JPH04131100U - 超音波センサ - Google Patents
超音波センサInfo
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- JPH04131100U JPH04131100U JP4560491U JP4560491U JPH04131100U JP H04131100 U JPH04131100 U JP H04131100U JP 4560491 U JP4560491 U JP 4560491U JP 4560491 U JP4560491 U JP 4560491U JP H04131100 U JPH04131100 U JP H04131100U
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 残響が良好かつ指向特性に選択性を有する超
音波センサを提供する。 【構成】 音響整合層の一部を切削し、音響整合層と異
なる音響インピーダンスを有する物質を充填又は接着し
た超音波センサ。 【効果】 超音波センサの端部での不要な振動の発生を
緩和，吸収し、感度に影響を与えることなく残響が良好
かつ指向特性に選択性を有する超音波センサを得ること
が出来る。
音波センサを提供する。 【構成】 音響整合層の一部を切削し、音響整合層と異
なる音響インピーダンスを有する物質を充填又は接着し
た超音波センサ。 【効果】 超音波センサの端部での不要な振動の発生を
緩和，吸収し、感度に影響を与えることなく残響が良好
かつ指向特性に選択性を有する超音波センサを得ること
が出来る。
Description
【０００１】
本考案は超音波センサに関するものである。
【０００２】
セラミックあるいは磁歪トランスデューサの径振動モードあるいは厚み振動モ
ードによって超音波を発する超音波センサとしては、図４に示す如く、セラミッ
クあるいは磁歪トランスデューサの上に中間媒体として音響整合層を載置したも
のが一般的なものとして知られている。上記セラミックあるいは磁歪トランスデ
ューサの音響インピーダンスは、空気の音響インピーダンスに比べ桁違いに大き
な音響インピーダンスを有し、音波放射効率を高めるためにはトランスデューサ
と空気との音響インピーダンスの整合を行う必要がある。そして、従来の音響整
合層は、端部とセラミックあるいは磁歪トランスデューサ貼着部分の厚さが一定
の状態に形成されていた。
【０００３】
したがって従来の音響整合層の端部で不要な振動を起こし、残響及び指向特性
に悪影響を及ぼすという問題点があった。又、端部は機械的にも強度が弱く、欠
けたり亀裂が入ったりして不良品が発生する恐れがあるという問題点があった。
本考案は従来のこのような問題点を解決して指向特性を任意に選択出来、残響の
改善に寄与した超音波センサを提供することを目的とする。
【０００４】
上記目的を達成するために本考案はセラミックあるいは磁歪トランスデューサ
に音響整合層が載置された超音波センサに於いて、上記整合層の空中放射面側の
端部をセラミックあるいは磁歪トランスデューサの形状と同等あるいはそれ以上
の形状に切削加工し、その切削部分に音響整合層と異なる音響インピーダンスを
有する物質を充填又は接着したことを特徴としている。
【０００５】
上記構成によれば音響整合層の空中放射面端部を切削し、上記音響整合層と異
なる音響インピーダンスを有する物質を充填又は接着されたことによって、不要
な振動の発生が緩和，吸収され、残響が良好かつ指向特性に選択性を有する超音
波センサを得ることが出来る。
【０００６】
以下図示の実施例に基づき本考案を詳説する。図１は本考案の第１の実施例と
しての超音波センサの側断面図であって、圧電素子と該圧電素子に載置された音
響整合層と該圧電素子を内有するケースと該圧電素子の電極端子に接続される一
対のリード線と端子板とからなる。上記音響整合層は、無機質繊維材を使用した
もので例えばＴｏｂｅｒｍｏｒｉｔｅ，Ｘｏｎｏｔｌｉｔｅの珪酸カルシウム針
状結晶からなるスラリー状のものをプレス成形したものから成り、上記音響整合
層の材質中における１／４波長（共振周波数に対応する）あるいは１／４波長の
奇数倍に相当する肉厚Ｔを有する。さらに該音響整合層は、空中放射面を凸状に
切削加工し、切削部分に上記音響整合層と異なる音響インピーダンスを有する高
分子系（シリコン，エポキシ等）樹脂を充填又は接着されたことによって不要な
振動の発生が緩和，吸収されるように構成される。又、切削部の直径の寸法Ｄ1
は圧電素子の直径の寸法Ｄ2以上、すなわちＤ1≧Ｄ2に設定され、上記切削部の
段部の寸法Ｈは音響整合層の肉厚Ｔの半分以上、すなわちＨ≧１／２Ｔに設定さ
れる。これらの寸法は感度等への影響を考慮して決定されるものである。図３（
ハ）は本実施例の残響特性を示した図であって、Ｄ1＝Ｄ2，Ｈ＝０．８Ｔに設定
した場合のものである。残響時間が１６０μｓｅｃとなり従来品（３１０μｓｅ
ｃ）に比し約１／２に減少することが確認された。
【０００７】
また図２は本考案の第２の実施例として音響整合層の空中放射面側に溝を掘り
前記音響整合層と異なる音響インピーダンスを有する高分子系（シリコン，エポ
キシ等）樹脂を充填又は接着することにより前実施例と同様の結果を得ることが
出来た。
【０００８】
以上詳述したように本考案はセラミックあるいは磁歪トランスデューサに音響
整合層が載置された超音波センサに於いて、上記音響整合層の空中放射面側を切
削加工し、切削部に上記音響整合層と異なる音響インピーダンスを有する物質を
充填又は接着することによって、端部での不要な振動の発生を緩和，吸収し、感
度に影響を与えることなく、残響が良好かつ指向特性に選択性を有する超音波セ
ンサを得ることが出来る。また不良品の原因となる端部の割れや欠損等の損傷も
防止することが出来る。
【図１】本考案の第１の実施例を示す断面図。
【図２】本考案の第２の実施例を示す断面図。
【図３】（イ），（ロ），（ハ）は従来の超音波センサ
と実施例とをトーンバースト波で駆動した場合の残響を
比較した図である。
と実施例とをトーンバースト波で駆動した場合の残響を
比較した図である。
【図４】従来の超音波センサの構造断面図。
１ 音響整合層
２ ケース
３ 圧電素子
４ 高分子系樹脂
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)考案者 松島 巧
鳥取県鳥取市雲山372番地４ 日本セラミ
ツク株式会社内
Claims (1)
- 【請求項】 セラミックあるいは磁歪トランスデューサ
に音響整合層が載置された超音波センサに於いて、上記
音響整合層の空中放射面側の一部を切削し、上記音響整
合層と異なる音響インピーダンスを有する物質を充填又
は接着したことを特徴とする超音波センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4560491U JPH04131100U (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 超音波センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4560491U JPH04131100U (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 超音波センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04131100U true JPH04131100U (ja) | 1992-12-01 |
Family
ID=31925431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4560491U Pending JPH04131100U (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 超音波センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04131100U (ja) |
-
1991
- 1991-05-21 JP JP4560491U patent/JPH04131100U/ja active Pending
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