JPS6313487Y2 - - Google Patents
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- JPS6313487Y2 JPS6313487Y2 JP7643187U JP7643187U JPS6313487Y2 JP S6313487 Y2 JPS6313487 Y2 JP S6313487Y2 JP 7643187 U JP7643187 U JP 7643187U JP 7643187 U JP7643187 U JP 7643187U JP S6313487 Y2 JPS6313487 Y2 JP S6313487Y2
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- vibrator
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は導管中を流れる液体に含まれる泡を高
精度に検出する装置に関する。
精度に検出する装置に関する。
一般に各種工業において、液体中に含まれる泡
が製品に悪影響を及ぼすため、これを検知して除
去すべきとされることは極めて多い。たとえば、
写真工業においては写真感光材料用塗布液に泡が
存在すると、塗布、乾燥後の塗膜に泡に対応した
小さな穴が形成され、写真感光材料としての商品
価値を失なわしめる結果を招いてしまう。従つて
塗布液中に存在する泡はどんな微細な泡であつて
も、またその数がいかに少なくとも、塗布に先立
つてこれを検知し、取除くことが要請される。
が製品に悪影響を及ぼすため、これを検知して除
去すべきとされることは極めて多い。たとえば、
写真工業においては写真感光材料用塗布液に泡が
存在すると、塗布、乾燥後の塗膜に泡に対応した
小さな穴が形成され、写真感光材料としての商品
価値を失なわしめる結果を招いてしまう。従つて
塗布液中に存在する泡はどんな微細な泡であつて
も、またその数がいかに少なくとも、塗布に先立
つてこれを検知し、取除くことが要請される。
従来、このような液体中の泡を検知する方法と
しては特公昭33−6903号公報、特開昭48−76591
号公報等に開示された方法が知られていた。この
方法はキヤビテーシヨンにより生じた泡を含んだ
液体の流れる導管の壁部の相対する位置に、一対
の超音波振動子を取付け、一方の振動子より超音
波を発振して液体中を通過させ、これを他方の振
動子で受信し、受信したときの超音波エネルギー
の減衰量の変化から、液体中の泡を検出せんとす
るものである。
しては特公昭33−6903号公報、特開昭48−76591
号公報等に開示された方法が知られていた。この
方法はキヤビテーシヨンにより生じた泡を含んだ
液体の流れる導管の壁部の相対する位置に、一対
の超音波振動子を取付け、一方の振動子より超音
波を発振して液体中を通過させ、これを他方の振
動子で受信し、受信したときの超音波エネルギー
の減衰量の変化から、液体中の泡を検出せんとす
るものである。
しかしながら、この方法においては、泡が導管
内のどこを流れるかによりその検出精度が異なる
ことに加え、導管及び振動子に外部から機械的振
動が加えられた場合、被測定液体をポンプ送液す
る際に流圧変動が生ずる場合、或いは電源電圧に
変動が生ずる場合等に受信出力に変動が生じ、こ
れがノイズとなつて泡による出力変動と同時に検
出されるため、両者の区別が困難となり、泡検出
の精度が低下するという欠点があつた。
内のどこを流れるかによりその検出精度が異なる
ことに加え、導管及び振動子に外部から機械的振
動が加えられた場合、被測定液体をポンプ送液す
る際に流圧変動が生ずる場合、或いは電源電圧に
変動が生ずる場合等に受信出力に変動が生じ、こ
れがノイズとなつて泡による出力変動と同時に検
出されるため、両者の区別が困難となり、泡検出
の精度が低下するという欠点があつた。
そこで、かゝる超音波による泡検出方法におけ
る泡検出精度を向上させるために、特開昭52−
142585号公報では、導管に沿つて少なくとも２対
の超音波発振振動子と受信振動子を設けけるよう
にした泡検出方法が提案された。
る泡検出精度を向上させるために、特開昭52−
142585号公報では、導管に沿つて少なくとも２対
の超音波発振振動子と受信振動子を設けけるよう
にした泡検出方法が提案された。
この方法によるときは、従前の一対の振動子を
設ける方法に較べ、検出精度の点では一段の向上
が見られた。しかしながら、この検出方法におい
てもなお上述したような泡の通過位置変動に伴う
検出精度のバラツキ問題については完全に解消さ
れず、また振動子を複数個用いる必要があること
から、装置が複雑、高価となる欠点があつた。
設ける方法に較べ、検出精度の点では一段の向上
が見られた。しかしながら、この検出方法におい
てもなお上述したような泡の通過位置変動に伴う
検出精度のバラツキ問題については完全に解消さ
れず、また振動子を複数個用いる必要があること
から、装置が複雑、高価となる欠点があつた。
本考案は従来の泡検出方法の有する上記欠点を
除去し、簡単な装置構成のもとに、導管中を流れ
る泡の位置に関係なく高精度に検出できる装置を
提供することにある。
除去し、簡単な装置構成のもとに、導管中を流れ
る泡の位置に関係なく高精度に検出できる装置を
提供することにある。
本考案の上記した目的は導管内を流れる液体に
含まれる泡を検出する方法において、超音波振動
子を用いて前記液体に音場を生じさせ、泡通過に
より生じる該音場内における音響インピーダンス
の変化を前記超音波振動子自体の電気的インピー
ダンスの変化として取り出すようにした方法及び
その実施装置により達成される。この詳細は以下
の実施例から明らかにされよう。
含まれる泡を検出する方法において、超音波振動
子を用いて前記液体に音場を生じさせ、泡通過に
より生じる該音場内における音響インピーダンス
の変化を前記超音波振動子自体の電気的インピー
ダンスの変化として取り出すようにした方法及び
その実施装置により達成される。この詳細は以下
の実施例から明らかにされよう。
第１図は本考案の一実施態様である泡検出装置
のブロツク図を示す。図において１は液体を導く
導管、２は導管１に嵌着された環状の超音波振動
子、３は振動子２に振動を与え導管１中の液体に
音場を生じさせる発振器、４は振動子２の電気的
インピーダンスを測定する回路、５は電気的イン
ピーダンス測定回路４から出力する発振器３の高
周波電圧を増幅する増幅器、６は高周波電圧の変
化に表わされた振動子２の電気的インピーダンス
変化の変動成分だけを取り出す検波回路、７は検
波回路６から出力する変動成分を増幅する低周波
増幅器、８は増幅器７の出力信号により検出する
べき泡の数あるいは大きさ等を記録する記録計で
ある。導管１としては例えば塩ビやデルリン等の
樹脂管の外ステンレスや黄銅等の金属管を用いる
ことができ、泡の検出精度の面からすればその肉
厚はできるだけ薄い方が望ましい。
のブロツク図を示す。図において１は液体を導く
導管、２は導管１に嵌着された環状の超音波振動
子、３は振動子２に振動を与え導管１中の液体に
音場を生じさせる発振器、４は振動子２の電気的
インピーダンスを測定する回路、５は電気的イン
ピーダンス測定回路４から出力する発振器３の高
周波電圧を増幅する増幅器、６は高周波電圧の変
化に表わされた振動子２の電気的インピーダンス
変化の変動成分だけを取り出す検波回路、７は検
波回路６から出力する変動成分を増幅する低周波
増幅器、８は増幅器７の出力信号により検出する
べき泡の数あるいは大きさ等を記録する記録計で
ある。導管１としては例えば塩ビやデルリン等の
樹脂管の外ステンレスや黄銅等の金属管を用いる
ことができ、泡の検出精度の面からすればその肉
厚はできるだけ薄い方が望ましい。
振動子２としては電歪振動子及び磁歪振動子の
いずれであつてもよく、また形状的には導管１中
の液体に均一な音場を生じさせる点では角形や円
板形よりむしろ環状の超音波振動子であることが
望ましい。
いずれであつてもよく、また形状的には導管１中
の液体に均一な音場を生じさせる点では角形や円
板形よりむしろ環状の超音波振動子であることが
望ましい。
発振器３は振動子２の共振周波数によりその周
波数が決定され、その周波数は通常15KHz〜
150KHzの範囲に設定される。
波数が決定され、その周波数は通常15KHz〜
150KHzの範囲に設定される。
電気的インピーダンス測定回路４の具体的な構
造は第２図に示される。いわゆるブリツジ法によ
るもので、こゝに振動子２の電気的インピーダン
スを〓Ｚとしたとき、定常時では〓Ｚ×〓Ｚ2〓Ｚ1×
〓Ｚ
３なる関係を満すべく〓Ｚ1，〓Ｚ2，〓Ｚ3が設定され
る。
造は第２図に示される。いわゆるブリツジ法によ
るもので、こゝに振動子２の電気的インピーダン
スを〓Ｚとしたとき、定常時では〓Ｚ×〓Ｚ2〓Ｚ1×
〓Ｚ
３なる関係を満すべく〓Ｚ1，〓Ｚ2，〓Ｚ3が設定され
る。
なお増幅器５以下記録計８までについては一般
によ知られた信号処理手段であるので、こゝでの
説明は省略する。
によ知られた信号処理手段であるので、こゝでの
説明は省略する。
本泡検出装置は以上の如く構成されているの
で、導管１内を流れる液体に泡が含まれる場合に
は、液体中音場内の音響インピーダンスが変化
し、これがその音場を生じせしめた振動子２自体
の電気的インピーダンスに変換されて検出され
る。かゝる場合、導管１中を流れる液体には環状
の超音波振動子２により、いわゆる呼吸振動が与
えられ、該液の導管断面方向のどの位置において
も常に均一な音場が形成されるので、導管１中の
泡の通過位置が変つても検出精度には何ら変動を
生じることがない。このため検出装置の最終出力
と泡の大きさとの間に１対１の対応が取れるよう
になり、この結果、泡の存在の有無の検出に限ら
ず、その大きさをも定量的に検出することができ
る。
で、導管１内を流れる液体に泡が含まれる場合に
は、液体中音場内の音響インピーダンスが変化
し、これがその音場を生じせしめた振動子２自体
の電気的インピーダンスに変換されて検出され
る。かゝる場合、導管１中を流れる液体には環状
の超音波振動子２により、いわゆる呼吸振動が与
えられ、該液の導管断面方向のどの位置において
も常に均一な音場が形成されるので、導管１中の
泡の通過位置が変つても検出精度には何ら変動を
生じることがない。このため検出装置の最終出力
と泡の大きさとの間に１対１の対応が取れるよう
になり、この結果、泡の存在の有無の検出に限ら
ず、その大きさをも定量的に検出することができ
る。
また本泡検出装置においては、超音波振動子２
が１個あればよいので、装置構成が極めて簡単と
なり、かつ低コストに製作できる利点がある。
が１個あればよいので、装置構成が極めて簡単と
なり、かつ低コストに製作できる利点がある。
以上、本考案の内容と一実施態様に基き説明し
て来たが、本考案はかゝる態様に必ずしも限定さ
れるものではない。
て来たが、本考案はかゝる態様に必ずしも限定さ
れるものではない。
例えば、電気的インピーダンス測定回路４の構
造は前記ブリツジ法に限らず、第３図に示される
如き、いわゆる抵抗分圧法によることもできる。
すなわちこの方法はR0両端（〓ＺとR1の両端）に
一定の電圧E0を加えておき、R1両端電圧E1＝
R1／R1＋ＺE0１／２E0となる如く設定し、振動子２ の電気的インピーダンス〓Ｚが変化するとE1が変
化するように構成したものである。この抵抗分圧
法は前記ブリツジ法に較べると感度の点で若干劣
るが、実用的には何ら支障はない。
造は前記ブリツジ法に限らず、第３図に示される
如き、いわゆる抵抗分圧法によることもできる。
すなわちこの方法はR0両端（〓ＺとR1の両端）に
一定の電圧E0を加えておき、R1両端電圧E1＝
R1／R1＋ＺE0１／２E0となる如く設定し、振動子２ の電気的インピーダンス〓Ｚが変化するとE1が変
化するように構成したものである。この抵抗分圧
法は前記ブリツジ法に較べると感度の点で若干劣
るが、実用的には何ら支障はない。
第１図に示される泡検出装置を用いて、ゼラチ
ン水溶液に含まれる泡の検出を行なつた。こゝに
電気的インピーダンス測定回路４としては第２図
に示されるブリツジを用い、導管１を外径13mm、
内径11mmの塩ビ管で構成し、超音波振動子２には
東北金属(株)製の円筒形超音波振動子（商品名
NEPEC）を用いた。実験に当り導管１中には予
め別の方法で故意に作つた大小複数個の泡をラン
ダムに含ませた５％ゼラチン水溶液を０〜４／
分の範囲で流し、また振動子２には60KHzの周波
数を与えて、所定の検査を行なつた。この結果、
導管１中を流れる泡の位置に全く関係なくほとん
ど同程度の感度で泡の通過が確認され、また泡径
において最小70μ程度の微細な泡でも検出するこ
とができた。なお記録計８に記録された泡検出信
号は予め測定した泡径とほゞ対応していることが
確認され、このことから出力信号からその泡の大
きさを逆算して推定できることが判つた。
ン水溶液に含まれる泡の検出を行なつた。こゝに
電気的インピーダンス測定回路４としては第２図
に示されるブリツジを用い、導管１を外径13mm、
内径11mmの塩ビ管で構成し、超音波振動子２には
東北金属(株)製の円筒形超音波振動子（商品名
NEPEC）を用いた。実験に当り導管１中には予
め別の方法で故意に作つた大小複数個の泡をラン
ダムに含ませた５％ゼラチン水溶液を０〜４／
分の範囲で流し、また振動子２には60KHzの周波
数を与えて、所定の検査を行なつた。この結果、
導管１中を流れる泡の位置に全く関係なくほとん
ど同程度の感度で泡の通過が確認され、また泡径
において最小70μ程度の微細な泡でも検出するこ
とができた。なお記録計８に記録された泡検出信
号は予め測定した泡径とほゞ対応していることが
確認され、このことから出力信号からその泡の大
きさを逆算して推定できることが判つた。
以上の如く、本考案によれば簡単な装置構成の
もとに、導管中を流れる液体に含まれる泡を高精
度に検出することができる。なお、本考案は泡の
検出に限らず、この外液体中のゴミや金属粉等の
異物検出にも可能である。
もとに、導管中を流れる液体に含まれる泡を高精
度に検出することができる。なお、本考案は泡の
検出に限らず、この外液体中のゴミや金属粉等の
異物検出にも可能である。
第１図は本考案の一実施態様を示すブロツク
図、第２図は本考案要部の詳細回路図、第３図は
その変更例を示す。 １：導管、２：超音波振動子、３：発振器、
４：電気的インピーダンス測定回路、５：増幅
器、６：検波回路、７：底周波増幅器、８：記録
計。
図、第２図は本考案要部の詳細回路図、第３図は
その変更例を示す。 １：導管、２：超音波振動子、３：発振器、
４：電気的インピーダンス測定回路、５：増幅
器、６：検波回路、７：底周波増幅器、８：記録
計。
Claims (1)
- 導管内を流れる液体に含まれる泡を検出する装
置において、前記導管に嵌着された環状の超音波
振動子と、該振動子に振動を与える発振器と、前
記振動子の電気的インピーダンスの変化を測定す
るインピーダンス測定回路とを具備して成ること
を特徴とする液体中の泡検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7643187U JPS6313487Y2 (ja) | 1987-05-21 | 1987-05-21 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7643187U JPS6313487Y2 (ja) | 1987-05-21 | 1987-05-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62197061U JPS62197061U (ja) | 1987-12-15 |
| JPS6313487Y2 true JPS6313487Y2 (ja) | 1988-04-16 |
Family
ID=30923502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7643187U Expired JPS6313487Y2 (ja) | 1987-05-21 | 1987-05-21 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6313487Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-05-21 JP JP7643187U patent/JPS6313487Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62197061U (ja) | 1987-12-15 |
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