JPH04204251A - 水分検出センサ - Google Patents
水分検出センサInfo
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- JPH04204251A JPH04204251A JP2336825A JP33682590A JPH04204251A JP H04204251 A JPH04204251 A JP H04204251A JP 2336825 A JP2336825 A JP 2336825A JP 33682590 A JP33682590 A JP 33682590A JP H04204251 A JPH04204251 A JP H04204251A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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、木材などの固体、穀物やセメントなどの粉粒
体、および空気などの気体中の水分含有量を検出する水
分検出センサの改良に関する。
体、および空気などの気体中の水分含有量を検出する水
分検出センサの改良に関する。
（従来の技術）
従来、この種のセンサとしては、検出媒体の電気抵抗が
水分の含有量により変化することを利用し、その電気抵
抗の変化を一対の電極に通電して検出し、水分の含有量
を検出するものが知られている。
水分の含有量により変化することを利用し、その電気抵
抗の変化を一対の電極に通電して検出し、水分の含有量
を検出するものが知られている。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、従来のセンサでは、検出媒体の電気抵抗が水分
の含有量により変化することを利用しているので、空気
などの気体中の水分含有量を検出するには不向きである
という問題があった。
の含有量により変化することを利用しているので、空気
などの気体中の水分含有量を検出するには不向きである
という問題があった。
そこで、本発明は、上記の問題点を解消し、検６媒体に
かかわらず水分含有量を検出できるセンサを提供するこ
とを目的とする。
かかわらず水分含有量を検出できるセンサを提供するこ
とを目的とする。
（課題を解決するための手段）
かかる目的を達成するために、本発明は、以下のように
構成した。
構成した。
すなわち、本発明は、圧電基板の幅を共振波長λの１／
２の整数倍にし、当該圧電基板の両端のくし型電極の中
央と圧電基板の端との長さをλ／４にし、当該圧電基板
に間隔λ／２のくし型電極を形成した定在波放射器と、 前記圧電基板に同様にくし型電極を形成した超音波受信
器とからなり、 これら定在波放射器と超音波受信器とを、検出空間を挟
んで対向して配置してなる。
２の整数倍にし、当該圧電基板の両端のくし型電極の中
央と圧電基板の端との長さをλ／４にし、当該圧電基板
に間隔λ／２のくし型電極を形成した定在波放射器と、 前記圧電基板に同様にくし型電極を形成した超音波受信
器とからなり、 これら定在波放射器と超音波受信器とを、検出空間を挟
んで対向して配置してなる。
（作用）
このように構成する本発明では、定在波放射器の圧電基
板上に形成したくし型電極から位相の揃った超音波が放
射され、粗密波となって検出媒体中を伝搬したのち、超
音波受信器の圧電基板上に形成したくし型電極により超
音波が受信される。
板上に形成したくし型電極から位相の揃った超音波が放
射され、粗密波となって検出媒体中を伝搬したのち、超
音波受信器の圧電基板上に形成したくし型電極により超
音波が受信される。
検出媒体中を伝搬する超音波は、その検出媒体が同じで
あっても水分の含有量の差異により伝搬速度が変化する
。従うて、超音波の伝搬速度と受波エネルギーを検出す
れば、媒体中の水分の含有率を知ることができる。
あっても水分の含有量の差異により伝搬速度が変化する
。従うて、超音波の伝搬速度と受波エネルギーを検出す
れば、媒体中の水分の含有率を知ることができる。
（実施例）
以下、図面を参照して本発明実施例を詳細に説明する。
本発明実施例は、第１図に示すように、定在波放射器１
を凹部２に埋め込み先端を鋭利に形成した垂直部材３と
、超音波受信器４を凹部５に埋め込み先端を鋭利に形成
した垂直部材６とからなり、定在波放射器１と超音波受
信器４とが所定間隔おいて対抗して配置するように、垂
直部材３と垂直部材６とを連結部材７に取り付ける。
を凹部２に埋め込み先端を鋭利に形成した垂直部材３と
、超音波受信器４を凹部５に埋め込み先端を鋭利に形成
した垂直部材６とからなり、定在波放射器１と超音波受
信器４とが所定間隔おいて対抗して配置するように、垂
直部材３と垂直部材６とを連結部材７に取り付ける。
定在波放射器１は、第２図に示すように、ＬｉＴａＯ３
やＬｉＮｂ０１などからなる圧電基板８上に、超音波を
放射する定在波放射体９を形成し、その定在波放射体９
の全体を薄い被覆膜（図示せず）で被覆する。定在波放
射体９は、くし型電極９Ａと、くし型電極９Ｂとを、各
くしが交互かつ平行に配列されるようにアルミニウムの
薄膜などで形成する。
やＬｉＮｂ０１などからなる圧電基板８上に、超音波を
放射する定在波放射体９を形成し、その定在波放射体９
の全体を薄い被覆膜（図示せず）で被覆する。定在波放
射体９は、くし型電極９Ａと、くし型電極９Ｂとを、各
くしが交互かつ平行に配列されるようにアルミニウムの
薄膜などで形成する。
平行に配列する各くしの中央間の距離は、端子の両端に
供給する入力信号の波長をλとすれば、λ／２である。
供給する入力信号の波長をλとすれば、λ／２である。
また、圧電基板８に形成するくし型電極９Ｂの両端の各
くしの中央と、圧電基板８の端との長さはλ／４とする
。
くしの中央と、圧電基板８の端との長さはλ／４とする
。
超音波受信器４は、第３図に示すように、圧電基板１０
上に超音波を受信する超音波受信体１１を形成し、その
超音波受信体１１の全体を薄い被覆膜（図示せず）で被
覆する。超音波受信体１１は、くし型電極１１Ａと、く
し型電極１１Ｂとを、各くしが交互かつ平行に配列され
るようにアルミニウムの薄膜などで形成する。
上に超音波を受信する超音波受信体１１を形成し、その
超音波受信体１１の全体を薄い被覆膜（図示せず）で被
覆する。超音波受信体１１は、くし型電極１１Ａと、く
し型電極１１Ｂとを、各くしが交互かつ平行に配列され
るようにアルミニウムの薄膜などで形成する。
平行に配列する各くしの中央間の距離は、受信する超音
波の波長をλとすれば、λ／２である。
波の波長をλとすれば、λ／２である。
また、圧電基板１０に形成するくし型電極１１Ｂの両端
の各くしの中央と、圧電基板１０の端との長さはλ／４
とする。
の各くしの中央と、圧電基板１０の端との長さはλ／４
とする。
次に、このように構成する実施例を、穀物やセメントな
どの粉粒体を検出媒体とし、その含有水分量を検出する
使用例について説明する。
どの粉粒体を検出媒体とし、その含有水分量を検出する
使用例について説明する。
定在波放射器１の厚電基板８上に形成するくし型電極９
Ａ、９Ｂに、表面弾性波が定在波の形態で生じ（第２図
参照）、これにより超音波が検出媒体である粉粒体中に
放射される。なお、第２図中に示すｎは、ｎ＝１．２．
３・・・とする。
Ａ、９Ｂに、表面弾性波が定在波の形態で生じ（第２図
参照）、これにより超音波が検出媒体である粉粒体中に
放射される。なお、第２図中に示すｎは、ｎ＝１．２．
３・・・とする。
このように放射された超音波は、検出媒体中を伝搬した
のち、超音波受信器４の厚電基板１０上に形成するくし
型電極１１Ａ、ＩＩＢにより表面弾性波の形態で受信さ
れ（第３図参照）、電気信号に変換される。
のち、超音波受信器４の厚電基板１０上に形成するくし
型電極１１Ａ、ＩＩＢにより表面弾性波の形態で受信さ
れ（第３図参照）、電気信号に変換される。
検出媒体中を伝搬する超音波は、その検出媒体が同じで
あっても水分の含有量の差異により伝搬速度が変化する
。従って、超音波の伝搬速度と受波エネルギーを検出す
れば、検出媒体中の水分の含有率を知ることができる。
あっても水分の含有量の差異により伝搬速度が変化する
。従って、超音波の伝搬速度と受波エネルギーを検出す
れば、検出媒体中の水分の含有率を知ることができる。
次に、本発明の他の実施例について、第４図を参照して
説明する。
説明する。
この実施例は、第１図の定在波放射器１および超音波受
信器４に代えて、定在波放射器１を水晶やＬｉＮｂＯ３
などからなる圧電基板１２とし、超音波−￥信器−４を
同様に圧−型基板−１３−どするものである。
信器４に代えて、定在波放射器１を水晶やＬｉＮｂＯ３
などからなる圧電基板１２とし、超音波−￥信器−４を
同様に圧−型基板−１３−どするものである。
圧電基板１２．圧電基板１３はいずれも、水晶やＬｉＮ
ｂαを薄くスライス、ポリッシュ後、駆動周波数の波長
λの半分に板の厚さを合わせてダイシングし、両面に金
属を蒸着させる。これによリ、第５図（Ａ）〜（Ｃ）に
示すような各種のものが構成できる。
ｂαを薄くスライス、ポリッシュ後、駆動周波数の波長
λの半分に板の厚さを合わせてダイシングし、両面に金
属を蒸着させる。これによリ、第５図（Ａ）〜（Ｃ）に
示すような各種のものが構成できる。
このように構成する各実施例では、定在波放射器である
圧電基板１２から超音波が放射され、この放射された超
音波は圧電基板１３で受信されるので、上述と同様に検
出媒体中の水分の含有率を知ることができる。
圧電基板１２から超音波が放射され、この放射された超
音波は圧電基板１３で受信されるので、上述と同様に検
出媒体中の水分の含有率を知ることができる。
（発明の効果）
以上のように、本発明では、超音波の検出媒体中におけ
る伝搬速度が水分の含有量により変化し、出力電力が増
減することを利用して水分含有量を検出できるので、検
出媒体の形態が固体、粉粒体、気体のいずれであっても
水分含有量を検出でき、汎用性に富む水分センサを提供
できる。
る伝搬速度が水分の含有量により変化し、出力電力が増
減することを利用して水分含有量を検出できるので、検
出媒体の形態が固体、粉粒体、気体のいずれであっても
水分含有量を検出でき、汎用性に富む水分センサを提供
できる。
第１図は本発明実施例の全体構成を示す斜視図、第２図
は定在波放射器の平面とその振動モードを示す図、第３
図は超音波受信器の平面とその振動モードを示す図、第
４図は本発明の他の実施例の全体構成を示す斜視図、第
５図は圧電基板およびその振動モードを示す図である。 １は定在波放射器、４は超音波受信器、８．１０は圧電
基板、９は定在波放射体、９Ａ、９Ｂはくし型電極、１
１は超音波受信体、ＩＩＡ、１１Ｂはくし型電極である
。
は定在波放射器の平面とその振動モードを示す図、第３
図は超音波受信器の平面とその振動モードを示す図、第
４図は本発明の他の実施例の全体構成を示す斜視図、第
５図は圧電基板およびその振動モードを示す図である。 １は定在波放射器、４は超音波受信器、８．１０は圧電
基板、９は定在波放射体、９Ａ、９Ｂはくし型電極、１
１は超音波受信体、ＩＩＡ、１１Ｂはくし型電極である
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 圧電基板の幅を共振波長λの１／２の整数倍にし、当該
圧電基板の両端のくし型電極の中央と圧電基板の端との
長さをλ／４にし、当該圧電基板に間隔λ／２のくし型
電極を形成した定在波放射器と、 前記圧電基板に同様にくし型電極を形成した超音波受信
器とからなり、 これら定在波放射器と超音波受信器とを、検出空間を挟
んで対向して配置してなる水分検出センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2336825A JPH0750079B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 水分検出センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2336825A JPH0750079B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 水分検出センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04204251A true JPH04204251A (ja) | 1992-07-24 |
| JPH0750079B2 JPH0750079B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=18303022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2336825A Expired - Fee Related JPH0750079B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 水分検出センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750079B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011112486A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Nippon Soda Co Ltd | 液化ホスゲン中の水分検出器 |
| CN102980941A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-03-20 | 华南理工大学 | 一种利用声速变化的超声气体相对湿度检测方法及装置 |
| JP2019060692A (ja) * | 2017-09-26 | 2019-04-18 | 京都電子工業株式会社 | 木材の含水率推定方法とその装置 |
| CN113567558A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-29 | 广州大学 | 一种土壤含水率超声波测量装置及测量方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5733545B2 (ja) | 2014-06-13 | 2015-06-10 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクター及びプロジェクターシステム |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2336825A patent/JPH0750079B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011112486A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Nippon Soda Co Ltd | 液化ホスゲン中の水分検出器 |
| CN102980941A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-03-20 | 华南理工大学 | 一种利用声速变化的超声气体相对湿度检测方法及装置 |
| JP2019060692A (ja) * | 2017-09-26 | 2019-04-18 | 京都電子工業株式会社 | 木材の含水率推定方法とその装置 |
| CN113567558A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-29 | 广州大学 | 一种土壤含水率超声波测量装置及测量方法 |
| CN113567558B (zh) * | 2021-06-30 | 2022-11-22 | 广州大学 | 一种土壤含水率超声波测量装置及测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0750079B2 (ja) | 1995-05-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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