JPS6222041A - レゾネ−タ圧力トランスデユ−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】 本発明は流体の圧力測定に使用されるＡＴカット（ＡＴ
板）クリスタルレゾネータに関する。

圧力測定は種々の物理的条件の下で行なわれる。

それらには条件の厳しいものもあり、その一つとして、
深い油井や天然ガス井戸での圧力測定がある。現在の技
術では、そのような条件下で圧力を測定する場合、クォ
ーツクリスタルトランスデユーサ装置を使用することが
ある。該装置では円形レゾネータ部と一体に中空円筒状
ノ・ウジングが設けてあυ、該ハウジング内でレゾネー
タ部の外周を支持するようになっている。この技術は米
国特許第３，６１７，７８０号および同３，５６１，８
３２号に記載されている。上記装置のレゾネータ部は、
該し　　　「ゾネータ部に置かれた電極に対して振動性
電気信号が加わることにより振動する。レゾネータ部の
振動周波数は、ハウジングに対する圧力によりレゾネー
タ部に及ぼされる半径方向の応力の変動に対応して変化
する。このようにレゾネータ部の振動周波数が変動する
ことにより、ハウジングに及ぼされる圧力を測定するこ
とができる。

上述の装置を使用して圧力を測定する場合、いわゆる熱
衝撃の問題がある。この問題の原因はレゾネータの出力
周波数が温度変化によシ変化するためであり、より詳細
には、温度が急激に変化した場合の熱過渡現象によるも
のである。油井や天然ガス井戸で圧力を測定するために
装置を使用すると、井戸に装置を下ろした９、装置を引
き上げたりするにつれて、温度は大幅に変化し、また油
やガスの流量率変化によっても温度は大幅に変化する。

そして振動周波数の変化を利用して圧力を測定している
ため、温度が原因となって圧力測定値に誤差が生じる。

レゾネータ部に対する温度過渡作用は、半径方向の応力
を生じさせる温度勾配によシ引き起こされる。上記温度
勾配は、レゾネータ部の表面を覆う金属電極ならびにク
ォーツを経て、熱がレゾネータ部（従来技術では比較的
大きい）とレゾネータ部ハウジング（同様に比較的大き
い）の両方に流れることにより生じる。

現在使用されているクォーツレゾネータトランスデユー
サには別の問題として、スケールファクター（圧力対周
波数傾斜）が、クォーツのほぼ全ての結晶配向について
、温度に依存しているということがある。熱によυ誘発
される誤差を補償するためには、温度を測定して周波数
出力を修正する必要がある。ところが、そのような温度
測定部はクォーツレゾネータトランスデユーサの位置か
らある程度離す必要があフ、そのためにトランスデユー
サの位置において温度を正確に測定することは困難であ
る。

特にＳＣカットクォーツクリスタルでは、クォーツレゾ
ネータトランスデユーサの結晶軸の配向を適当に設定す
ることにより、トランスデユーサの出力周波数を温度過
渡に対して独立させ得ることがわかっている。実際に温
度勾配によシ均一な半径方向の応力に対し、クォーツの
周波数は独立し、無関係となる。ところが従来の装置で
は、温度過渡現象の影響を除去する過程において、゛ト
ランスデユーサ構造ノ・ングに対する圧力によシ引き起
こされる均一な半径方向の圧力を測定する能力も除去さ
れる。

米国特許第３，５６１，８３２・号では、レゾネータ部
の外周とシェルまたはハウジングとの間にスロット（溝
）を適当に位置させ、実際には、レゾネータ部とハウジ
ングの間を延びるタブによシレゾネータ部を所定位置に
保持するという技術が示唆されている。２個の軸方向に
配置されたレゾネータ部をこのようにして所定位置に保
持して使用することにより、レゾネータ部の温度依存特
性を消し去ることができると考えられる。ところが高圧
を測定するためにこの構造を使用すると、大きい応力集
中がタブに生じ、亀裂が生じる恐れがある。

またこの構造は非常に複雑であるので、信頼性が低くな
シやすい。

米国特許第３，６１７，７８０号では、米国特許第３．
５６１，８３２号の構造の高圧に関する問題を解消した
トランスデユーサ構造が記載されているが、この方法で
は、温度により誤差が誘発される等の別の問題がじる。

本発明は、苛酷な環境下で圧力を正確に測定できるレゾ
ネータ圧力トランスデューサを提供することを目的とし
ている。

また本発明は、広い温度範囲にわたって温度の影響を概
ね受けることのないトランスデユーサを提供することを
目的としている。

さらに本発明は、比較的大きいスケールファクター、す
なわち圧力変化に対して周波数が敏感に変化するトラン
スデユーサを提供することを目的としている。

典型的な油井や天然ガス井戸では、圧力が高くなると温
度も高くなるが、本発明は、転換点、す、なわち温度対
周波数の変化曲線の平坦な部分が、圧力が増加するにつ
れて、温度において、上昇するようにしたトランスデユ
ーサを提供することをも目的としている。

さらに本発明は、寸法が小さく、構造が簡単で、しかも
製造の容易なトランスデユーサを提供することを目的と
している。

本発明の上記目的ならびにその他の目的は図示の詳細な
実施例からも明らかである。該実施例には、ＡＴカット
（ＡＴ板）クォーツクリスタルで形成した概ねディスク
（円盤状）のレゾネータ部と、レゾネータ部を囲んでそ
の外周に接合されたハウジングとが設けである。ハウジ
ングの側壁は概ねレゾネータ部の平面に対して垂直に延
びておシ、少なくとも上記側壁の１箇所を他の部分より
も薄くすることにより、ハウジングを流体に漬けた場合
、非均一な半径方向の応力がレゾネータ部に生じるよう
になっている。上記応力によシレゾネータ部の共鳴周波
数が変化する。レゾネータ部の応カバターンは、ハウジ
ングの上記薄肉壁部の位置および形状によシ決定される
。ＡＴカットクリスタルを使用すると、主な被測定場所
、すなわち油井の内部の広い温度範囲にわたって、温度
対周波数特性が改善される。特に被測定場所の温度範囲
全体にわたってクリスタルの周波数に対する温度の影響
を、ＡＴカットクリスタルでは最小とすることができ、
そのために圧力の読み取シを一層正確に行なうことがで
きる。上記薄肉壁部を適当に配置することにより、スケ
ールファクターを増加させることができ、同時に温度に
対するスケールファクターの依存性を減少させることが
できる。最後に、ＡＴカットクリスタルについては、転
換点、すなわち温度対周波数の変化曲線の平坦な部分が
、圧力が増加するにつれて、温度において上昇する。従
って、典型的な油井や天然ガス井戸で見られるような高
圧と高温の組み合わさった条件下では、温度変化による
周波数の変化を最小にできるという利点がある。

レゾネータ部を振動させるための電気回路構造が設けて
あフ、ハウジング側壁に及ぼされる外力の変動によりレ
ゾネータ部の振動周波数が変化するようになっている。

次に図面によシ説明する。

本発明のレゾネータ圧力トランスデューサには非均一な
シェルまたはハウジングが使用されておフ、流体に漬け
られた場合、非均一な応力がレゾネータ部に生じるよう
になっている。レゾネータ部の結晶配向は、温度変化に
よる周波数の変化が減少されるように設定されている。

測定しようとする圧力はレゾネータ部に非均一な応力を
発生させるので、レゾネータ部の振動周波数が変化し、
圧力を測定することができる。

第１図（一部切り欠き斜視図）に示す概ね筒状のハウジ
ング４は、筒状の空洞８を備えている。

空洞８にはディスク形のレゾネータ部１２が配置されて
おシ、その外周がハウジングの側壁と一体に形成されて
いる。ハウジング４の側壁は、レゾネータ部１２を囲ん
でおり、レゾネータ部の平面に対してほぼ垂直な両方向
に延びている。ノ１ウソング４とレゾネータ部１２はＡ
Ｔカットクォーツから一体に形成することが望ましく、
その場合、レゾネータ部に対して垂直なｙ軸をＡＴカッ
ト結晶配向とする。

ハウジング４の外面には２個の対向する平坦部１６．１
８が形成されておシ、それによシ直径方向に対向する２
個の側壁部分２２，２°４は他の側壁部分よりも薄くな
っている。この構造によると、ハウジング４を流体に漬
けた場合、薄肉側壁部２２゜２４からは他の厚肉側壁部
からよυも大きい圧力が伝わるので、非均一な半径方向
の応力がレゾネータ部１２に生じる。ハウジング４の対
称軸は第１図に示す通りであり、Ｘ軸が平坦部１６．１
８に対して直角となっている。

レゾネータ部１２に振動を発生させるための回路構造に
は２個の電極２８．３２が設けである。

これらの電極２８．３２は、例えば真空蒸着により、第
１図に示す如く、レゾネータ部の両表面にそれぞれ設け
である。電極２８．３２は発振器３６に接続されておシ
、発振器３６が振動信号を発生して電極に及ぼし、それ
によシレゾネータ部１２が衆知の如く振動するようにな
っている。発振器にはディスプレイ４０が接続されてお
シ、発振器の発振周波数を表示するようになっている。

・・ウ　　　「ソング４に対する外部圧力が変化し、そ
れによυレゾオー２部１２に対する外部圧力が変化する
と、レゾネータ部１２の振動周波数が変化し、発振器３
６がそれに追従してレゾネータ部と同じ周波数で発振す
る。従ってレゾネータ部１２の振動周波数の変化を検知
して表示でき、ハウジング４に対する圧力を測定できる
。

符号４４で示すような端部キャップがノーウソング４の
両端に設けてあり、ハウジングの内部を密封するととも
に、圧力測定対象である流体が浸入することを防止して
いる。以下では「ハウジング」という用語は、第１図に
示すような外皮構造体、すなわち両方の端部キャップを
含んで、ハウジングの外部からレゾネータ部１２を遮蔽
できるものを指す。

ハウジング４とレゾネータ部１２にＡＴカットクリスタ
ルを使用しくこれによシ小形の装置を容易に構成できる
）、また平坦部１６．１８を設けることによシレゾネー
タ部１２に非均一な応力を発生させ、さらにクリスタル
の結晶軸に対して平坦部１６．１８を適当に対立させて
並べであるが、これらの構成により装置の圧力検知能力
、特に油井や天然ガス井戸の内部等のような高圧かつ高
温の場所における圧力検知能力、を著しく改善すること
ができる。第２図には、ノーウソング４のＸ軸に沿う合
圧縮応力’ｆ’ｘｘと、ハウジングの２軸に沿う圧縮応
力Ｔｚｚがグラフで示されている（なお応力は負の方向
で表されている）。Ｘ軸は平坦部１６゜１８に対して直
角であるので、大きい応力が薄肉壁部２２，２４を経て
レゾネータ部１２にＸ軸方向に及ぼされ、従って、 ’ｒｘｘ／’Ｔ’ｚｚ　＞　１となる ’ｒｘｘ　／　’ｒ、□　の率は厚肉壁部やレゾネータ
部厚さに対して薄肉壁部２２，２４の厚さを変えること
によυ、その値を変えることができる。例えば、薄肉お
よび厚肉壁部の厚さに適当な差を与えると、レゾネータ
部を薄くすることによ’）　Ｔｘｘ／Ｔｚｚの率は大幅
に上昇する。圧力を表す略語’ｒｘｘ　ｌ　’ｒｚ□　
は以下でも使用する。

第３図では、ＡＴカットおよびＢＴカットの両方のクォ
ーツクリスタルレゾネータの周波数・温度特性が示され
ている。ＢＴカットの曲線から明らかなように、Ｏ℃〜
２００℃の範囲で温度が変化する場合、温度変化に対し
てクリスタルの周波数は大幅に変化するが、これに対し
てＡＴカットでは、温度範囲が上記範囲と同一の場合、
温度変化に対する周波数変化が非常に少ない。このこと
がらＡＴカットクリスタルでは温度によシ誘発される誤
差が少なく、従って誤差を非常に容易に補償できること
が明らかである。

ＡＴカットクリスタルはレゾネータ部の外面変化に対し
′て鈍感であるので、ＡＴカットクリスタルは、一般に
、ＢＴカットクリスタルよりも製造が容易である。従っ
て′、小形のＡＴカットトランスデユーサを容易に製造
でき、そのために作業環境においてトランスデユーサを
迅速に熱的平衡状態に到達させることができ、しかも発
振器回路において充分な動作を行なわせることができる
。

ＡＴカットクリスタルレゾネータについては、スケール
ファクターＫ（圧力対周波数傾斜）感度を、クリスタル
の結晶軸に対する平坦部１６．１８の対向アラインメン
ト（配置状態）を適当に設定することにより、改善でき
ることが分かつている。

これを説明すると以下の通りである。応力ＴＸＸ　＋Ｔ
ｚｚでの偏差ｄＴｘｘ　＋　ｄＴｚｚ　（非円形ハウジ
ングの　　・場合には生じる）を円形ハウジングを備え
たレゾネータ部での摂動としてモデル化すると、次の通
シである。

Ｔｘｘ　＝　ｄ’ｒｘｘ＋Ｔ’ｏｏ　　　　　　　　　
およびＴＺＺ　＝ｄＴ’ｚｚ　＋Ｔ’ｏ。

なお Ｔｘｘ　＝Ｔｚｚ　＝　Ｔｏｏ　　　（円形ハウジング
の場合）一般的原則から次のことが分かつている。

Ｔｘｘ　＋　Ｔｚｚ　＝２　Ｔｏｏ　　（円形および非
円形・・ウソングの場合） これにより次のようになる。

（１’ｒｚｚ　＝−ａＴ’ｘｘ 直径方向に対向する内向きの力対例Ｆ（内向き力を正と
する）は、ディスク中心において、力の及ぼされる方向
に沿う応力−６Ｆ／（πｔｄ）および力　　　ゝの及ぼ
される方向に対して直角な応力２Ｆ／（πｔｄ）が生じ
るので、ｄＴＸＸおよびａ’ｒｚｚは、それぞれＸ軸お
よび２軸に沿って作用して直径方向に対向する力の２つ
の対偶によシ適当に表されると仮定する（第１図参照）
（１はレゾネータ部厚さ、ｄはレゾネータ部直径である
）。

次に ＦＸ＝−πｔｄ（ｄＴ２□＋　３ｄＴｘｘ　）　／１６
Ｆ２＝−πｔｄ　（ｄＴ）（ｘ’　＋　３ｄＴｚｚ　）
　／　１６有限要素法による計算ならびに金属実物大模
型によるひずみグーノ全便用しての実験のいずれでも、
’ｒｘｘおよびＴｚ□が得られ、ｄＴＸｘお工びｄＴｚ
ｚは得られない。従って式６　、７　’ｔＲ＝　Ｔｘｘ
／Ｔｚ□に関して書き改める（式４を利用する）と次の
通りである。

ｄＴＸＸ＝＋　（Ｒ−１）　Ｔｏ。／（Ｒ＋　１　）ｄ
Ｔ２．＝−（Ｒ−１）　Ｔｏ、／（Ｒ＋　１　）および Ｆｘ＝−２πｄｔＴｏｏ（Ｒ−１）／［１６（Ｒ＋１　
）　ｍ１Ｆ２＝＋２πｄｔＴＯｏ（Ｒ−１）／［：１６
（Ｒ＋１））第４図には、クォーツの結晶Ｘ軸から測定
した角度ｐで力対例が作用する場合のＡＴカットについ
ての係数に、　　（スケールファクター）が示されてい
る（力対例Ｆはレゾネータ部のＸ軸方向に作用する）。

係数は次の式で使用する。

ｄｆ　／　ｆｏ　−ＫｐＮｏ　Ｆ／　（ｄｔ）なおＮは
クォーツの特定の結晶カットについての周波数定数であ
る（Ａ　Ｔカットの場合１６６０ｍ−ｈＺ）。

上述の如く、円形ノ・ウノングの場合、応力Ｔ。０はデ
ィスクの縁の回りに作用する。係数ＫＯＯは、円形の場
合、厚さｔ１幅ｒ　ｄｐ　　の縁部分に作用する力の増
加分子。０を積分することによシ引き出せる。なおｒは
レゾネータ部の半径、ｄｐ　　は角度ｐの増加分であり
、また積分はｐ＝Ｑからｐ＝　で行なう。下側の場合、
記号には応力に対する周波数質・化を表すのに使用され
るのに対し、下側の場合、記号には力または圧力に対す
る周波数変化を表すのに使用される。また応力と比較し
て力および圧力の限定があるので、上記２つの記号に関
して一１ファクターがある。

これにより次のようになる。

ｋｏ。＝−（Ｎ０／２）１０Ｋｐｄｐ このようにして周波数が変わることによシ次のようにな
る。

ｄｆ／ｆｏ＝に００Ｔ００ ＡＴカットについては、 ｋｏ。＝−２，７×１０−１１０−１ｌである。

次にＴ。ｏ、ｄＦｘ、ｄＦ２を組み合せた場合、ｄｆ／
ｆ。

は（非円形ハウジングの場合）重ね合わせによシ次の通
シとなる。

ｄｆ／ｆｏ＝ＴｏＯ〔ｋＯＯ−２πＮｏ　（Ｒ−ｔ　）
（Ｋｌ）−ＫＰ＋９０’））／［１６（Ｒ＋１　））こ
こでｐは非円形ハウジングのＸ方向とクォーツＸ軸の間
の角°度である。

第１図のハウジング４のディスクおよびシェルの相互作
用により、以下の応力増加Ｃが生じることが分かつてい
る。

Ｔｏ。＝　−ＣＰ なおＰはシェル外部の圧力である。実験データによると
、Ｃ＝２．４の場合量も適合することが分かつておシ、
これは有限要素法による計算（円形の場合は以下の通り
）による理論値２．６に近い。

−石 ｄ４／ｆ。＝０．４４Ｘ１０　　ｐ＝（２，７ＸＩＯＸ
６８９５ＣＰ）なおＣ＝　２．４および’６８９５”は
Ｎ／ｌｒ？からｐｓｉに単位が変化する。

第４図において、角度ｐ＝Ｑの場合、すなわちクォーツ
Ｘ軸が平坦部に対して直角で、Ｋｏおよびに９０が組み
合わさってｋｏｏ以上の増加が得られる場合、式１５は
次のように書き変えられる。

ｄｆ／ｆｏ＝ＫＣＰ なおスケールファクターは次の通シである。

Ｋ＝−（ｋｏ。−２πＮｏ（Ｒ−１）　（Ｋｐ−Ｋｐ＋
９００）：］／（１６（Ｒ＋１　））Ｋ対Ｒは、ｐ＝０
の場合について、第５図に示しである。実験および有限
要素法によると、Ｒ＝　１．５は、レゾネータ部の厚さ
が薄肉壁部の厚さよりも小さい時、薄肉壁部の厚さを厚
肉壁部の厚さの約１７２にすると得ることができ、従っ
て第５図に示すＫの増加は可能である。

これに対して、ＢＴカットの場合のＫｐが第６図に示し
である。Ｋ、は常に負であり、そのために平坦部の配置
を変えたとしても、スケールファクタ　　　「が大幅に
増加することはない。

要するに、薄肉壁部を適当に配置することによりＡＴカ
ットクリスタルでは、スケールファクターＫを大幅に増
加させることができる。約−３０℃と＋３０℃の間（１
５０℃から２１０℃までと同等）の角度ｐで薄肉壁部を
配置することによシ（第４図参照）、スケールファクタ
ーを所望通シ増加させることができる。゛ 広い温度範囲にわたって圧力トランスデューサを使用す
る場合の他の重要な要因として、温度感度Ｋがある。Ｂ
Ｔカットは、室温付近では小さい　。

値（１／Ｋ）　（ｄＫ／ｄＴ　）を有するが（Ｔは温度
）、１２５℃では、−２２４ｐｐｍ／’Ｃもの太き値と
なシ、１２５℃以上ではさらに大幅に増加する。このよ
うに温度感度Ｋが増加するので、ＢＴカットを高温で使
用する場合、温度補償が非常に困難である。

この影響はＢＴカットの場合、第３図に示す温度影響問
題を越えるものである。実験で測定したところによると
、ＡＴカットは、円形または対称形の場合、（１／Ｋ）
（ｄＫ／ｄＴ）−４たは（１７Ｋｏ０）（ｄＫｏｏ／ｄ
Ｔ）については−９００ｐｐｍ／’Ｃもの大きい温度感
度Ｋを有している。ところがＡＴカットの場合、（１／
Ｋ　）　（ｄＫ／ｄＴ）は第１図の非対称については減
少できる。これは次の通シである。第７図には、直径方
向の力対偶によシ圧搾された場合のＡＴカットについて
のｄＫ、／ｄＴが示されている。

ＲがＴとともに変化せず、また−ｋｏ。で割っても変化
しないと仮定すると、式１９のｄ／ｄ’Ｉ’を利用して
以下が得られる。

（ＩＡ）（ｄＶｄＴ）　＝（（１７’ｋｏｏ　）　（ｄ
ｋ　ｏｃｙ’ｄＴ　）−２Ｎｏ　（Ｒ−１）（ｄＫｐ／
ｄＴ−ｄＫｐ＋ｇ□ｏ／′ｄＴ）　）／　（１６ｋｏｏ
（Ｒ＋１　）：ｌ。

（１／ｋｏ□（ｄｋｏ□／ｄＴ）　ｉｓ　ｏｂｔａｉｎ
ｅｄ　ｆｒｏｍ／“ ｄｋｏｏ／ｄＴ＝−（Ｎ０／２）　。（ｄＫｐ／ｄＴ）
ｄｐ。

第７図の結果、ｄｋｏｏ／ｄＴは２．７Ｘ１０−１４ｍ
ｓｅｃ／Ｎ℃であり、（１／／Ｋｏ。）　（ｄＫｏｏ／
ｄＴ）＝−１０００ｐＩ）ｍ／’Ｃであることが分かつ
ている（実験値−９００と比較）。

第８図には、クォーツＸ軸が平坦部に対して直角な場合
のＲ対式２０が示され、また（１／Ｋ）（ｄＫ／ｄＴ）
を実験的に可能な壁部厚さ率の範囲内で減少できること
が示されている。これは、ＡＴカットクリスタルの場合
、ｄＫ０／ｄ　ＴとｄＫ９Ｑ／ｄＴが組み合わさって通
常質の（１７Ｋｏ。）（ｄＫｏＯ／ｄＴ）に正として加
わるので、可能である。これによシＡＴカットについて
、第１図の構造が非常に有利になる。すなわち第７図の
如く、−３０度と３０度の間のｐについて上記利点が発
生する。なおｐ＝−３０度はｐ＝１５０度と同等であり
、ｐ＝３０度はｐ＝２１０度と同等である。

非常に重要な点として次のことがあげられる。

すなわちスケールファクター係数Ｋが増加し、それによ
シ装置の感度が増加し、また（　１　／Ｋ　）　（ｄＫ
／ｄＴ）の大きさが減少し、これら全てが薄肉壁部２２
．２４の同じ組み合せで生じることにある。

第３図に示す温度対周波数特性は、転換点温度Ｔｏ、す
なわちＢＴカットおよびＡＴカットの両方において傾斜
がゼロとなる点を示している。転換点において、ＡＴカ
ットの場合は曲線が上向き（正）であり、ＢＴカットの
場合は下向き（負）である。

スケールファクターの負温度感度の影響を第３図の周波
数・温度曲線に重ね合わせると、ＡＴカットの別の重要
な特徴、すなわち主として圧力上昇につれて温度におい
て転換点が上方へ移動すること、が明らかとなる。これ
は第９図から明らかである。圧力とともに転換点が上方
へ移動する率は、厚肉壁部の厚さにおよびレゾネータ部
厚さに対する薄肉壁部の厚さ、すなわち（１／　Ｋ　）
　（ｄＫ／ｄＴ）によシ左右される。そのために第１図
の非対称形を使用すると良好な結果が得られる。油井や
天然ガス井戸では、温度が高い場合、圧力も高いので（
深い井戸では高温高圧である）、ＡＴカットは油井や天
然ガス井戸で使用するのに理想的である。

これは、温度の影響が最小である最良の作動点が転換点
であることを理由とするもので、第９図に示す如＜、Ａ
Ｔカットは圧力が上昇するにつれて転換点が上昇する。

第９図の０ｐｓｉの場合の曲線は、ＡＴカット結晶軸を
僅かに変えることによシ調整できる。従って、第９図の
曲線に類似した種々の曲線を発生させることができる。

ＡＴカット転換点と比較して、ＢＴカット転換　　２点
は力が増加するにつれて、僅かに下向きに移動し、その
ために油井や天然ガス井戸で使用するのには適していな
い。

上述の方法によると、単純で、製造の容易なレゾネータ
圧力トランスデューサを得ることができる。トランスデ
ユーサには、概ねディスク形のレゾネータ部が設けて弗
フ、該レゾネータ部の周囲が側壁を有するハウジングに
接合した状態で囲まれ、上記側壁はレゾネータ部の平面
に対して概ね直角に延びている。側壁の適当な部分は他
の部分よりも薄く形成されておシ、それにより、圧力を
測定しようとする流体にハウジングを漬けた場合、非均
一な応力（概ね半径方向の応力）をレゾネータ部に発生
させる。

上述の装置は本発明の一実施例を例示したものに過ぎず
、それ以外にも様々な変形や変更構造によシ本発明を具
体化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＡＴカットレゾネータ圧力トラン
スデューサの一部切り欠き斜視図、第２図は第１図のト
ランスデユーサのレゾネータ部におけるＸ軸および２軸
に沿う主な圧力を示す説明図、 第３図はＡＴカットクリスタルおよびＢＴカットクリス
タルの周波数温度特性を示すグラフ、第４図は力対偶と
結晶軸Ｘとの間の方位角度ｐ対直径方向に対抗する力対
偶についてのＡＴカットクリスタルの周波数変移係数に
、を示すグラフ、第５図は応力Ｔｚ□に対する応力Ｔｘ
ｘＯ率対第１図の構造についてのスケールファクターＫ
を示すグラフ、 第６図は力対偶と結晶軸Ｘとの間の方位角度ｐ対直径方
向に対抗する力対偶についてのＢＴカットクリスタル□
の周波数変移係数に、を示すグラフ、第７図は方位角度
ｐ対温度についての第４図の周波数変移係数の変化を示
すグラフ、 第８図は応力Ｔ７．□に対する応力ＴｘｘＯ率対第５図
のスケールファクターに及ぼす温度の影響を示すグラフ
、 第９図は異なる圧力についての第１図のＡＴカットレゾ
ネータトランスデユーサの温度対周波数曲線を示すグラ
フである。 主要部分の符号の説明 ４・・・ハウジング　　　１２・・・レゾネータ部１６
．、１８・・・平坦部分　２２．２４・・・側壁部分３
６・・・発振器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ＡＴ結晶クオーツで作られた概ねディスク型のレゾ
   ネータ部、 レゾネータ部を囲んでその外周に接合し、該レゾネータ
   部の平面に対して概ね垂直に延びる側壁を設け、該側壁
   の複数部分を側壁の他の部分よりも薄肉にして、流体に
   漬けた場合に、非均一な応力がレゾネータ部に生じるよ
   うにしたハウジング、ハウジング側壁に及ぼされる圧力
   の変化に対応して変化する振動周波数をもつて上記レゾ
   ネータ部に振動を発生させる手段とから成ることを特徴
   とするレゾネータ圧力トランスデューサ。 ２　上記レゾネータ部がハウジングの側壁と一体である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のレゾネ
   ータ圧力トランスデューサ。 ３　上記薄肉壁部が互いに直径方向に対向していること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のレゾネータ
   圧力トランスデューサ。 ４　薄肉壁部の直径方向のアラインメントが、クオーツ
   の結晶Ｘ軸から約−３０度ないし＋３０の角度であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のレゾネー
   タ圧力トランスデューサ。 ５　上記薄肉壁部の厚さが上記他の壁部の厚さの３／４
   ないし１／２であり、レゾネータ部の厚さが薄肉壁部の
   厚さよりも小さいことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項に記載のレゾネータ圧力トランスデューサ。 ６　上記ハウジングが概ね筒状で、直径方向に対向する
   側壁部分の外面に平坦または弦状の切り欠きが形成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の
   レゾネータ圧力トランスデューサ。 ７　外周に及ぼされる力による変化により変化する振動
   周波数により、振動信号に応答して振動するようにした
   概ねディスク型のＡＴ−カットクオーツクリスタルレゾ
   ネータ部、 レゾネータ部を囲んでその外周に接合される側壁を有し
   、該側壁をレゾネータ部の平面に対して垂直両方向に延
   ばし、側壁のある部分を他の部分よりも薄くしたハウジ
   ング、 振動信号をレゾネータ部に供給して該部分を振動させる
   ための手段から成ることを特徴とする圧力測定装置。 ８　上記薄肉部分が２個の直径方向に対向する側壁部分
   を備え、該直径方向に対向する側壁部分のアラインメン
   トが、クオーツの結晶Ｘ軸から約−３０度ないし＋３０
   度の角度で回転していることを特徴とする特許請求の範
   囲第７項に記載の装置。 ９　上記薄肉壁部の厚さが上記他の壁部の厚さの３／４
   ないし１／２であり、レゾネータ部の厚さが薄肉壁部の
   厚さよりも小さいことを特徴とする特許請求の範囲第８
   項に記載の装置。 １０　上記ハウジングが概ね筒状であり、上記薄肉壁部
   を形成する平坦部分が対向する状態で形成してあること
   を特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の装置。 １１　レゾネータ部がハウジングの側壁と一体であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の装置。