し検知信号をインピーダンスアナライザ
ーで測定した。
その結果、作製したレベル検知器１００ケ とも検知精
度良く正常に動作した。
度良く正常に動作した。
一方、比較のために他方の面にも電極を形成した以外は
上記と同様にして得られた圧１ＩＣｆｆｉ器板を紫外線
硬化型の接着剤を用いて金属振動板に固着して作製した
レベル検知器は１００ケ中５ケが全（振動せず、１ケは
振動はするものの精度の良いレベル検知が出来なかった
。
上記と同様にして得られた圧１ＩＣｆｆｉ器板を紫外線
硬化型の接着剤を用いて金属振動板に固着して作製した
レベル検知器は１００ケ中５ケが全（振動せず、１ケは
振動はするものの精度の良いレベル検知が出来なかった
。
第１図は本発明における主要部分の一例を示す概略構成
を示す平面図およびその立面図、第２図は本発明のレベ
ル検知器の一例を示す概略溝底断面図−蹴５図は本発明
レベル撞仲競の１制φ明Ｍである。 １：圧電磁器板 ２α、２ｂ： ２分割された電極 ５：導電性接着剤 ４：金属振動板 第１目 菓２図 （ｃＬ） 昭和６０年 特許願 第９６２５４号 発明の名称 レベル検知器 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区丸ノ内二丁目１番２号名称 （５
０８）日立金属株式会社 代表者 松 野 浩 二
を示す平面図およびその立面図、第２図は本発明のレベ
ル検知器の一例を示す概略溝底断面図−蹴５図は本発明
レベル撞仲競の１制φ明Ｍである。 １：圧電磁器板 ２α、２ｂ： ２分割された電極 ５：導電性接着剤 ４：金属振動板 第１目 菓２図 （ｃＬ） 昭和６０年 特許願 第９６２５４号 発明の名称 レベル検知器 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区丸ノ内二丁目１番２号名称 （５
０８）日立金属株式会社 代表者 松 野 浩 二
Claims (4)
- （１）圧電磁器板の片面に２分割した電極を設け、該圧
電磁器板の他方の面と金属振動板とを導電性接着剤で固
着し、前記分割した電極の一方と金属振動板との間に前
記圧電磁器板を振動させる電圧を印加し、前記分割した
他方の電極と金属振動板との間からレベル検知信号を取
り出すように構成したことを特徴とするレベル検知器。 - （２）上記圧電磁器板が円板状であることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載のレベル検知器。 - （３）上記金属振動板の振動方向が、被検知物のレベル
の変化する方向に対してほぼ直交するように配設された
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項または第（
２）項記載のレベル検知器。 - （４）上記レベル検知信号が、振動系の共振周波数とほ
ぼ同じ周波数であることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載のレベル検知
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60096254A JPS61254822A (ja) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | レベル検知器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60096254A JPS61254822A (ja) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | レベル検知器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61254822A true JPS61254822A (ja) | 1986-11-12 |
Family
ID=14160067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60096254A Pending JPS61254822A (ja) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | レベル検知器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61254822A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006167939A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Seiko Epson Corp | 液体検出装置の取付構造および液体容器 |
| US7959273B2 (en) | 2005-03-31 | 2011-06-14 | Seiko Epson Corporation | Liquid detecting device, liquid container and method of manufacturing liquid detecting device |
-
1985
- 1985-05-07 JP JP60096254A patent/JPS61254822A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006167939A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Seiko Epson Corp | 液体検出装置の取付構造および液体容器 |
| US7959273B2 (en) | 2005-03-31 | 2011-06-14 | Seiko Epson Corporation | Liquid detecting device, liquid container and method of manufacturing liquid detecting device |
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