JPS6326744Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、壁体が受ける流体の動圧を圧電素子
によつて計測する動圧計に関するもので、流体の
漏出による電気絶縁の劣化を防止すると共により
高い耐圧性を得ることを目的としたものである。

水、油等の液体を収納するタンク等にあつて
は、この液体等の流体の流動時に動的圧力がタン
ク壁体に加えられることになるので、上記動圧を
常に計測する必要があることから、第１図に示す
如く、壁体の一部に動圧計が取付けられている。

従来のこの種の動圧計は、第１図に示す如く、
枠体１の底板２に組付筒３を突出設すると共に、
この組付筒３内にセラミツク製の圧電素子４を固
着した上でシリコンゴム５を充填成形して圧電素
子４を密に固定した構造となつており、この動圧
計を、タンク等の壁体Ａの一部に穿設された貫通
孔Ｂに前記組付筒３により密に嵌入組付けし、前
記シリコンゴム５の端面を壁体Ａの受圧面側に露
出させて装着される。

それゆえ、壁体Ａに加えられる流体の動圧は、
シリコンゴム５を介して圧電素子４に印加され、
圧電素子４は、この印加された圧力の変動に応じ
た信号を出力して動圧を計測する。

なお、枠体１内の、前記圧電素子４の固着され
た底板２の背面側にも同様の圧電素子６が装着さ
れているが、この第２の圧電素子６は、動圧の作
用によつて生じる圧力振動に伴う第１の圧電素子
４の出力振動を相殺し、動圧計として初圧だけを
出力すべく構成したものである。

上記した従来のセラミツク製圧計素子を利用し
た動圧計は、作用する動圧をシリコンゴム５を介
して圧電素子に印加するので、シリコンゴム５
は、動圧の作用のたびに大きく弾性変形し、かつ
作用する動圧の値が大きいのでその弾性変形量が
大きく、このため短期間のうちに、疲労により亀
裂が生じ、またこのシリコンゴム５は、単に充填
成形されたものであるので、弾性変形のたびにシ
リコンゴム５と組付筒３との間に侵入した液体の
毛細管現象および表面張力により、液体が容易に
圧電素子の所まで侵入し、もつて絶縁不良を生じ
る欠点をもつていた。

本考案は、上記した従来例における欠点を解消
すべく考案されたもので、以下本考案の実施例を
図面に従つて説明する。

図中Ａは壁体で、その一部に貫通孔Ｂが穿設さ
れていて、この壁体Ａの非受圧面側にケース体７
が装着固定される。

このケース体７は枠体８の底板９に組付筒１０
を突設した構造をしていて、前記貫通孔Ｂに組付
筒１０を螺合させて壁体Ａに装着されるのである
が、壁体Ａの非受圧面と底板９との間にシールリ
ング１１を配置することにより壁体Ａに液密に装
着されることになつている。

前記組付筒１０内には剛体製の受圧ピース１２
が組付けられているが、この受圧ピース１２の一
方端面は受圧面として壁体Ａの受圧面側に露出し
ており、また受圧ピース１２の他方端面と底板９
との間には圧電素子１３が固着されており、さら
に組付筒１０と受圧ピース１２との間には、作用
する動圧に対して組付筒１０に支持された状態
で、組付筒１０内周面および受圧ピース１２外周
面に密接してＯリング１４が配置されている。

組付筒１０内における受圧ピース１２の組付け
固定手段としては種々考えられるが、第２図図示
実施例の場合、圧電素子１３の中心部を貫通する
形態で底板９に固定された締付ビス１５に受圧ピ
ース１２を螺合固定し、この際受圧ピース１２に
より圧電素子１３を底板９との間で挾持固定す
る。

また第３図図示実施例の場合、組付筒１０内周
面に螺子を刻設した螺子により受圧ピース１２を
組付筒１０はに螺合により組付け固定し、もつ
て、圧電素子１３を受圧ピース１２と底板９との
間で締付固定する。

このように、圧電素子１３は、底板９と受圧ピ
ース１２との間で挾持されるので、圧電素子１３
の両面には電気絶縁板１８が配置される必要があ
ることは言うまでもない。

また、枠体８内の底板９上には、第２の圧電素
子１９が受圧ピース１２と同一のバランスウエイ
ト２０によつて、第１の圧電素子１３と同様に挾
持固定されていて、圧力振動に伴う第１の圧電素
子１３の振動出力を相殺するようになつている。

なお、第１の圧電素子１３のリード線１６は、
底板９に形成されたリード孔１７を通つて枠体８
内に導出され、この枠体８に固定されたコネクタ
２３に第２の圧電素子１９のリード線２２と同様
に結線されている。

また、第３図図示実施例の場合、Ｏリング１４
はバツクアツプリング２４と組合されて使用され
ているが、このバツクアツプリング２４は、より
高い耐圧をＯリング１４に与えるものである。

本考案は、上記した如き構成となつているの
で、受圧ピース１２の受圧面に流体の動圧が作用
すると、圧電素子１３に比べてはるかにバネ係数
の大きい受圧ピース１２を介して、上記した動圧
が圧電素子１３に作用し、もつて圧電素子１３は
作用した動圧の値に比例した出力を出力して動圧
の計測を行なうのである。

この際、受圧ピース１２は剛体製であるので、
動圧の作用により大きく変形するようなことは全
くなく、これがため長期間にわたる使用にもかか
わらず受圧ピース１２の機能が劣化するようなこ
とはない。

また、組付筒１０と受圧ピース１２との間に配
置されたＯリング１４は、それ自体が大きく弾性
変形する必要もないし、また実際に変形すること
もないので、長期間にわたり高い密封効果を維持
することができるし、Ｏリングの弾性は圧電素子
の弾性に比較し非常に小さいので、圧電素子の歪
に与える影響はほとんどない。

所で、受圧ピース１２は剛体製であり、かつ圧
電素子１３は、この受圧ピース１２の受圧面とは
反対側の面と底板９との間に挾持されているの
で、図示実施例の如く、受圧ピース１２の受圧面
の面積を圧電素子１３に当接する面の面積よりも
大きくすることにより、作用した動圧を増強して
圧電素子１３に作用させることができ、これによ
つて動圧の検出が確実でかつより正確なものとな
る。

以上の説明から明らかな如く、本考案は、構造
が簡単でかつ組立てが容易であり、また材料の劣
化がなくかつ高い耐圧性を有して圧電素子の絶縁
の劣化の発生する恐れがなく、さらにより高い感
度を得ることができると共に感度の劣化もなく確
実でかつ正確な動圧の計測を達成することがで
き、縦振動型の為、屈曲型（ベンデイング型）よ
りも共振周波数を高くすることが出来、従つて広
い応答周波数範囲が得られる等多くの優れた作用
効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の動圧計の構造を示す縦断面図
である。第２図は、本考案の一実施例を示す縦断
面図である。第３図は、本考案の他の実施例を示
す縦断面図である。 符号の説明、Ａ……壁体、Ｂ……貫通孔、７…
…ケース体、８……枠体、９……底板、１０……
組付筒、１２……受圧ピース、１３……圧電素
子、１４……Ｏリング、１５……締付ビス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 壁体が受ける流体の動圧を、圧電素子によつて
   計測する動圧計であつて、前記壁体に穿設された
   貫通孔に密嵌入する組付筒を枠体の底板から突設
   したケース体と、前記組付筒内に組付けられ、前
   記壁体の受圧面側に受圧面が露出する剛体製の受
   圧ピースと、前記底板と受圧ピースとによつて挟
   持される圧電素子と、作用する動圧に対して前記
   組付筒で支持された状態で前記組付筒内周面と受
   圧ピース外周面との間に密接配置されたＯリング
   とから成る動圧計。