JPS6197538A - 衝撃波センサ− - Google Patents
衝撃波センサ−Info
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- JPS6197538A JPS6197538A JP60188302A JP18830285A JPS6197538A JP S6197538 A JPS6197538 A JP S6197538A JP 60188302 A JP60188302 A JP 60188302A JP 18830285 A JP18830285 A JP 18830285A JP S6197538 A JPS6197538 A JP S6197538A
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- G—PHYSICS
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- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
- G01H11/08—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/16—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices
-
- G—PHYSICS
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
- G01L23/08—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
- G01L23/10—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by pressure-sensitive members of the piezoelectric type
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N2291/02827—Elastic parameters, strength or force
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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〕
本発明は衝撃波センサーにＩ！Ｉする。
（従来技術と問題点〕
！ｉｉ撃波センサーは伝播媒体、好ましくは水の中にお
ける衝撃波の圧力振幅を測定するために用いられる。主
な用途は焦束された衝撃波の焦点における圧力の測定に
ある。
ける衝撃波の圧力振幅を測定するために用いられる。主
な用途は焦束された衝撃波の焦点における圧力の測定に
ある。
衝撃波は非常に急な立上り、大きな圧力、急な下降およ
び周期の不足によって超音波と区別される。即ち周波数
スペクトルは超音波よりも非常に幅広い。
び周期の不足によって超音波と区別される。即ち周波数
スペクトルは超音波よりも非常に幅広い。
圧電ポリマー好ましくはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＦ
２あるいはＰＶＤＦ）から成るフィルムを有している超
音波のハイドロホン（通水式聴診器）は既に知られてい
る。
２あるいはＰＶＤＦ）から成るフィルムを有している超
音波のハイドロホン（通水式聴診器）は既に知られてい
る。
「ウルトラソニックス（旧ｔｒａｓＯ１１ｉｃｓ ）１
９８０年」の第１２３頁にに、Ｃ，５ｈｏｔｔｏｎ氏等
が記載したハイドロホンは高い感度を有しているが、蒸
着された接触部が短期間でキャビテーションによる浸蝕
によって損傷されるので、衝撃波に対しては適さない。
９８０年」の第１２３頁にに、Ｃ，５ｈｏｔｔｏｎ氏等
が記載したハイドロホンは高い感度を有しているが、蒸
着された接触部が短期間でキャビテーションによる浸蝕
によって損傷されるので、衝撃波に対しては適さない。
［ウルトラソニックス（１Ｊｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ ）
１９８１年９月」の第２１３頁にＰ、Ａ、Ｌｅｗｉｎ氏
が記載したハイドロホンにおいて、衝撃波は固いケーシ
ングに直接設けられたセンサー要素の接触部を破壊して
しまう。
１９８１年９月」の第２１３頁にＰ、Ａ、Ｌｅｗｉｎ氏
が記載したハイドロホンにおいて、衝撃波は固いケーシ
ングに直接設けられたセンサー要素の接触部を破壊して
しまう。
従来の超音波−ハイドロホンは衝撃波域の採用に対し十
分丈夫でない。
分丈夫でない。
衝撃波域の測定に対して、複数の円板を持った三脚フレ
ームに吊り下げられている厚いＰＶＦ２−フィルム（５
００μ？７Ｌ）が用いられているセンサーが知られてい
る（ Ｓ、 Ｗ、 ＨＥＥに氏等著“Ｊｏｕｒｎａｌｏ
ｆ ｔｈｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ
ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ” １９８４年第１０１０頁参照
）。フィルムの厚さはセンサーの帯域幅を著しく減少し
、横振動に対し敏感にしている。
ームに吊り下げられている厚いＰＶＦ２−フィルム（５
００μ？７Ｌ）が用いられているセンサーが知られてい
る（ Ｓ、 Ｗ、 ＨＥＥに氏等著“Ｊｏｕｒｎａｌｏ
ｆ ｔｈｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ
ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ” １９８４年第１０１０頁参照
）。フィルムの厚さはセンサーの帯域幅を著しく減少し
、横振動に対し敏感にしている。
本発明の目的は、十分な感度の他に大きな帯域幅を有し
ねじれおよび固有振動なしに急激な立上がり（〜１０ｎ
ｓｅｃ）も記録し、その場合大きな耐圧性によって長い
寿命を有している衝撃波センサーを作ることにある。
ねじれおよび固有振動なしに急激な立上がり（〜１０ｎ
ｓｅｃ）も記録し、その場合大きな耐圧性によって長い
寿命を有している衝撃波センサーを作ることにある。
本発明によればこの目的は特許請求の範囲第１項の特徴
部分に記載のセンサーによって達成できる。
部分に記載のセンサーによって達成できる。
本発明の有利な実施形態は特許請求の範囲の実施態様項
に記載しである。
に記載しである。
本発明に基づくセンサーは大きな帯域幅（≧２０８ＩＺ
）を有し、明白な固有共振（１００にｌｌｚ以上）を持
たず、約Ｑ、１ＧＰａのピーク圧力を持った１０４ｖｆ
Ｊ撃波より大きな強度を有している。。
）を有し、明白な固有共振（１００にｌｌｚ以上）を持
たず、約Ｑ、１ＧＰａのピーク圧力を持った１０４ｖｆ
Ｊ撃波より大きな強度を有している。。
本発明の要点はフィルムの薄い厚さく５〜５０μｍ）お
よび特別な接触部にあり、これは焦束した固撃波に対し
て生ずる衝撃波範囲の外側においで、フレームに張られ
内部に小さな敏感な範囲を持った大きな面積のフィルム
で実現されるか、あるいは特別に柔らかく吊り下げられ
た接触部を有し電極が問いケーシングに接触していない
小さなフィルムによって実現される。この場合フィルム
は同じ材料あるいは減衰材料から成る減衰支持体（裏張
り）に貼着され、それによって金属管に対して減衰され
ている。電極からの電圧導線は減衰材料（裏張り）によ
って菅（外側導体）および内側導体に通じている細い線
を介して行われる。フィルムにおける電極はどこでも固
い金属管に接触しない。ろう付けあるいは貼着個所は衝
撃波が貫通する際に著しく減少した機械的な荷重を受け
る。
よび特別な接触部にあり、これは焦束した固撃波に対し
て生ずる衝撃波範囲の外側においで、フレームに張られ
内部に小さな敏感な範囲を持った大きな面積のフィルム
で実現されるか、あるいは特別に柔らかく吊り下げられ
た接触部を有し電極が問いケーシングに接触していない
小さなフィルムによって実現される。この場合フィルム
は同じ材料あるいは減衰材料から成る減衰支持体（裏張
り）に貼着され、それによって金属管に対して減衰され
ている。電極からの電圧導線は減衰材料（裏張り）によ
って菅（外側導体）および内側導体に通じている細い線
を介して行われる。フィルムにおける電極はどこでも固
い金属管に接触しない。ろう付けあるいは貼着個所は衝
撃波が貫通する際に著しく減少した機械的な荷重を受け
る。
本発明に基づく接触部（電圧導線、接触個所）によって
、薄いフィルムはその厚さ振動に対する高い共振周波数
および曲げおよびせん断荷重に対する非常に大きな強度
を有利に利用できる。本発明に基づくセンサーは作！＄
ｌｌ媒体に対して小さなインピーダンスを有している。
、薄いフィルムはその厚さ振動に対する高い共振周波数
および曲げおよびせん断荷重に対する非常に大きな強度
を有利に利用できる。本発明に基づくセンサーは作！＄
ｌｌ媒体に対して小さなインピーダンスを有している。
キャビテーションによる損傷を防止するために、センサ
ーフィルムは補助的に薄い絶縁層（好ましくは厚さ１０
μｍの酸化アルミニウム、酸化けい素）で保護されてい
る。薄い浮動支持フィルムはその層によって片側あるい
は両側が防護され、その場合、裏側のフィルムは前側だ
けを防護すればよい。
ーフィルムは補助的に薄い絶縁層（好ましくは厚さ１０
μｍの酸化アルミニウム、酸化けい素）で保護されてい
る。薄い浮動支持フィルムはその層によって片側あるい
は両側が防護され、その場合、裏側のフィルムは前側だ
けを防護すればよい。
以下図面に示す２つの実施例に基づいて本発明の詳細な
説明する。
説明する。
第１図は張りリング３にお番ノるＰＶＤＦ−フィルム２
から成る平面構造のセンサー１を示している。フィルム
２には電極４が蒸着あるいはエツチングされ、これは張
りリング３の中央における本来の敏感なセンサー面５か
ら金属管７あるいは内側導体８まで通じている。電極４
と管７あるいは内側導体８との接触部６はここで導体接
着剤で実現されている。内側導体８と金属管７（外側導
体）との間に合成樹脂（例えばＰＶＤＦ）から成る充頗
貿向９が詰められている。
から成る平面構造のセンサー１を示している。フィルム
２には電極４が蒸着あるいはエツチングされ、これは張
りリング３の中央における本来の敏感なセンサー面５か
ら金属管７あるいは内側導体８まで通じている。電極４
と管７あるいは内側導体８との接触部６はここで導体接
着剤で実現されている。内側導体８と金属管７（外側導
体）との間に合成樹脂（例えばＰＶＤＦ）から成る充頗
貿向９が詰められている。
このセンサーにおけるブツシュ１０．プラグ１１、絶縁
体１２等は従来と同じである。接続ねじ１４、接着剤１
５、収縮ホース１６およびろう付Ｕ個所１７を持った同
心の導線１３も既に知られている。
体１２等は従来と同じである。接続ねじ１４、接着剤１
５、収縮ホース１６およびろう付Ｕ個所１７を持った同
心の導線１３も既に知られている。
第１図のセンサーは特に焦束した衝撃波域に対し特に適
している。敏感な範囲５は振動なしに吊り下げられてい
る。エツチングあるいは蒸着された電極４は衝撃波焦点
の外側に十分に離れて固定部分に取り付られている。
している。敏感な範囲５は振動なしに吊り下げられてい
る。エツチングあるいは蒸着された電極４は衝撃波焦点
の外側に十分に離れて固定部分に取り付られている。
第２図は本発明に基づくセンサー１ａの異なった実施例
を示している。圧ｆｆ１ＰＶＤＦ−フィルム２ａはここ
では矩形をしている。その艮ざは円筒状管７ａの直径に
相応し、その幅は管７ａの切欠き部１８の幅より小さい
。フィルム２ａは同じ材料か減衰材料から成る支持体９
ａに貼着され、管７ａにどこでも接触していない。電極
４ａはフィルム２ａの敏感なセンサー面５ａから縁まで
延び、接触個所６において導体接着剤で細い線２０を介
して内側導体８および金属管７ａに接続されている（ろ
う付は個所２１）。センサーの別の構成は第１図に示し
た構成に相応している。
を示している。圧ｆｆ１ＰＶＤＦ−フィルム２ａはここ
では矩形をしている。その艮ざは円筒状管７ａの直径に
相応し、その幅は管７ａの切欠き部１８の幅より小さい
。フィルム２ａは同じ材料か減衰材料から成る支持体９
ａに貼着され、管７ａにどこでも接触していない。電極
４ａはフィルム２ａの敏感なセンサー面５ａから縁まで
延び、接触個所６において導体接着剤で細い線２０を介
して内側導体８および金属管７ａに接続されている（ろ
う付は個所２１）。センサーの別の構成は第１図に示し
た構成に相応している。
入射衝撃波が通過する個所５あるいは５ａにおける層の
厚さに対する数値例は次の通りである。
厚さに対する数値例は次の通りである。
電極層４．４ａ 〜３００八ＰＶＤＦ−
フィルム２．２ａ 〜９９−４０ｔ１第２の電極４．
４ａ 〜３００人第２図に示した補助的な解決
策において、接着剤層 〜６−２０
μｍ支持体 数ｒｎｍキヤごチー
ジョンに対する防護層は最大１０μｍの厚さをしている
。
フィルム２．２ａ 〜９９−４０ｔ１第２の電極４．
４ａ 〜３００人第２図に示した補助的な解決
策において、接着剤層 〜６−２０
μｍ支持体 数ｒｎｍキヤごチー
ジョンに対する防護層は最大１０μｍの厚さをしている
。
第１図および第２図はそれぞれ本発明に基づく衝撃波セ
ンサーの異なる実施例の断面図である。 １．１ａ・・・衝撃波センサー、２，２ａ・・・圧電フ
ィルム、４．４ａ・・・電極、７，７ａ・・・軸、８・
・・内側導体、９ａ・・・支持体、２０・・・線。 出願人代理人 佐 藤 −Ｈｌ （Ａ） （８）Ｆｉｇ、２ １ａ
ンサーの異なる実施例の断面図である。 １．１ａ・・・衝撃波センサー、２，２ａ・・・圧電フ
ィルム、４．４ａ・・・電極、７，７ａ・・・軸、８・
・・内側導体、９ａ・・・支持体、２０・・・線。 出願人代理人 佐 藤 −Ｈｌ （Ａ） （８）Ｆｉｇ、２ １ａ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、同心の管および電極が被覆されているポリフッ化ビ
ニリデン−フィルムのような圧電フィルムを持った衝撃
波センサーにおいて、薄いフィルム（２、２ａ）が用い
られ、電極（４、４ａ）と管（７、７ａ）と内側導体（
８）の間の破壊安全な接触部が用いられることを特徴と
する衝撃波センサー。 ２、接触のために大きな張りリング（３）に接触部（６
）が配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の衝撃波センサー。 ３、フィルム（２ａ）が同一材料あるいは減衰材料から
なる強い支持体（９ａ）に取り付けられ、接触のために
細い線（２０）が設けられていることを特徴とする特許
、請求の範囲第１項記載の衝撃波センサー。 ４、接触のために導体接着剤あるいはろう付けが設けら
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
第３項のいずれかに記載の衝撃波センサー。 ５、管（７ａ）にフィルム（２ａ）をこの管（７ａ）か
ら離すために切欠き部（１８）が設けられていることを
特徴とする特許請求の範囲第３項記載の衝撃波センサー
。 ６、支持体（９、９ａ）がポリフッ化ビニリデンで作ら
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
第５項のいずれかに記載の衝撃波センサー。 ７、フィルム（２、２ａ）の片側あるいは両側に絶縁層
が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項ないし第６項のいずれかに記載の衝撃波センサー。 ８、フィルムがリングに固定されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載の衝撃波センサー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843437976 DE3437976A1 (de) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | Stosswellensensor |
| DE3437976,2 | 1984-10-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197538A true JPS6197538A (ja) | 1986-05-16 |
Family
ID=6248059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60188302A Pending JPS6197538A (ja) | 1984-10-17 | 1985-08-27 | 衝撃波センサ− |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4756192A (ja) |
| EP (1) | EP0179983B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6197538A (ja) |
| DE (2) | DE3437976A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA857922B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016075610A (ja) * | 2014-10-08 | 2016-05-12 | 中国電力株式会社 | 聴診棒 |
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| EP0256202A3 (de) * | 1986-08-18 | 1989-01-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Ankoppelkörper für eine Stosswellen-Therapieeinrichtung |
| EP0256438A1 (de) * | 1986-08-18 | 1988-02-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Sensor für die Erfassung von Stosswellenimpulsen |
| GB8626711D0 (en) * | 1986-11-08 | 1986-12-10 | Syrinx Innovations | Measuring firmness |
| DE3909558A1 (de) * | 1989-03-23 | 1990-09-27 | Dornier Medizintechnik | Trefferkontrolle fuer die lithotripsie |
| DE3931578A1 (de) * | 1989-09-22 | 1991-04-04 | Wolf Gmbh Richard | Piezoelektrisches membran-hydrophon |
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| US6138516A (en) * | 1997-12-17 | 2000-10-31 | Weld Star Technology, Inc. | Low-power shock detector and detection method |
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| US9879507B2 (en) | 2015-10-22 | 2018-01-30 | Dennis W. Gilstad | Adaptive stimulation system |
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| US3255431A (en) * | 1960-10-06 | 1966-06-07 | Gulton Ind Inc | Hydrophone |
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1985
- 1985-07-05 DE DE8585108339T patent/DE3565427D1/de not_active Expired
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- 1985-10-16 ZA ZA857922A patent/ZA857922B/xx unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016075610A (ja) * | 2014-10-08 | 2016-05-12 | 中国電力株式会社 | 聴診棒 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA857922B (en) | 1986-06-25 |
| DE3437976A1 (de) | 1986-04-17 |
| EP0179983A1 (de) | 1986-05-07 |
| US4756192A (en) | 1988-07-12 |
| EP0179983B1 (de) | 1988-10-05 |
| DE3565427D1 (en) | 1988-11-10 |
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