KR200421421Y1

KR200421421Y1 - Ultrasound Transducer

Info

Publication number: KR200421421Y1
Application number: KR2020060011687U
Authority: KR
Inventors: 유병욱
Original assignee: 주식회사 하이드로소닉
Priority date: 2006-05-01
Filing date: 2006-05-01
Publication date: 2006-07-14

Abstract

본 고안은 고속 고압의 대형 도관에 설치되어 도관을 흐르는 유체의 유량을 측정하도록 되어 있으며 이를 위해 내부에 초음파 진동자가 장착되어 있는 초음파 트랜스듀서에 관한 것이다.The present invention is installed in a large conduit of high speed and high pressure to measure the flow rate of the fluid flowing through the conduit for this purpose relates to an ultrasonic transducer is equipped with an ultrasonic vibrator therein.

본 고안의 초음파 트랜스듀서(1)는 외부 몸체를 이루는 하우징(3), 상기 하우징(3)의 선단부 내주면에 밀착되는 진동자(5), 상기 진동자(5)를 지지하도록 상기 하우징(3) 내부에 충진되는 충진재(7,9), 상기 하우징(3)을 마감하도록 상기 하우징(3) 개방단에 결합되는 단자블록(11), 및 전원선(15)에 의해 상기 진동자(5)에 전기적으로 연결되도록 상기 단자블록(11)에 결합된 접속단자뭉치(13)를 포함하여 구성되는 초음파 트랜스듀서(1)에 있어서, 상기 진동자(3)와 상기 충진재(7) 사이에 상기 진동자(3)를 향한 면이 오목하게 함입된 컵모양 단면 형상을 갖는 지지블록(17)이 개재되어 있는 것을 특징으로 한다.The ultrasonic transducer 1 of the present invention has a housing 3 constituting an outer body, a vibrator 5 in close contact with the inner circumferential surface of the distal end of the housing 3, and an inside of the housing 3 to support the vibrator 5. Electrically connected to the vibrator (5) by a filler (7, 9) to be filled, a terminal block (11) coupled to the open end of the housing (3) to close the housing (3), and a power line (15) In the ultrasonic transducer 1 comprising a connecting terminal bundle 13 coupled to the terminal block 11 so as to face the vibrator 3 between the vibrator 3 and the filler material 7. It is characterized in that the support block 17 having a cup-shaped cross-sectional shape in which the surface is concave recessed.

따라서, 본 고안의 초음파 트랜스듀서에 의하면, 지지블록과 진동자의 접촉면을 최소화하여 진동자의 진동을 원활히 하고, 지지블록으로부터 가해지는 충격을 감소시킴으로써 트랜스듀서의 성능과 수명을 증진시킬 수 있다.Therefore, according to the ultrasonic transducer of the present invention, by minimizing the contact surface of the support block and the vibrator to smooth the vibration of the vibrator, it is possible to improve the performance and life of the transducer by reducing the impact from the support block.

트랜스듀서, 초음파, 진동자 Transducer, ultrasonic, vibrator

Description

Ultrasonic Transducer {Ultrasound Transducer}

도 1은 종래의 초음파 트랜스듀서를 도시한 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing a conventional ultrasonic transducer.

도 2는 도관의 유량측정을 위해 도관에 설치된 초음파 트랜스듀서를 개략적으로 도시한 모식도.Figure 2 is a schematic diagram showing an ultrasonic transducer installed in the conduit for measuring the flow rate of the conduit.

도 3은 본 고안에 따른 초음파 트랜스듀서의 종단면도.Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view of the ultrasonic transducer according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 초음파 트랜스듀서 3 : 하우징1: ultrasonic transducer 3: housing

5 : 진동자 7,9 : 충진재5: vibrator 7,9: filling material

11 : 단자블록 13 : 접속단자뭉치11: Terminal Block 13: Bundle of Connection Terminals

15 : 전원선 17 : 지지블록15: power line 17: support block

19 : 완충스프링19: buffer spring

본 고안은 초음파 트랜스듀서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고속 고압의 대형 도관에 설치되어 도관을 흐르는 유체의 유량을 측정하도록 되어 있으며 이를 위해 내부에 초음파 진동자가 장착되어 있는 초음파 트랜스듀서에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic transducer, and more particularly, it is installed in a large conduit of high speed and high pressure to measure the flow rate of the fluid flowing through the conduit, and for this purpose relates to an ultrasonic transducer equipped with an ultrasonic vibrator therein.

일반적으로 트랜스듀서란 일정한 형태의 에너지를 다른 형태의 에너지로 바꾸는 장치를 통칭한다. 주위에서 흔히 볼 수 있는 스피커는 전기적인 신호를 공기의 압력파 즉, 음파로 바꾸는 트랜스듀서의 대표적인 예이다. In general, a transducer refers to a device that converts a certain form of energy into another form of energy. Commonly seen speakers are typical examples of transducers that convert electrical signals into air pressure waves, or sound waves.

특히, 수중에서 전기에너지를 음향에너지로 또는 음향에너지를 전기에너지로 변환하는 장치를 수중 음향트랜스듀서라고 한다. 이 트랜스듀서는 물입자의 변위에 따른 압력변화로 인해 발생하는 수중음파를 이용하여 수중의 음원을 청취하거나 표적을 탐지하도록 되어 있는 바, 크게 수동형과 능동형으로 구분할 수 있다. 먼저, 수동형은 예컨대, 음파탐지기와 같이 각종 음원에서 발생하는 소리를 감지하도록 되어 있는 입력 음원만이 존재하는 방식을 취한다. 반면, 능동형은 예컨대, 어군탐지기와 같이 임의의 방향으로 음향에너지를 방사하여 표적으로부터 반사되는 반사음을 감지하도록 되어 있는 제2 음원으로부터의 출력이 존재하는 방식을 취한다.In particular, a device that converts electrical energy into acoustic energy or acoustic energy into electrical energy underwater is called an underwater acoustic transducer. The transducer is used to listen to underwater sound sources or targets using underwater sound waves generated by pressure changes due to the displacement of water particles, which can be divided into passive and active. First, the passive type takes a manner in which only an input sound source exists to detect sound generated from various sound sources such as a sound wave detector. On the other hand, the active type takes a manner in which there is an output from a second sound source which is adapted to radiate acoustic energy in an arbitrary direction, for example, a fish finder, to detect reflections reflected from a target.

이와 같이 수중 음향트랜스듀서는 통상 수중음파의 발생과 발생된 음파의 감지에 압전현상을 이용하는 초음파 진동자를 채용한다. 이 초음파 진동자는 알려진 데로, 압축 또는 인장과 같은 기계적인 힘을 가하면 전압이 발생되는 반면, 양단에 인가되는 전압의 극성을 교대로 바꿔 주면 수축과 팽창을 반복하는 특성을 갖는다.As such, the underwater acoustic transducer generally employs an ultrasonic vibrator using piezoelectric phenomena for the generation of underwater sound waves and the detection of generated sound waves. The ultrasonic oscillator is known, and when a mechanical force such as compression or tension is generated, voltage is generated, while alternating polarity of voltage applied to both ends alternately contracts and expands.

이러한 수중 음향트랜스듀서는 사용 목적이나 환경에 따라 다양한 종류가 제안된 바 있으며, 그 하나의 예로 국내특허출원 제10-2000-45499호에 개시된 '초음파 트랜스듀서 및 초음파 유량계'를 들 수 있다. 이 트랜스듀서는 도 1에 도면부호 101로 도시된 바와 같이, 하우징(103), 진동자(105), 정합층(107), 도전성 탄성체(109), 단자블록(111) 등으로 구성된다.Various kinds of such underwater acoustic transducers have been proposed according to the purpose or environment of use, and an example thereof is an ultrasonic transducer and an ultrasonic flow meter disclosed in Korean Patent Application No. 10-2000-45499. This transducer is composed of a housing 103, a vibrator 105, a matching layer 107, a conductive elastic body 109, a terminal block 111, and the like, as indicated by reference numeral 101 in FIG. 1.

여기에서, 하우징(103)은 트랜스듀서(101) 전체의 외부 몸체를 이루는 원통체이며, 진동자(105)는 압전체로서 위아래로 전극면(113,115)이 부착되어 있다. 정합층(107)은 하우징(103)의 상단면에 접착된다. 또, 도전성 탄성체(109)는 실리콘 고무와 같은 고탄력의 도전성 재료로 제작되며, 진동자(105)의 전극면(115)과 단자블록(111)의 중심부(117) 사이에 끼워져 압축된다. 이때, 단자블록(111)의 플랜지부(119)는 하우징(103)의 플랜지부(121)와 용접 등에 의해 부착된다. 끝으로, 단자블록(111)은 철 등의 금속재질로 제작되며, 중심부(117)와 플랜지부(119)가 절연링(123)에 의해 전기적으로 절연되어 있다. 또한, 중심부(117)와 플랜지부(119)에는 접속단자(125,127)가 각각 심어져 있다. Here, the housing 103 is a cylindrical body forming the outer body of the entire transducer 101, the vibrator 105 is attached to the electrode surface 113, 115 up and down as a piezoelectric body. The mating layer 107 is bonded to the top surface of the housing 103. In addition, the conductive elastic body 109 is made of a highly elastic conductive material such as silicone rubber, and is sandwiched and compressed between the electrode surface 115 of the vibrator 105 and the central portion 117 of the terminal block 111. At this time, the flange portion 119 of the terminal block 111 is attached to the flange portion 121 of the housing 103 by welding or the like. Finally, the terminal block 111 is made of a metal material such as iron, the center 117 and the flange 119 is electrically insulated by the insulating ring 123. In addition, connection terminals 125 and 127 are planted in the central portion 117 and the flange portion 119, respectively.

따라서, 트랜스듀서(101)는 도 2에 도시된 바와 같이, 측정될 유체가 속도(V)로 흐르는 도관(D)의 내벽면에 서로 마주보도록 경사(θ) 상태로 설치되어 서로 초음파를 송수신함으로써 유체의 유량을 측정하도록 되어 있다. Accordingly, the transducer 101 is installed in an inclined θ state so as to face each other on the inner wall surface of the conduit D in which the fluid to be measured flows at a speed V, as shown in FIG. The flow rate of the fluid is measured.

그런데, 이와 같은 종래의 트랜스듀서(101)는 도 1에 도시된 바와 같이, 단자블록(111)을 통한 진동자(105)와 접속단자(125,127) 사이의 전기적인 연결을 위해 전극면(115)과 단자블록(111) 사이에 도전성 탄성체(109)가 개재되는 바, 그 반작용으로 진동자(105)는 도전성 탄성체(109)에 의해 하우징(103) 상단면 내벽으로 가압된다. 따라서, 진동자(105)는 항상 도전성 탄성체(109)로부터의 압축하중에 전면적으로 노출되며, 정합층(107)을 통해 유체의 압력이 작용할 때 그 압력이 그대로 전달되는 등, 장기간 사용 시 압축하중으로 인한 기능저하나 손상을 피할 수 없는 문제점이 있었다.However, the conventional transducer 101 as shown in FIG. 1 has an electrode surface 115 and an electrical connection between the vibrator 105 and the connection terminals 125 and 127 through the terminal block 111. The conductive elastic body 109 is interposed between the terminal blocks 111. In response, the vibrator 105 is pressed by the conductive elastic body 109 to the inner wall of the upper surface of the housing 103. Therefore, the vibrator 105 is always fully exposed to the compressive load from the conductive elastic body 109, and when the pressure of the fluid is applied through the matching layer 107, the pressure is transmitted as it is. There was a problem that can not be avoided due to malfunction or damage.

본 고안은 위와 같은 종래의 초음파 트랜스듀서가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 진동자를 고정하는 트랜스듀서 내부의 기계적인 구조를 개선함으로써 진동자의 진동을 원활히 하고, 진동자에 가해지는 충격을 완화함으로써 트랜스듀서의 성능을 향상시키고, 수명을 늘리고자 하는 데 그 목적이 있다.The present invention is proposed to solve the problems of the conventional ultrasonic transducer as described above, by improving the mechanical structure inside the transducer for fixing the vibrator to smooth the vibration of the vibrator, to reduce the impact on the vibrator The aim is to improve the performance of the transducer and increase its life.

위와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은 외부 몸체를 이루는 하우징, 이 하우징의 선단부 내주면에 밀착되는 진동자, 이 진동자를 지지하도록 하우징 내부에 충진되는 충진재, 하우징을 마감하도록 하우징 개방단에 결합되는 단자블록, 및 전원선에 의해 진동자에 전기적으로 연결되도록 단자블록에 결합된 접속단자뭉치를 포함하여 구성되는 초음파 트랜스듀서에 있어서, 진동자와 충진재 사이에 진동자를 향한 면이 오목하게 함입된 컵모양 단면 형상을 갖는 지지블록이 개재되어 있는 초음파 트랜스듀서를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a housing constituting the outer body, a vibrator in close contact with the inner peripheral surface of the tip of the housing, a filler filled in the housing to support the vibrator, and a terminal block coupled to the housing open end to close the housing. In the ultrasonic transducer comprising a connecting terminal bundle coupled to the terminal block to be electrically connected to the vibrator by a power line, a cup-shaped cross-sectional shape in which the surface facing the vibrator is concave between the vibrator and the filler material Provided is an ultrasonic transducer having an intervening support block.

이하, 본 고안에 따른 초음파 트랜스듀서의 실시예를 첨부도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of an ultrasonic transducer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 고안의 초음파 트랜스듀서는 도 3에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 유량 측정용으로 널리 사용되고 있는 일반적인 초음파 트랜스듀서와 마찬가지로 크게 하우징(3), 진동자(5), 충진재(7,9), 단자블록(11), 접속단자뭉치(13) 등으로 구성되어 있으며, 특히 지지블록(17) 및 완충스프링(19)을 포함하고 있다.The ultrasonic transducer of the present invention, as shown by the reference numeral 1 in FIG. 3, largely similar to the general ultrasonic transducer widely used for the flow measurement, the housing (3), the vibrator (5), the filler (7, 9), It consists of a terminal block 11, a connection terminal bundle 13, etc., and especially includes the support block 17 and the shock absorbing spring 19.

여기에서, 먼저 하우징(3)은 도 3에 도시된 것처럼 전체적으로 축방향으로 긴 원통 형상을 가지고 있으며, 내부에 각종 부품 들을 충진할 수 있도록 컵과 같이 한 쪽 끝면 즉, 도면 상 상단면이 개방되어 있고, 그 반대쪽 끝면 즉, 도면 상 하단면은 폐쇄되어 있다. Here, the housing 3 has a cylindrical shape that is generally long in the axial direction as shown in FIG. 3, and one end surface, that is, the top surface in the drawing, is opened to fill various parts therein. And the opposite end face, i.e., the bottom face in the drawing, is closed.

이 하우징(3)의 바닥면에 밀착되도록 장착되는 진동자(5)는 일반적인 초음파 트랜듀서에서와 마찬가지로 하나의 압전체로서, 압축 또는 인장이 걸릴 때 전압을 발생시키며, 반대로 양단에 전압이 걸리면 수축 또는 팽창한다. 따라서, 진동자(5)는 양단에 교류전원을 걸어 주면 수축과 팽창을 반복하면서 진동하게 되고, 이에 따라 하우징(3) 저면을 통해 화살표(A) 방향으로 초음파를 발생시킨다. 이를 위해 진동자(5)에는 도시된 것처럼 상면에 전원선(15)이 납땜 등에 의해 연결된다. 또한, 진동자(5)는 하우징(3) 내주면과의 사이를 비롯한 외주면 전체에 음향 그리스(4)가 도포되어 하우징(3)과 밀착됨으로써 발생된 초음파가 하우징(3) 저면으로 온전히 전달되게 한다.The vibrator 5 mounted to be in close contact with the bottom of the housing 3 is a piezoelectric body as in a general ultrasonic transducer, and generates voltage when compression or tension is applied, and conversely, when voltage is applied at both ends, do. Therefore, the vibrator 5 vibrates while repeating contraction and expansion when AC power is applied to both ends, thereby generating ultrasonic waves in the direction of the arrow A through the bottom of the housing 3. For this purpose, the power line 15 is connected to the vibrator 5 by soldering on the upper surface as shown. In addition, the vibrator 5 is coated with the acoustic grease 4 on the entire outer circumferential surface, including between the inner circumferential surface of the housing 3, so that ultrasonic waves generated by being in close contact with the housing 3 are completely transmitted to the bottom of the housing 3.

진동자(5) 위에 놓이도록 하우징(3) 내부에 삽입되는 지지블록(17)은 컵을 뒤집어 놓은 것처럼 위가 막히고 아래로 뚫린 원통체로서, 상단면 중앙에 전원선(15)이 통과하는 관통공(21)이 형성되어 있다. 지지블록(17)은 따라서 링모양의 하단면에 의해 진동자(5)의 둘레 부분을 가압하여 진동자(5)가 하우징(3) 바닥면에 밀착되도록 한다. 이와 동시에 지지블록(17)은 진동자(3)를 향한 면이 오목하게 함입되어 공간(S)을 확보함으로써 진동자(5)와 지지블록(17)의 접촉면적을 최소화하도록 되어 있다.The support block 17 inserted into the housing 3 so as to be placed on the vibrator 5 is a cylindrical body with the top blocked and drilled down as if the cup is turned upside down, and a through hole through which the power line 15 passes through the center of the top surface. 21 is formed. The support block 17 thus presses the circumferential portion of the vibrator 5 by the ring-shaped bottom surface such that the vibrator 5 is in close contact with the bottom surface of the housing 3. At the same time, the support block 17 is designed to minimize the contact area between the vibrator 5 and the support block 17 by securing a space S by recessing the surface facing the vibrator 3.

지지블록(17) 위에 삽입되는 완충스프링(19)은 예컨대, 접시 스프링과 같은 탄성체로서, 지지블록(17)과 충진재(7) 사이에 개재됨으로써, 초음파 트랜스듀서(1)의 조립이 완료되었을 때 충진재(7,9)로부터 지지블록(17)을 통해 진동자(5)에 가해지는 충격을 감쇠시키도록 되어 있다.The shock absorbing spring 19 inserted above the support block 17 is, for example, an elastic body such as a disc spring, and is interposed between the support block 17 and the filler material 7 so that the assembly of the ultrasonic transducer 1 is completed. Shocks applied to the vibrator 5 from the fillers 7, 9 through the support block 17 are damped.

위와 같이, 완충스프링(19)과 지지블록(17)을 통해 진동자(5)를 지지하기 위해 하우징(3) 내부의 완충스프링(19) 위에 삽입되는 충진재(7,9)는 밀봉성능과 완충성능을 동시에 만족시키기 위해 두 부분으로 구분되어 있는 바, 완충스프링(19)과 접하는 아래쪽 충진재(7)는 탄성을 갖는 강체형 원통 블록으로서, 하우징(3) 내벽의 암나사부(49)에 나사 결합되도록 외주면에 수나사부(47)가 가공되어 있으며, 중앙에 전원선(15)이 통과하는 관통공(23)이 형성되어 있다. 또한, 탄성 충진재(7) 위에 장입되는 충진재(9)는 밀도 있게 하우징(3) 내에 충진되는 밀봉 장착용 충진재로서, 예컨대 에폭시와 같은 응고형 재질이 사용된다. 충진재(9)는 따라서 최초 하우징(3) 내에 충진된 후 방수형 접속단자뭉치(13)가 중앙에 압입되고, 그 위로 단자블록(11)이 체결된 뒤 경화되면서 하우징(3) 내부에 고정된다. 이때, 충진재(9)에도 위의 부품 들과 같이 전원선(15)이 통과하는 전선관(25)이 접속단자뭉치(13)로부터 중심선을 따라 연장되어 있다.As described above, the fillers 7 and 9 inserted on the shock absorbing spring 19 inside the housing 3 to support the vibrator 5 through the shock absorbing spring 19 and the support block 17 have a sealing performance and a shock absorbing performance. To satisfy at the same time is divided into two parts, the lower filler material 7 in contact with the shock absorbing spring (19) is a rigid cylindrical block having elasticity, to be screwed to the female threaded portion 49 of the inner wall of the housing (3) The male screw part 47 is processed in the outer peripheral surface, and the through-hole 23 through which the power supply line 15 passes is formed in the center. In addition, the filler 9 charged on the elastic filler 7 is a sealing mounting filler filled densely in the housing 3, for example, a solidified material such as epoxy is used. The filler material 9 is thus filled in the first housing 3 and then the waterproof connection terminal bundle 13 is press-fitted in the center, and the terminal block 11 is fastened thereafter to be fixed and fixed inside the housing 3. . At this time, the filler (9), like the above components, the conduit 25 through which the power line 15 passes extends from the connection terminal bundle 13 along the center line.

충진재(9)가 장입된 하우징(3)을 마감하도록 하나의 뚜껑과 같이 하우징(3) 상단에 끼워지는 단자블록(11)은 도시된 것처럼 하우징(3) 외주면 상단에 씌워지는 대경부(27)와 접속단자뭉치(13)가 내부에 삽입되는 소경부(29)의 두 부분으로 이루어진 중공 원통체이다. 이때, 대경부(27)는 내주면에 가공된 암나사부(37)가 하우 징(3) 외주면 상단에 가공된 수나사부(39)에 나사 결합되는 바, 풀림 방지를 위해 암수나사면 사이에 순간 접착제가 도포될 수 있으며, 나사 결합부의 끝면에 실리콘 등의 밀봉패킹(35)을 결합함으로써 도관(D)을 흐르는 고압의 유체가 암수나사면 사이로 침투하는 것을 방지하도록 되어 있다. 또, 충진재(9)와 접하는 천장면에 실리콘이 도포되어 중심공(31)과 접속단자뭉치(13) 사이의 틈새를 통해 에폭시 등의 충진재(9)가 누설되는 것을 방지하도록 되어 있다. 아울러, 대경부(27)의 외주면에는 장착용 케이싱(41)의 대경부 내주면에 가공된 암나사부(53)에 나사 결합되는 수나사부(51)가 가공되어 있다. 소경부(29)는 내주면에 중심선을 따라 PE 재질의 충진재(33)를 사이에 두고 접속단자뭉치(13)가 동축상으로 삽입된다. 이때, 충진재(33)는 소경부(29) 내주면과 접속단자뭉치(13) 외주면 사이로 외부의 물기가 침투하는 것을 막아 준다.The terminal block 11 fitted to the top of the housing 3, such as a lid, to close the housing 3 in which the filler 9 is loaded, has a large diameter portion 27 covered on the top of the outer circumferential surface of the housing 3 as shown. And the connecting terminal bundle 13 is a hollow cylindrical body consisting of two parts of the small diameter portion 29 is inserted therein. At this time, the large diameter portion 27 is screwed to the male screw portion (39) processed on the inner peripheral surface of the female screw portion 37 processed on the inner circumferential surface bar, the instantaneous adhesive between the female and female threaded surface to prevent loosening Can be applied, and the high-pressure fluid flowing through the conduit (D) is prevented from penetrating between the male and female threaded surfaces by engaging the sealing packing 35 of silicon or the like to the end surface of the screw coupling portion . Further, silicon is applied to the ceiling surface in contact with the filler 9 to prevent leakage of the filler 9 such as epoxy through the gap between the central hole 31 and the connection terminal bundle 13. Moreover, the male screw part 51 screwed to the female screw part 53 processed by the large diameter part inner peripheral surface of the mounting casing 41 is processed in the outer peripheral surface of the large diameter part 27. As shown in FIG. The small diameter portion 29 has a connecting terminal bundle 13 is coaxially inserted in the inner circumferential surface with the filler material 33 made of PE interposed therebetween. At this time, the filler 33 prevents external water from penetrating between the inner circumferential surface of the small diameter portion 29 and the outer circumferential surface of the connection terminal bundle 13.

그리고, 위와 같이 충진재(33)를 사이에 두고 단자블록(11)에 삽입되는 접속단자뭉치(13)는 전원선(15)과 납땜 등에 의해 전기적으로 연결되어 진동자(5)에 외부전원을 공급하는 부분으로서, 물기 침투를 막기 위해 방수 처리되어 있으며, 하단 부분이 하우징(3) 위쪽의 충진재(9) 상단면 중앙에 압입되어 있다.In addition, as described above, the terminal bundle 11 inserted into the terminal block 11 with the filler 33 interposed therebetween is electrically connected to the power line 15 by soldering to supply external power to the vibrator 5. As a part, it is waterproofed to prevent water penetration, and the lower part is pressed into the center of the upper surface of the filler 9 above the housing 3.

끝으로, 본 고안에 따른 초음파 트랜스듀서(1)를 도관(D)에 쉽게 착탈할 수 있도록 하기 위해 도관(D) 벽면에 복수의 장착용 케이싱(41)이 구비되는 바, 각각의 장착용 케이싱(41)은 초음파 트랜스듀서(1)가 밀착 결합될 수 있도록 트랜스듀서(1)의 단자블록(11) 및 하우징(3)의 외형과 일치하도록 상단 대경부(43)와 하단 소경부(45)로 이루어진 원통체로 되어 있다. 이때 상단의 대경부(43)는 도관(D)의 외부로 노출되어 있으며, 내주면에 단자블록(11) 대경부(27)의 수나사부(51)와 결합되는 암나사부(53)가 가공되어 초음파 트랜스듀서(1)를 나사식으로 착탈할 수 있도록 되어 있다. 또한, 소경부(45)는 도관(D)의 안으로 길게 묻혀 있어 트랜스듀서(1)의 하우징(3)을 안쪽으로 깊게 삽입할 수 있도록 되어 있다. Finally, a plurality of mounting casings 41 are provided on the wall of the conduit D so that the ultrasonic transducer 1 according to the present invention can be easily attached to and detached from the conduit D. Each mounting casing is provided. 41, the upper large diameter portion 43 and the lower small diameter portion 45 may correspond to the external shapes of the terminal block 11 and the housing 3 of the transducer 1 so that the ultrasonic transducer 1 may be closely coupled. It consists of a cylindrical body. At this time, the large diameter portion 43 of the upper end is exposed to the outside of the conduit (D), and the inner threaded portion 53 is coupled to the male screw portion 51 of the large diameter portion 27 of the terminal block 11 is processed ultrasonic The transducer 1 can be attached and detached with a screw. In addition, the small diameter portion 45 is buried long in the conduit D, so that the housing 3 of the transducer 1 can be inserted deeply inward.

이제, 위와 같이 구성된 본 고안에 따른 초음파 트랜스듀서(1)의 작용를 설명하면 다음과 같다.Now, the operation of the ultrasonic transducer 1 according to the present invention configured as described above is as follows.

본 고안의 초음파 트랜스듀서(1)는 따라서 도 2에 도시된 바와 같이 도관(D)의 벽면에 서로 마주 보도록 설치되어 도관(D) 내부를 임의의 유속(V)으로 흐르는 유체의 유량을 측정하게 되는 바, 도 3에 도시된 바와 같이, 접속단자뭉치(13)에 연결된 케이블(미도시)을 통해 공급된 전원이 전원선(15)을 따라 진동자(5)에 전달된다. The ultrasonic transducer 1 of the present invention is thus installed to face each other on the wall surface of the conduit D as shown in FIG. 2 so as to measure the flow rate of the fluid flowing inside the conduit D at an arbitrary flow rate V. FIG. As shown in FIG. 3, power supplied through a cable (not shown) connected to the connection terminal bundle 13 is transmitted to the vibrator 5 along the power line 15.

전원선(15)을 통해 교류전원이 공급된 진동자(5)는 압전체로서의 특성에 따라 고속으로 발진하여 화살표(A) 방향으로 초음파를 방사하게 된다. 이때, 진동자(5)를 지지하고 있는 지지블록(17)은 중앙에 공간(S)이 형성되어 둘레 부분에 의해서만 진동자(5)와 접촉하고 있으므로, 진동자(5)의 진동을 보다 원활히 할 뿐만 아니라, 지지블록(17)으로부터 진동자(5)에 전달되는 충격을 완화할 수 있게 된다.The vibrator 5 supplied with AC power through the power line 15 oscillates at high speed according to the characteristics of the piezoelectric body to emit ultrasonic waves in the direction of the arrow A. FIG. At this time, since the support block 17 supporting the vibrator 5 is in contact with the vibrator 5 only by the circumferential portion of the space S, the vibration of the vibrator 5 is smoother as well. The shock transmitted to the vibrator 5 from the support block 17 can be alleviated.

또한, 충진재(7)와 지지블록(17)의 경계부분에 설치된 완충스프링(19)은 탄성을 갖는 충진재(7)와 함께 충진재(9)로부터 지지블록(17)을 통해 진동자(5)에 가해지는 충격을 감쇠시켜 완화하도록 되어 있다. In addition, the buffer spring 19 installed at the boundary between the filler 7 and the support block 17 is applied to the vibrator 5 from the filler 9 through the support block 17 together with the filler 7 having elasticity. It is designed to dampen shocks and mitigate them.

이와 같이, 충진재(7,9)는 탄성을 갖는 강체형 충진재(7)와 밀착성이 뛰어난 충진재(9) 두 부분으로 나누어져 있으므로 밀봉 성능과 충격완화 성능을 동시에 향상시킨다. As described above, the fillers 7 and 9 are divided into two parts, a rigid filler 7 having elasticity and a filler 9 having excellent adhesion, thereby simultaneously improving sealing performance and impact relaxation performance.

이상과 같이, 본 고안에 따른 초음파 트랜스듀서에 의하면, 트랜스듀서 하우징 내부에 진동자를 고정하는 지지블록을 컵 모양의 원통체로 제작함으로써 지지블록과 진동자의 접촉면을 진동자의 둘레부분으로 한정하여 진동자가 보다 원활하게 진동할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 지지블록에 의해 진동자에 가해지는 압력을 감소시키도록 되어 있다. 아울러, 지지블록 위에 장입되는 충진재를 탄성체와 소성체로 이분함으로써 진동자에 대한 충격완화 성능과 밀봉 성능을 동시에 높일 수 있게 된다. 따라서, 진동자에 따라 좌우되는 트랜스듀서의 성능 및 사용수명을 대폭적으로 향상시킬 수 있게 된다.As described above, according to the ultrasonic transducer according to the present invention, the support block for fixing the vibrator inside the transducer housing is made of a cup-shaped cylindrical body to limit the contact surface of the support block and the vibrator to the circumferential portion of the vibrator to make the vibrator more visible. Not only can it vibrate smoothly, but it also reduces the pressure exerted on the vibrator by the support block. In addition, by dividing the filler charged on the support block into an elastic body and a plastic body, it is possible to simultaneously increase the shock-absorbing performance and sealing performance for the vibrator. Therefore, the performance and the service life of the transducer depending on the vibrator can be significantly improved.

Claims

Housing (3) forming an outer body,

Oscillator 5 in close contact with the inner peripheral surface of the front end of the housing 3,

Fillers 7 and 9 filled in the housing 3 to support the vibrator 5,

A terminal block 11 coupled to the open end of the housing 3 to close the housing 3; and

In the ultrasonic transducer (1) comprising a connecting terminal bundle 13 coupled to the terminal block 11 to be electrically connected to the vibrator (5) by a power line (15),

Ultrasonic transducer, characterized in that between the vibrator (3) and the filler (7) has a support block (17) having a cup-shaped cross-sectional shape with a concave surface facing the vibrator (3) interposed.

According to claim 1,

Ultrasonic transducer, characterized in that the buffer spring (19) is interposed between the support block (1) and the filler (7).

The method according to claim 1 or 2,

The fillers 7 and 9 are divided into a rigid filler 7 in contact with the shock absorbing spring 19 and a solidified filler 9 closed by the terminal block 11. .