JPS63195525A - 超音波液面計 - Google Patents
超音波液面計Info
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- JPS63195525A JPS63195525A JP62026301A JP2630187A JPS63195525A JP S63195525 A JPS63195525 A JP S63195525A JP 62026301 A JP62026301 A JP 62026301A JP 2630187 A JP2630187 A JP 2630187A JP S63195525 A JPS63195525 A JP S63195525A
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- liquid
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- Pending
Links
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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〕
本発明は超音波パルスを送受することにより液面のレベ
ルを測定する。超音波液面計に関するものである。
ルを測定する。超音波液面計に関するものである。
超音波液面計は、液体の入った容器の底面又は側面に超
音波パルスを発生、検出する素子を密着させ、素子によ
り発生した超音波パルスが液面で反射し再び素子で検出
されるまでの時間を測ることにより液面までの距離を測
る装置である。これは液面が見えない場合だ極めて有効
な液面レベル測定手段となる。
音波パルスを発生、検出する素子を密着させ、素子によ
り発生した超音波パルスが液面で反射し再び素子で検出
されるまでの時間を測ることにより液面までの距離を測
る装置である。これは液面が見えない場合だ極めて有効
な液面レベル測定手段となる。
従来、超音波パルスを発生、検出する素子としてはジル
コン・チタン酸鉛（ＰＺＴ）系などの圧電セラミックス
が良く用いられる。ＰＺＴ系圧電セラミックスは超音波
パルスを発生させるための電気音響変換効率（電気機械
結合係数）が大きいという特長がある。しかし、液面を
測ろうとする容器表面は曲面になっているものが多く、
圧電セラミックスのような硬い材料を使っていたのでは
底面又は側面に密着させることが困難である。フレキシ
ブルな圧電体としてはポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）
などの有機圧電体が知られているが電気機械結合係数が
小さいため充分な超音波パワーを被測定物中て送ること
ができない。
コン・チタン酸鉛（ＰＺＴ）系などの圧電セラミックス
が良く用いられる。ＰＺＴ系圧電セラミックスは超音波
パルスを発生させるための電気音響変換効率（電気機械
結合係数）が大きいという特長がある。しかし、液面を
測ろうとする容器表面は曲面になっているものが多く、
圧電セラミックスのような硬い材料を使っていたのでは
底面又は側面に密着させることが困難である。フレキシ
ブルな圧電体としてはポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）
などの有機圧電体が知られているが電気機械結合係数が
小さいため充分な超音波パワーを被測定物中て送ること
ができない。
そこで最近、圧電セラミックスと有機物を組合わせた複
合圧電材料が注目されている。例えばマテリアル・リサ
ーチ・プリテン（Ｍａｔｅｒｉａｌｓｇｅｓｅａｒｃｈ
１３ｕ１１ｅｔｉｎ）誌第１３巻、ｐ５９９〜６０７
（１９７８）には、柱状の無機圧電体が樹脂の中に埋
め込まれた構造の複合圧電体が提案されており水中超音
波の受波器として使える可能性が示されている。しかし
、このような構造の複合圧電体をシート状にして超音波
液面計に用いるという着想はなかった。
合圧電材料が注目されている。例えばマテリアル・リサ
ーチ・プリテン（Ｍａｔｅｒｉａｌｓｇｅｓｅａｒｃｈ
１３ｕ１１ｅｔｉｎ）誌第１３巻、ｐ５９９〜６０７
（１９７８）には、柱状の無機圧電体が樹脂の中に埋
め込まれた構造の複合圧電体が提案されており水中超音
波の受波器として使える可能性が示されている。しかし
、このような構造の複合圧電体をシート状にして超音波
液面計に用いるという着想はなかった。
本発明の目的は、任意の曲面をもつ容器中の液面レベル
を高感度で容易に測定できる超音波液面計を提供するこ
とにある。
を高感度で容易に測定できる超音波液面計を提供するこ
とにある。
上記目的は第１図（ａ）Ｋ示したように７一ト状有機物
１１の中に多数の柱状無機圧電体１２がシート面に垂直
に埋め込まれた構造の複合圧電体を用いることにより達
成される。
１１の中に多数の柱状無機圧電体１２がシート面に垂直
に埋め込まれた構造の複合圧電体を用いることにより達
成される。
この複合圧電°体はフレキシブルなため任意の曲面をも
つ容器の外壁に密着させることができ、′ル気音響変換
効率が高くてＱ値も小さいため、両面に電極を設けた圧
電素子を容器の外壁に貼り付けるだけで高感度で容易に
液面が測れる超音波液面計が実現できる。
つ容器の外壁に密着させることができ、′ル気音響変換
効率が高くてＱ値も小さいため、両面に電極を設けた圧
電素子を容器の外壁に貼り付けるだけで高感度で容易に
液面が測れる超音波液面計が実現できる。
以下、本発明の一実施・レリを第１図を参照しながら説
明する。
明する。
厚み方向に一様に分極された８０ａ１１角、厚さ０．４
ＩＩｍのＰＺＴ系セラミックス阪をフェライト基板上に
エレクトロンワックスで接着し、厚さ０．２麿の刃を用
いて０．４ ｒｔａｎピッチで網の目状に切断した・。
ＩＩｍのＰＺＴ系セラミックス阪をフェライト基板上に
エレクトロンワックスで接着し、厚さ０．２麿の刃を用
いて０．４ ｒｔａｎピッチで網の目状に切断した・。
切断により生じた溝にポリウレタンを充填、固化して得
られた厚さ０．４ｒｍのシート状複合圧成体を、エレク
トロンワックスを溶かしてフェライト基板からはく離し
た。この複合圧電体（第１図（ａ））は可撓性があり、
取り扱いも容易である。
られた厚さ０．４ｒｍのシート状複合圧成体を、エレク
トロンワックスを溶かしてフェライト基板からはく離し
た。この複合圧電体（第１図（ａ））は可撓性があり、
取り扱いも容易である。
１０１ｏ１角の複合圧電体を切り出し両面に電極として
クロムと金の二層膜を蒸着し、リード線を導電性接着材
で固定した。得られた素子２１を、第１図（ｂ）に示し
たように、液体の入った容器２３の底面に接着し、超音
波パルスを発生させるための駆動回路２２を接続した。
クロムと金の二層膜を蒸着し、リード線を導電性接着材
で固定した。得られた素子２１を、第１図（ｂ）に示し
たように、液体の入った容器２３の底面に接着し、超音
波パルスを発生させるための駆動回路２２を接続した。
液面で反射した超音波パルスはシンクロスコープ２４で
観測した。駆動回路２２で約３．５ Ｍ ＨＺのパルス
を複合圧電体素子２１に印加したところ、背面負荷材、
音響整合層がなくても短い１音波パルスが得られ、遅延
時間から液面の高さを精度良く測定することができた。
観測した。駆動回路２２で約３．５ Ｍ ＨＺのパルス
を複合圧電体素子２１に印加したところ、背面負荷材、
音響整合層がなくても短い１音波パルスが得られ、遅延
時間から液面の高さを精度良く測定することができた。
なお、本実施例では圧電素子に背面負荷材、音響整合層
を設けてないが、さらに超音波パルスを短くしたり高感
度化のためにこれらを設ければより高性能の超音波液面
計が得られることは明らかである。
を設けてないが、さらに超音波パルスを短くしたり高感
度化のためにこれらを設ければより高性能の超音波液面
計が得られることは明らかである。
以上説明したように、シート状有機物の中に多数の柱状
圧電体がシート面に垂直に埋め込まれた構造の複合圧電
体からなる圧電素子を用いることにより、任意の曲面を
もつ容器中の液面レベルを高感度かつ容易に測定できる
超音波液面計が実現できる。また、複合圧電体の有機物
中に占める柱状圧電体の体積分率、有機物の糧類などを
変えることにより感度およびパルス幅を調整でき、目的
に合った超音波液面計を設計することができる。
圧電体がシート面に垂直に埋め込まれた構造の複合圧電
体からなる圧電素子を用いることにより、任意の曲面を
もつ容器中の液面レベルを高感度かつ容易に測定できる
超音波液面計が実現できる。また、複合圧電体の有機物
中に占める柱状圧電体の体積分率、有機物の糧類などを
変えることにより感度およびパルス幅を調整でき、目的
に合った超音波液面計を設計することができる。
第１図は複合圧電体の構造および本発明の超音波液面計
の構成を示す斜視図および概略模式図である。 １１・・・シート状有機物、１２・・・柱状圧電体、２
１・・・複合圧電体を用いた圧電素子、２２・・・超音
波パルス駆動回路、２３・・・液体の入った容器、２４
・・・シンクロスコープ。 代理人 弁理士 小用勝！ 。
の構成を示す斜視図および概略模式図である。 １１・・・シート状有機物、１２・・・柱状圧電体、２
１・・・複合圧電体を用いた圧電素子、２２・・・超音
波パルス駆動回路、２３・・・液体の入った容器、２４
・・・シンクロスコープ。 代理人 弁理士 小用勝！ 。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シート状有機物の中に多数の柱状圧電体がシート面
に垂直に埋め込まれた構造の複合圧電体と該複合圧電体
の両面に設けられた電極とからなる圧電素子と該圧電素
子を用いて超音波パルスを発生および検出する手段とか
らなる超音波液面計。 ２、前記圧電素子に柔軟性のある音響整合層および柔軟
性のある背面負荷材の少なくとも一方を設けたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の超音波液面計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62026301A JPS63195525A (ja) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | 超音波液面計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62026301A JPS63195525A (ja) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | 超音波液面計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63195525A true JPS63195525A (ja) | 1988-08-12 |
Family
ID=12189522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62026301A Pending JPS63195525A (ja) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | 超音波液面計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63195525A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011007764A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Kazumasa Onishi | 超音波レベル計 |
-
1987
- 1987-02-09 JP JP62026301A patent/JPS63195525A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011007764A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Kazumasa Onishi | 超音波レベル計 |
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