JPH041862B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は圧力と温度の少くとも一方の測定に関
するものであり、とくに、非常に高い圧力の高感
度測定に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

上述のような用途に対して、加えられる応力に
従つて応答振動数を変える結晶ペレツトに加えら
れる力を測定するために、交流電界の作用により
生ずるその結晶の振動を用いる圧電トランスデユ
ーサが存在する。

それらの圧電トランスデユーサは感度が非常に
高いために、非常に高い圧力を加えられた時に生
ずる小きな振動を測定するのに用いることができ
るが、かかる圧電トランスデユーサにもいくつか
の欠点がある。第１に、共振器の振動数における
振動は一般に温度に大きく依存する。したがつ
て、周囲温度を制御できない場合にはそれらの圧
電トランスデユーサを用いることは容易にはでき
ない。

更に、従来の構造の圧電トランスデユーサにお
いては、共振器は水晶ペレツトと同じ水晶ブロツ
クで切り出された円筒管内にダイアフラムを形成
する水晶ペレツトである。そのアセンブリの縦断
面形状はＨ形である。円筒管の開端部は、当該円
筒管の輪状の端面に接着される円筒形のキヤツプ
により閉じられる。このようにして形成されたケ
ーシングの内部は高真空状態にされ、またはその
内部には不活性ガスが充填される。電極系により
ペレツトを振動させ、そのペレツトの共振振動数
を測定することが可能となる。ペレツトの周縁部
に加えられた力の効果により、前記のようにして
形成されたアセンブリの外側に加えられる圧力の
関数として前記共振振動数は変化する。かかる構
造の圧電トランスデユーサにはいくつかの欠点が
あるが、そのうちでも特に、その圧電トランスデ
ユーサがＨ形素子の形をしているために機械加工
が困難であるという点に問題がある。また、その
圧電トランスデユーサは大きな寸法の水晶ブロツ
クを必要とするためにコストが高くなるという欠
点もある。さらに、キヤツプと円筒管の間の接着
面のレベルにおいても困難が生ずる。実際に、そ
れらの素子の間の連結材料に応力が生ずる。それ
らの応力の影響を最少限に抑えるためにはこの圧
電トランスデユーサの構造に特別な注意を払う必
要がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記した諸欠点のうちの少く
とも１つを改善する。圧力若しくは温度又は圧力
と温度の両方を測定する圧電トランスデユーサを
得ることにある。特に、本発明により、油井の流
れの変化と、地層の生産性の向上の変化とを表す
圧力の変動を高い確度で測定するように、油井の
生産索条内に挿入できるゾンデに容易に組込むこ
とができる小型の圧電トランスデユーサを得るこ
とができる。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明は、圧力、
特に被測定圧力を感ずる外部素子と、電気的応力
の作用の下に振動できる少くとも１つの内部素子
とが内部に機械加工されている圧電物質のブロツ
クを備え、内部素子は前記圧力の直接作用を通常
は受けず、その圧力に対応する力を受けるために
外部素子へ連結される。特に圧力と温度の少くと
も一方を測定するための圧電トランスデユーサを
提供するものである。外部素子は管状の形を有
し、内部素子は管状の外部素子内で、その外部素
子の長手方向にほぼ平行な平面内に置かれる板の
形を成し、管状外部素子の外面に加えられた圧力
に対応する力をその板へほぼ横方向に伝えるため
に、前記板の長手方向に平行な各縁部は少くとも
１つのそれぞれの連結素子により管状外部素子の
内面に連結される。このようにして得られた連結
素子により、管状外部素子に関して板が自身で宙
に浮くことになる。

一般に、この圧電トランスデユーサの形は、管
状外部素子の長手方向に全体として平行な方向に
ほとんどの機械加工が行われる範囲で、従来の圧
電トランスデユーサの形よりも機械加工が容易が
ある。特に、後で説明するように、管内の横方向
面の機械加工が最少限にされ、あるいは実際には
行われなくされる。

管状外部素子の内面に板を連結する素子は、力
を板の平面に平行に伝えるために、その平面の延
長部内において管状外部素子の壁になるべくほぼ
垂直にする。

本発明の一実施例に従つて、板の各側に加えら
れた力の合力が同じ作用線に沿つて向けられるよ
うにそれらの素子が構成される。

連結素子の取りつけ領域は、なるべく管の母線
に平行な細いものにする。

振動板のある特定の横方向領域に力を集中する
ために連結素子を短くできる。また、管状外部素
子に加えられる与えられた外圧に対して、板に比
較的大きい力を生ずるように、連結素子の長手方
向寸法を比較的大きくすることもできる。

本発明の別の実施例に従つて、板は長方形をし
ており、その長方形の長辺は、振動エネルギーを
既知の原理に従つて捕えるために、ある程度凸面
状にされる。管状外部素子の端部はそれらの端部
に取り付けられる端部片により通常閉じられる。
この実施例では、端部片と管状外部素子の間の接
合面に作用するせん断応力が、横断面がＨ形の共
振器ブロツクで構成される従来の圧電トランスデ
ユーサにおけるせん断応力より十分に小さいこと
が注目されてきた。

更に、直径の小さい測定装置、とくに油井内で
使用できるゾンデ内に容易に組込むことができ
る、重くてコンパクトな圧電トランスデユーサを
上記のようにして構成することも可能である。

最後に、本発明の圧電トランスデユーサにより
板の２つの横方向振動モードに対応する２つの振
動数、すなわち、板に加えられた力に大きく関係
する振動数と、それらの力とは実際上独立してお
り、したがつて温度変化のみに依存する振動数と
の２つの振動数を同時に測定するのに極めて適し
ている。力に関係する振動数からトランスデユー
サの温度変動とは無関係な圧力測定値を得るため
に、温度変化のみに依存する振動数の測定値を用
いることができる。本発明の別の実施例において
は、板へ伝えられる力は管状外部素子の長手方向
にほぼ垂直な方向である。したがつて、希望の結
果を得るためには、水晶のような結晶の結晶軸ま
たはそれの射影が、力を加える方向に対して所定
の角度を成すような切断面に沿つてその結晶から
板を切り出す。連結素子は、板の対称平面に対応
する同じ長手方向平面内で板へ力を伝える。それ
と同時に、それらの連結素子を長手方向に延ばす
ことができるために、感度を十分に高くすること
が可能である。第２の共振板を同じブロツク内の
管状外部素子の内部に、第１の板から長手方向に
ずらされて、かつ第１の板の平面とは異なる平面
に平行にして置くこともできる。各板のそれぞれ
のパラメータに対する応答を最適にするために、
２枚の板の平面は結晶のカツトに従つて選択され
る。たとえば、第２の板の温度に対する感度を高
くするためにその板の平面を選択できる。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明を詳しく説明す
る。

第１図に示す本発明の一実施例においては、圧
電トランスデユーサ１０は、同じ中心軸１８を有
する内側円筒面１４と外側円筒面１６により形成
された管状外部素子１２を有する。この管状外部
素子１２の端面は軸１８に垂直な平面内に含まれ
る円形の環２０，２２である。管状外部素子１２
の内部に配置された共振素子を形成する板２５が
軸１８に平行に延びる。平面図では、この板２５
は長方形であつて、それの長辺は軸１８に平行で
ある。その板は、厚さ方向において、管状外部素
子１２の直径を含む平面に一致する平面（参照番
号２６で示されている）に関して対称的である。
この板２５の長辺は、管状外部素子１２の長手方
向寸法にほぼ平行で、平面２６に垂直な面２８，
２９により形成される。それらの面２８，２９は
それぞれの連結素子３０，３１により管状外部素
子１２の内側円筒面１４のそれぞれの領域へ連結
される。管状外部素子１２と、板２５と、連結素
子３０，３１とのアセンブリはユニツト構造であ
つて、後で述べる二重一回転カツト（double−
rotation cut）を用いて同じ結晶ブロツクからカ
ツトされる。

板２５の短辺は軸１８に垂直な２つの面３２，
３３により形成される、第１図に示されている実
施例においては、板２５は管状外部素子１２より
僅かに短く、連結素子３０，３１の長手方向寸法
は板２５の長手方向寸法より比較的小さい。しか
し、連結素子の長手方向寸法は板２５の長手方向
寸法にほぼ等しいか、等しくできることに注意す
べきである。管状外部素子１２の外側円筒面１６
に圧力が加えられると、連結素子３０，３１が大
きさが等しくて、逆向きの力F1、F2を、軸１８
に垂直な平面２６に平行で、板２５の長辺のほぼ
中間部に位置する同一の力印加線に沿つて伝え
る。

板２５の主面の中央部が縁部より厚いように、
板２５の上面３５と下面３６は僅かに凸面状にす
る。こうすることにより、板２５を振動させる電
気的応力が板へ加えられると、その振動を維持す
るエネルギーを捕えることが可能となる。連結素
子３０と３１の中央部を通る平面に沿う横断面に
おいては、上面３５と下面３６はほぼ側面２８，
２９のレベルまでの円弧にほぼ一致する。温度共
振器（themometric resonator）の場合には、連
結素子３０，３１はそれらの側面２８，２９に関
して薄くすることができる。更に、上面と下面
は、平面２６に垂直な縦断面において、中央部附
近からそれぞれの端面３２，３３まで薄くなる部
分３８，３９のような部分を有する。それらの部
分３８，３９はほぼ面取りされた面のような形を
有する。板の長手方向に沿つて板をわん曲させる
ことも可能である。

この圧電トランスデユーサ１０は組立てられた
状態において４０，４２（第３図）のような２つ
の端部キヤツプすなわち端部片を有する。それら
の端部片４０，４２は管状外部素子１２の端面２
０，２２に、たとえば接着によつて、固定でき
る。端部片４０，４２は円筒形のペレツトで構成
されるから、管状外部素子１２の板２５を収めて
いる内部空間を密封できる。その内部空間は高真
空にしたり、不活性ガスを充填したりできる。管
状外部素子１２の内部で板２５の上面３５の上部
まで進む突出片４１が端部片４０に設けられる。
その突出片４１の、板２５の上面３５に向き合う
面に、その上面３５から数ミクロンまたは数十ミ
クロンの間隔を置いて電極４３が形成される。そ
の電極は公知の種々の方法で付着できる。

同様に、端部片４２に突出片４４が設けられ、
その突出片４４の、板２５の下面３６に向き合う
面に、その下面３６から狭い間隔を置いて電極４
５が形成される。それらの電極が発振回路に接続
されると、板２５が振動を始める。板２５の振動
数は、電極４３，４５が接続されている発振回路
の電気振動の周波数により測定できる。

水晶のような物質においては、擬似縦振動モー
ドすなわちモードＡと、２つの厚みすべりモード
すなわち（擬似横振動）モードＢ，Ｃとの３つの
モードに従つて板２５の振動が起る。それらのモ
ードはそれぞれのモードにおける振動数により区
別される。擬似縦振動モードにおける振動数が最
も高く、モードＢにおける振動数がその次に高
い。

原理的には、与えられた結晶に対して多数の共
振振動数があり、とくにモードＡ，Ｂ，Ｃにおけ
る振動数群が存在する。実際には、本発明のトラ
ンスデユーサにより、３種類のモードＡ，Ｂ，Ｃ
における基本振動数または部分振動数、あるいは
非調波振動数から１つまたはそれ以上の振動数を
拾うことが可能である。

それら３種類のモードは常に存在する。しか
し、特に結晶板のカツトと、寸法（厚さ、長さ、
幅、曲率半径）と、電極の形とを適当に選択する
ことにより、他の振動モードを生じさせないよう
にしてある特定のモードを生じさせることが可能
である。

原則として、水晶共振器ペレツトの振動数はそ
の共振器に加えられる力に関係する。しかし、そ
の力に対する感度は板２５の製作に用いられたカ
ツトと、それからしばしば力の加えた向きとに依
存する。

水晶の結晶は光軸OZと電気軸OX（第５図）と
を有する。板の各面のパラメータは、軸OYが軸
OX，OZに垂直であるような直角三面体OXYZに
関して定められる。板２５の位置はその三面体に
関して表されている。その位置はこの板のカツト
の直線OX″（第１図の平面２６）と軸OXの周の
角度φと、直線OX″に垂直な板の軸OZ″と光軸
OZの間の角度θとにより定めることができる。

φとθのような零でない２つの角度により定め
られるカツトは二重回転カツトと呼ばれる。それ
ぞれの特徴を有する多数のカツトが知られてい
る。たとえば、θ＝33.93°およびφ＝21.93°によ
り定められるSC（応力補償）カツトがある。

また、θ＝34°とφ＝30°により定められるＸ＋
30°カツトがある。

同様に、θ＝34.5°±2°およびφ＝16.3°±2°によ
り定められるSBTC（モードＢを応力補償し、モ
ードＣを温度補償した）カツトもある。

加えられた力に対する共振器ペレツトの共振振
動数感度係数K_Fは次式で定められることが知ら
れている。

K_F（ψ）＝Δf／f₀×１／Ｆ×Ｈ／Ｎ ここに、ψは板のカツトの結晶軸OX″に関する
力Ｆ（第５図参照）を加えた方向の方位角、 Ｈは板２５の厚さと長さの積であるパラメー
タ、 Ｎは伝えられる波の周波数定数、 Δfは力Ｆを加えている間に観測される、力が
加えられない時の共振振動数ｆに関連する変化振
動数である 振動数は温度によつてもかなり変化する。その
変化は次式より十分正確に定めることができる。

△ｆ／fo＝ａ(T-To)＋ｂ(T-To)² ＋ｃ（Ｔ−To）³＋a〓 ^dT _dt ここに、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ静止定数、a〓は
一次の動的係数、T₀は基準温度（25℃）である。
項ａ・dT／dtは、結晶の温度Ｔの急激な変化中
に現われる動的な作用したがつて過渡作用を表
す。

第６図は、SCカツト板における感度係数Ｋの
変化を、０度と180度の間の方位角ψの関数とし
て表す、振動モードＣ（カーブ５０）とＢ（カーブ
６０−１，６０−２，６０−３）におけるグラフ
を示すものである。カーブ６０−１，６０−２，
６０−３は次の角度パラメータにより定められ
る、あまり大きくは異ならないカツトに対して得
られる。

カーブ６０−１：φ＝22° θ＝34° カーブ６０−２：φ＝22° θ＝34.5° カーブ６０−３：φ＝21° θ＝34.5° モードＢにおいては、角度θの変化の方が角度
φの変化より力感度に対して大きい影響を及ぼす
ことに気がつくであろう。

第６図から、感度Ｋ軸に平行な破線５２により
示されている力を加える向きが軸OX″との間で約
118度の角度を成すものとすると、モードＢにお
ける力に対する振動の感度（カーブ５０の点５
４）は、ほぼ正弦波形であるカーブ５０の２つの
極大点のうちの１つに近いことがわかるであろ
う。一方、モードＢにおいては、カーブ６０のこ
の感度（点５６）は実際上は零である。

それらの事を基にして、本発明の好適な実施例
では、１つの振動モードにおいては圧力に対する
共振器の感度を高くし、他の振動モードに対して
はその感度を事実上零にするように、連結素子３
０，３１のような連結素子により振動板２５へ加
えられる力の向きを、方位角が適当に選択されて
いる向きで管状外部素子１２の周囲に加えられる
圧力の関数として、結晶１０のために採用されて
いるカツトを考慮に入れて、選択できる。

その選択が、第１図に示す実施例とは異なる実
施例に対して第７図に示されている。第７図に示
す実施例においては、板２５Ａのほぼ全長にわた
つて延びる連結素子３０Ａと３１Ａにより板２５
Ａは管状外部素子１２Ａに連結される。それらの
連結素子の各端部と管状外部素子１２Ａの内部壁
１４Ａの間にはスロツト６２だけが設けられる。
この実施例においては、各連結素子３０Ａ，３１
Ａにより伝えられる力F_Aは、前記したように、
板２５Ａの対称平面に含まれる。しかし、この実
施例では連結素子３０，３１と同じ厚さの連結素
子３０Ａ，３１Ａにより板２５Ａの長い長さにわ
たつて外圧が管状外部素子１２Ａから伝えられる
ために、この実施例の力に対する感度は第１図に
示す実施例の感度より高い。

第７図には角度ψが示されている。この角度
は、第６図を参照して先に説明したことに従つ
て、圧電トランスデユーサを構成する水晶結晶を
切断するために採用されたカツトの結晶軸X″が
この図に示されている位置を占めるように、その
カツトのやり方を決定する。

したがつて、前記長方形の板を有する圧電トラ
ンスデユーサの連結素子により、ある１つのモー
ドにおける加えられた力に対する感度を高くし、
または感度を最高とし、かつ他のモードにおいて
は実際上温度変化のみに感度を有するように、振
動板に加えられた力の向きを選択することが可能
とされる。それらの別のモードにおいて得られた
測定値は、前記１つのモードにおいて得た測定値
の温度変化による影響を補償するために使用でき
る。この可能性は、たとえば炭化水素産出井のよ
うな井戸の内部で使用する圧電トランスデユーサ
にとつては全く望ましいことである。そうする
と、モードＢ測定される、結晶自体の温度に従つ
て行うことができる修正のために、非常に高い圧
力を高い分解能で、非常に正確に測定することが
可能となる。この圧電トランスデユーサは温度測
定のために用いることができる。

もちろん、第６図を参照して説明した実施例は
限定的なものではない。とくに、結晶の任意のカ
ツト、そのうちでも、あるモードまたは他のモー
ドにおける力に対する感度を選択することを可能
にする二重回転カツトまたは三重回転カツトを使
用できる。更に、他のパラメータの測定とは独立
にあるパラメータを測定できるようにするために
とくに選択されているモードＢとＣにおける感度
を有する圧電結晶のカツト、たとえば前記SCカ
ツトとＸ＋30°カツトに本発明が全く満足できる
やり方で応用されることがわかるであろう。

第１図と第７図は振動板２５と、外側に圧力が
加えられる管状外部素子１２との間の連結素子の
２種類の実施例を表すものであるが、他の実施例
も可能であることがわかるであろう。とくに、そ
の振動板の少くとも一方の辺にいくつかの力伝達
ブリツジすなわち連結素子が用いられる実施例も
可能である。各辺における連結素子の数は同じ
か、または異なる。同様に、板２５の形を長方形
にすることが機械加工の観点からは望ましいこと
が判明したとしても、管状外部素子の長手方向に
ほぼ平行な平面内で他の種類の板を使用できる。

第２図に示す実施例においては、横方向の連結
素子３０Ｂ，３１Ｂにより縦方向の板２５Ｂに連
結されている管状外部素子１２Ｂはほぼ円筒形の
外面を有し、その管状外部素子の内面１４Ｂの横
断面は長円形である。その長円形横断面は連結素
子３０Ｂ，３１Ｂの整列方向に延びる。したがつ
て、管状外部素子１２Ｂは平面２６に垂直な縦方
向平面における厚さが、平面２６内の厚さよりも
厚い。このように内面１４Ｂのような長円形の面
を得ることができるから、結晶の任意の点におけ
るどのような延び応力を阻止するような内部構造
を有する圧電トランスデユーサを構成できること
になる。圧電結晶の機械加工は数値制御を利用す
る超音波加工機により行うことができる。

板２５の両側に置かれた突出片４１，４４（第
３図）のような素子の面に前記したようにして電
極を配置することにより、板２５の表面３５，３
６の表面仕上がそれらの電極の存在により影響を
受けず、金属イオンが振動結晶中に入りこむこと
が避けられ、ヒステリシス現象を最少限に抑える
ことができるという利点が得られる。このために
この圧電トランスデユーサの性能が時間とともに
ドリフトすること（BVA）を小さくできる。も
ちろん、簡単化した実施例においては、振動結晶
の表面に電極を単に置くことも可能である。

第４図には本発明の圧電トランスデユーサの更
に別の実施例が示されている。この実施例におい
ては、第１図の板２５に類似する板２５Ｃへ圧力
を加える管状素子１２Ｃの端部７０，７２が外面
１６Ｃの側に余分の厚さを有する。その結果とし
て、管状外部素子１２Ｃの円環状の端面２０Ｃ，
２２Ｃが参照番号６９で示されているような閉成
キヤツプすなわち端部片に連結される連結面を有
する。それらの端部片の中央部は管状外部素子の
横断面よりも大きくできる。第４図に示されてい
る実施例に従つて、管状外部素子１２Ｃの開放端
部に連結される端部片６９は、縦断面が長円形す
なわち擬似球面状のボンネツト形をしている。

一般に、これまで説明してきた実施例に用いら
れている板が振動しても、力を伝える管状外部素
子の端部と、それらの端部に連結される端部片と
の間の接合面のレベルにおいて生ずるせん断応力
は非常に小さいか、無視できる程度であることが
注目されていた。その結果として、管状外部素子
の内部を真空状態に保つために重要である、その
接合面における封止性能が時間が経過しても低下
せず、長期間にわたつて安定である。また、水晶
共振器において、接合面に接着剤のような物質が
存在することに通常関連するヒステリシス現象が
大幅に減少し、第４図に示す実施例においては全
く無くなることも観測されている。それらの利点
は、板２５の長手方向寸法以上に管状外部素子１
２を大幅に長くする必要なしに得られる。

このように、圧力感度が非常に高く、経時特性
が優れており、温度を測定でき、かつ測定におい
てその他のパラメータを考慮に入れることができ
る、非常に小型の圧力トランスデユーサを得るこ
とができる。井戸の中で圧力測定ゾンデに使用で
きる本発明の圧電トランスデユーサの一実施例の
典型的な寸法は次の通りである。

外径：22mm 中央部の長さ：16mm 端部片の直径：22mm 厚さ：７mm その圧電トランスデユーサのモードＢ，Ｃにお
ける振動数はたとえば5.5MHzおよび5MHzとする
ことができる。本発明の圧電トランスデユーサは
もつと小型にできることに注意すべきである。そ
の場合には共振振動数は非常に高く、たとえば
100MHz台である。

第８図には本発明の別の実施例が示されてい
る。この実施例の圧電トランスデユーサは、第１
図に示されている板２５に類似する２枚の長方形
板８０，８２を備えている。それらの板８０，８
２は管状外部素子１２Ａの内部で縦方向にずらさ
れ、異なる平面（角度ω）にそれぞれ平行であ
る。したがつて、この実施例においては、結晶の
特定のカツトにそれぞれ対応する２つの共振器が
存在する。たとえば、第１の共振器のカツトは
（φ1、θ1）（第５図参照）に対応し、第２の共振
器は（φ2、θ2）に対応する。２枚の板８０，８
２は管状外部素子１２Ａとともにユニツト構造体
を構成する。したがつて、板８０，８２は実際上
は常に同温度である。すなわち、結晶の温度に等
しい。２つの共振器の振動数を同一にするか、否
かに応じてそれらの板の寸法を同一にしたり、異
ならせることができる。このように構成すること
により、圧力または温度のようなパラメータに対
する圧力トランスデユーサの感度を決定する諸特
性の最適化における自由度を更に得ることが可能
となる。板８０に対して第６図のカーブ５０，６
０のような１組のカーブが得られるものとする
と、板８２に対して異なる１組のカーブが得ら
れ、かつ角度ψも異なることになる。したがつ
て、差動モードで動作させることができ、または
圧力を感ずるモードと、温度を感ずるモードとの
少くとも一方のモードにおける出力振動数の他の
組合わせを得ることが可能である。井戸の内部で
使用するように構成されている圧電トランスデユ
ーサの場合には、２枚またはそれ以上の共振板を
縦方向に装置すると寸法の見地からは面倒がな
く、この領域における応力はとくに横方向寸法に
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトランスデユーサの一実施例
の一部を切り欠いて示す斜視図、第２図は第１図
に示す実施例の変更例の部分断面図、第３，４図
は第１図に示す実施例のそれぞれ異なる変更例の
縦断面図、第５図は本発明の実施に使用できる結
晶カツトの定義を示す線図、第６図は２種類のモ
ードで振動している水晶素子の横方向振動数の力
に対する感度の変化を示すグラフ、第７図は第１
に示す実施例の変更例を示す、第１図の−線
に沿う断面図、第８図は本発明のトランスデユー
サの別の実施例の一部を切り欠いて示す斜視図で
ある。 １０……圧電トランスデユーサ、１２，１２Ａ
……管状外部素子、１４……管状外部素子１２の
内面、１６……管状外部素子１２の外面、２５，
８０，８２……共振板、３０，３１，３０Ａ，３
１Ａ……連結素子、４０，４２……端部片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧力を感ずる外部素子１２と、電気的応力の
   作用下で振動可能な少なくとも１個の内部素子２
   ５とを具備しており、前記内部素子は通常は圧力
   の直接的な作用を受けることはなく且つ圧力に対
   応する力を受けるために前記外部素子へ連結され
   ており、圧力と温度の少なくとも一方を測定する
   ための圧電トランスデユーサにおいて、 外部素子１２はその外面１６上で圧力を受ける
   べく構成された管状形態を有しており、内部素子
   ２５は前記外部素子の長手軸方向に実質的に平行
   な面内において前記外部素子内に配置された板の
   形状をしており、前記板の両側の長手方向側面は
   夫々の連結素子３０，３１によつて前記外部素子
   の内面へ接続されており、前記外部素子１２と、
   前記内部素子２５と、前記連結素子３０，３１と
   が圧電物質のブロツクから単一構成体として加工
   形成されたものであることを特徴とする圧電トラ
   ンスデユーサ。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記板は結
   晶軸を有する平面内で切り出されたものであり、
   前記連結素子３０，３１は、力に対する前記板の
   振動数感度が第１の横方向振動モードに対しては
   高く、第２の横方向振動モードに対しては無視で
   きるように、結晶軸に関連して選択された向きに
   力を前記板へ伝達させることを特徴とする圧電ト
   ランスデユーサ。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項において、
   前記板を管状の外部素子１２の内面１４に連結す
   る連結素子３０，３１は、力を前記板の平面２６
   に平行に伝達させるために、その平面に、延長部
   において、この壁にほぼ垂直であることを特徴と
   する圧電トランスデユーサ。 ４ 特許請求の範囲第１項乃至第３項の内のいず
   れか１項において、管状の外部素子１２の内面へ
   の連結素子３０，３１の取り付け領域はその管状
   外部素子の母線に平行な細長い領域であることを
   特徴とする圧電トランスデユーサ。 ５ 特許請求の範囲第１項乃至第４項の内のいず
   れか１項において、前記板の平面形状は実質的に
   矩形形状であることを特徴とする圧電トランスデ
   ユーサ。 ６ 特許請求の範囲第５項において、連結素子３
   ０，３１の長手方向寸法は矩形形状の前記板の長
   さよりも小さいことを特徴とする圧電トランスデ
   ユーサ。 ７ 特許請求の範囲第１項乃至第６項の内のいず
   れか１項において、前記板の広い面３５，３６の
   横断面は凸状であり、前記板はその各端部３２，
   ３３への向きに長手方向に薄くなつていることを
   特徴とする圧電トランスデユーサ。 ８ 特許請求の範囲第１項乃至第７項の内のいず
   れか１項において、管状外部素子１２の両端部は
   端部片４０，４２により閉じられており、それら
   の端部片のうちの少なくとも一方は管状外部素子
   １２の中に入る素子４２を支持しており、その素
   子の上には、前記板の夫々の広い面３５，３６の
   一つの面から短い距離の個所に電極が配置されて
   いることを特徴とする圧電トランスデユーサ。 ９ 特許請求の範囲第１項乃至第８項の内のいず
   れか１項において、管状外部素子１２の少なくと
   も一方の端部は長円形の端部片６９により閉じら
   れていることを特徴とする圧電トランスデユー
   サ。 １０ 特許請求の範囲第１項乃至第９項の内のい
   ずれか１項において、管状外部素子１２の各端部
   は厚く、その厚い部分にはその端部を閉じる端部
   片による連結面が形成されていることを特徴とす
   る圧電トランスデユーサ。 １１ 特許請求の範囲第１項乃至第１０項の内の
   いずれか１項において、管状外部素子１２の横断
   面は、前記板の面に平行な方向に細長いほぼ長円
   形であることを特徴とする圧電トランスデユー
   サ。 １２ 特許請求の範囲第１項乃至第１１項の内の
   いずれか１項において、前記板の長手方向寸法は
   管状外部素子１２の長手方向寸法よりも僅かに小
   さいことを特徴とする圧電トランスデユーサ。 １３ 特許請求の範囲第１項乃至第１２項の内の
   いずれか１項において、前記板の連結素子３０
   Ａ，３１Ａの長手方向寸法は前記板の長手方向寸
   法と同等であることを特徴とする圧電トランスデ
   ユーサ。 １４ 特許請求の範囲第１項乃至第１３項の内の
   いずれか１項において、前記板の各長手方向側に
   一つの連結素子３０，３１が設けられており、そ
   れらの連結素子は、大きさ等しい逆向きの力を前
   記板へ伝達させるように構成されていることを特
   徴とする圧電トランスデユーサ。 １５ 特許請求の範囲第１項乃至第１４項の内の
   いずれか１項において、前記板の少なくとも一つ
   の長手方向側面が幾つかの連結素子により管状外
   部素子１２の内面に連結されることを特徴とする
   圧電トランスデユーサ。 １６ 特許請求の範囲第１項乃至第１５項の内の
   いずれか１項において、管状外部素子１２と共に
   単一構成体を形成する第２の板８２が設けられて
   おり、前記第２の板８２は、管状外部素子１２Ａ
   の内側で第１の板８０に関して長手方向にずれて
   おり、前記第１の板の平面とは異なる平面に平行
   であることを特徴とする圧電トランスデユーサ。 １７ 特許請求の範囲第１項乃至第１６項の内の
   いずれか１項において、第２の板８２のカツト
   が、本トランスデユーサに適用可能なパラメータ
   の関数としての第１の振動特性に関する第１の板
   の特性に関連する所定の特性を有するように、第
   ２の板８２の平面の向きが選択されていることを
   特徴とする圧電トランスデユーサ。