JPH05264302A - 流体振動検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部ノイズの影響を少なくして低速流域での
計測範囲を拡大するとともに耐久性を増す。 【構成】 無機系の圧電体７２ａ，７２ｂを薄い金属板
７１ａ，７１ｂにそれぞれ一体的に取り付けたダイヤフ
ラム７０ａ，７０ｂにより、並設された圧力室６１，６
２の中央を仕切る。仕切られた圧力室６１，６２の両側
にそれぞれ２系統の流体圧Ｐ１，Ｐ２を互いに交差させ
て導入し、両流体圧の差圧によりダイヤフラム７０ａ，
７０ｂに変位を生じて圧電体７２ａ，７２ｂに電圧を発
生する。これらの電圧をリード線７６ａ，７６ｂにより
取り出して電気的処理を加えることによりノイズを除去
し流体の圧力振動を計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体中に発生する圧力
振動の周波数を検出して流量を計測するカルマン渦流量
計、フルイディック流量計等に用いられる流体振動検出
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例の流体振動検出装置として、特開
平２−２６８２３０号公報記載のものが知られている。
この流体振動検出装置は図９に示すように、圧力検出部
を平面状に張設した高分子圧電膜２，３の両面に電極を
形成するとともに、その周縁部を両側からハウジング１
１，１３および４，５により押圧または接着して気密に
保持し、さらに高分子圧電膜２，３の両側にそれぞれ流
体の圧力を導入する圧力室６，７および１４，１９を形
成し、次いで、このように構成された２個の圧力検出部
２１，２２をそれぞれの高分子圧電膜２，３の取り付け
方向および分極極性が同じくなるように配置したもので
ある。

【０００３】また高分子圧電膜２，３を隔てて両圧力検
出部２１，２２にそれぞれ形成された圧力室６，７およ
び１４，１９は、互いに他の圧力検出部の反対側の圧力
室と連通されている。これら２組の圧力室はそれぞれ入
口ノズル２３，２４に接続されており、入口ノズル２
３，２４を介して送られてくる流体圧力の差を電気信号
として取り出すことにより、その圧力振動数を計測する
ことができる。しかも、この流体振動検出装置は、外部
振動によるノイズの影響を除去してＳ／Ｎ比の良い計測
結果を得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の流体
振動検出装置では、圧電膜材料として高分子圧電膜２，
３には、一般にＰＶＤＦ（polyvinylidene fluoride fi
lm) 製の圧電膜が使用されているが、ＰＶＤＦ製の高分
子圧電膜は比重が１．８前後と小さいので、ダイヤフラ
ムとして使用した場合、外部振動により発生する慣性力
の値が小さくなり、その分振動ノイズの出力が小さくな
るという利点がある。しかしながら、圧電膜材料として
高分子材料を用いた場合、次のような問題がある。

【０００５】（１）高分子材料からなる圧電体は、高温
状態で圧電能力が消失または劣化する。すなわち、高分
子圧電膜は無機系の圧電体に比べると、その１／３の約
１００°Ｃ前後に圧電性が消失するキューリ点があり、
高温流体に対しては使用できない。

【０００６】（２）また、常温下の使用であっも屋外で
直射日光に照射されるような場合は、日中の温度上昇に
より経年劣化が早まる。そのため、流量計として用いる
場合は設置箇所に制限を受ける。

【０００７】（３）特に、ＰＶＤＦ製の圧電膜の場合、
一軸方向に延伸させて製作するため、寸法に経時変化
（収縮）を生じ、ダイヤフラムの張力を変化させてしま
う。この張力の変化は、圧力感度とダイヤフラムの共振
周波数を変化させるので外部振動に対する応答性、耐震
性およびＳ／Ｎ比についても経時変化を生じてしまう。

【０００８】（４）また、ＰＶＤＦ製の圧電膜は、種々
の特性に異方性がある。なかでも、線膨張率についての
異方性はダイヤフラムの固定を困難にする。

【０００９】（５）さらに、流量計に用いる場合、定常
動作時にはダイヤフラムの両面に測定レベルの圧力差が
導入されてバランスしているが、配管漏れおよび破損等
の異常時や、負荷に急変等があったときは、流体圧が大
きく変動する。この異常な変動に対して、高分子材料の
フィルムでは強度が不足して耐久性に劣る。

【００１０】そこで本発明は上記問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、外部ノイ
ズの影響を少なくすることにより低速流域での計測範囲
を拡大するとともに耐久性にすぐれた流体振動検出装置
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、ダイヤフラムにより中央を仕切られ
て形成された２つの圧力室にそれぞれ２系統の流体圧を
導入して、両流体圧の差圧により発生するダイヤフラム
の変位を電気信号として取り出して流体の圧力振動を検
出する流体振動検出装置において、金属薄膜の中央部表
面に無機系の圧電体を一体的に接着してダイヤフラムを
形成したことを特徴とする。

【００１２】第２の発明は、第１の発明の流体振動検出
装置において、ダイヤフラムの外形をほぼ円形にすると
ともに、圧電体の外側であってかつダイヤフラム外周よ
りも内側位置の同心の円周上でダイヤフラムを密着支持
して圧力室を区分する円筒状の支持部を備えたことを特
徴とする。

【００１３】第３の発明は、第１または第２の発明の流
体振動検出装置を２個、その圧電体の分極方向を同一と
するとともにダイヤフラムの面方向を一致させて並設
し、両ダイヤフラムに対する一方の側の両圧力室に２系
統の流体圧をそれぞれ導入するとともに、一方の側の両
圧力室に導入された流体圧をそれぞれ分岐し交差させて
から他方の側の圧力室に導入することを特徴とする。

【００１４】第４の発明は、第１、第２または第３の発
明の流体振動検出装置において、圧電体に接続されたリ
ード線を、ダイヤフラム表面およびダイヤフラムの支持
部に固定してから圧力室外部に引き出したことを特徴と
する。

【００１５】

【作用】第１の発明においては、無機系の圧電体が用い
られたことにより、耐熱性が増して熱的な特性も安定す
るとともに、圧電特性、寸法の経年変化が少なくなる。
また、ダイヤフラム本体が金属であることにより強度が
増し、過大な流体圧力に対しても十分耐えられる。ま
た、圧電体が中央部に配設されたことにより、ダイヤフ
ラム自体が軽量となり、外部振動による慣性力の影響が
少なくなる。

【００１６】第２の発明においては、ダイヤフラムの外
形がほぼ円形であるとともに、その内側の同心円上でダ
イヤフラムが支持されているため、支持部の径が適当に
設定されると、垂直方向の外力によりダイヤフラムにノ
イズ発生の原因となる有害な慣性力が発生しても、支持
部の内外でダイヤフラム自体に発生する慣性力によるモ
ーメントがつり合う。それにより、中心部での平面度が
ほぼ保たれて圧電体に発生する歪みが最小限となる。

【００１７】第３の発明においては、流体振動検出装置
が２個並設されたことにより、流体振動検出装置１個だ
けの場合に完全に除去できなかった外力によるノイズ信
号が取り出された後、電気的な加減処理を加えて消去す
ることが可能になる。

【００１８】第４の発明においては、圧電体に接続され
るリード線がダイヤフラム表面およびダイヤフラムの支
持部に固定されてから圧力室外部に引き出れることによ
り、リード線が圧力室内で流体圧の変動や外部振動に応
じて移動することがなくなる。

【００１９】

【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。図１は第１，第３及び第４の発明の実施例を示す断
面図、図２は図１の要部を示す拡大断面図であり、図３
は同実施例の電気的構成を示す回路図である。図におい
て、１５はその上面に２個の合同な円形状の凹部１６，
１７が並べて形成され、かつ下面にそれぞれ凹部１６，
１７に連通してこれらの凹部に流体圧Ｐ１，Ｐ２を導入
する第１導圧口８と第２導圧口９とが設けられた厚板状
の第１ハウジングである。１８は圧力Ｐ１を導圧口８に
流体密に導くようにしたＯリング、１９は圧力Ｐ２を導
圧口９に流体密に導くようにしたＯリングである。

【００２０】７０ａ，７０ｂはチタンやジュラルミン等
の軽量金属製の厚さ２０μｍ前後の金属板７１ａ，７１
ｂとその一面ほぼ中央にＰＺＴ圧電セラミック７２ａ，
７２ｂをそれぞれ一体的に固着したダイヤフラムであ
る。圧電セラミック７２ａは圧電基体７３ａの両面に電
極７４ａ，７５ａを備え、同一の向きの分極極性となる
よう金属板７１ａと電極７５ａとを電気的に導通させて
接合固定させてある。また圧電セラミック７２ｂも同様
に構成してある。７６ａ，７６ｂは電極７４ａ，７４
ｂ、及び７５ａ，７５ｂの出力を外部へ取り出すリード
線である。なお、ダイヤフラム７０ａ，７０ｂは、圧電
セラミック７２ａ，７２ｂを片面だけでなく両面に固着
することも可能である。

【００２１】２７はその一面に、ハウジング１５に形成
された凹部１６，１７に対応する位置に円形状の凹部２
８，２９が形成された厚板状の第２ハウジングである。
図１においては、凹部１６，１７と凹部２８，２９とが
いずれも内側を向き、さらに凹部１６と２８とが対向し
かつ凹部１７と２９とが対向するようにして、ハウジン
グ１５とダイヤフラム７０ａ，７０ｂとの当接部及びハ
ウジング２７とハウジング１５との当接部が接着剤によ
って流体密に接着されている。

【００２２】ハウジング１５，２７に形成された凹部１
６と凹部２８とからなる第１圧力室６１、凹部１７と凹
部２９とからなる第２圧力室６２が、それぞれダイヤフ
ラム７０ａ，７０ｂによって流体密に二分されて第１１
圧力室３５と第１２圧力室４１と第２１圧力室４０と第
２２圧力室３６とが形成される。

【００２３】第１連通孔３１は、凹部１６と凹部１７と
の間のハウジング１５に形成された貫通孔３２と、凹部
２８と凹部２９との間のハウジング２７に形成された貫
通孔３４とからなり、ハウジング１５及び２７が上述の
ように固定されることによって凹部１６とダイヤフラム
７０ａとで形成された第１１圧力室３５と、凹部２９と
ダイヤフラム７０ｂとで形成された第２２圧力室３６と
を連通させる。第２連通孔３７は、ハウジング１５に点
線で図示したように形成された貫通孔３８と、ハウジン
グ２７に点線で図示したように形成された貫通孔３９と
からなり、凹部１７とダイヤフラム７０ｂとで形成され
た第２１圧力室４０と、凹部２８とダイヤフラム７０ａ
とで形成された第１２圧力室４１とを連通させる。

【００２４】また前述のリード線７６ａ，７６ｂはフレ
キシブル絶縁体７７の両面に導体７８ａ及び７８ｂを設
けてあり、７８ａが前記電極７４ａと、７８ｂが電極７
５ａと導通したダイヤフラム７０ａに導通するよう固定
されている。このようにリード線７６ａ，７６ｂの先端
部は、それぞれダイヤフラム７０ａ，７０ｂと一体構造
とするとともに、その中間部はそれぞれ凹部２８，２９
の内壁に固定されてからハウジング２７を貫通して外部
へ取り出すようにしてあるので、外部振動が加わっても
リード線７６ａ，７６ｂが振動してノイズを発生させる
ことがない。また、４７は非反転増幅器１２および抵抗
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３からなる電圧検出装置であり、４８は
上述した各部により構成される振動圧力検出装置であ
る。

【００２５】図４は上述の装置４８をカルマン渦流量計
等に適用した例を示す。渦７８は渦発生体７７の両側面
後方に交互に発生するので渦の圧力は互いに逆位相の関
係となる。この圧力は導圧口７９ａ，７９ｂを介して第
１導圧口８、第２導圧口９に伝わるのでダイヤフラム７
０ａと７０ｂには逆向きの力を受け逆向きに変位する。
ここで圧電セラミック７２ａ，７２ｂは同じ向きに分極
して設けてあるので出力電圧は逆位相となり電極７５
ａ，７５ｂを接続することにより２つの圧電セラミック
７２ａ，７２ｂの出力の和が求められる。

【００２６】一方、ダイヤフラム７０ａ，７０ｂは、面
に垂直方向に加わる外部振動に対しては同じ向きに変位
するので、圧電セラミック７２ａ，７２ｂに同位相の出
力が発生するが、その大きさが等しいので電極７４ａ，
７４ｂ間には電位差が発生しない。即ち外部振動による
ノイズ出力を電気的な処理により消去することができ
る。

【００２７】さらにダイヤフラム７０ａ，７０ｂを形成
する金属板にＴｉやジュラルミン等の軽量の材料を用い
るとともに、変位を検出する圧電セラミック７２ａ，７
２ｂを最も歪が大きい中央部分にのみ設けたことにより
ダイヤフラム７０ａ，７０ｂ全体を軽量化でき、外部振
動によるダイヤフラム７０ａ，７０ｂの変位を小さくす
ることが可能になる。

【００２８】このように実施例によれば、カルマン渦や
フルイディック流量計等の流体振動圧力を検出する装置
において、圧力を検出するダイヤフラムを従来のように
高分子圧電膜で形成するのと異なり、軽量の金属製基板
とその少なくとも片面のほぼ中央部に無機系圧電体とを
積層・固定して構成したので高温流体に適用しても、経
時変化の少ない信頼性に優れた特性が得られる。

【００２９】また、圧力室を２個並設して、それぞれダ
イヤフラムを同一方向にして設置し、流体振動圧力が加
えられると、ダイヤフラムは互いに逆向きに変位させら
れる一方、ダイヤフラム面に垂直に作用する外部振動加
速度に対しては２枚のダイヤフラムが同方向に変位し、
その変位の向きに対応した極性に圧電体の出力が得られ
る。この両出力電圧について、電気的に和と差をとるこ
とで、外部振動加速度に伴うダイヤフラム変位により発
生するノイズ出力が電気的に消去される。それにより、
低流速域の微小信号についても振動の影響を受けずに検
出することができる。

【００３０】また、実施例では、ダイヤフラム７０ａを
支持する第１室６１と、ダイヤフラム７０ｂを支持する
第２室６２とを並設しているが、ダイヤフラム７０ａと
第１室６１単独で用いても耐熱性、耐久性のすぐれた流
体振動検出装置を得ることができる。

【００３１】次に第２の発明の実施例について図５，図
６，図７により説明する。図５は実施例の断面図であ
り、図６，図７は動作の説明図である。この実施例が図
１の実施例と異なる点は、ダイヤフラムを１個としたこ
とと、ダイヤフラムを外周端でなく外周端よりも内側で
支持することである。なお、図１の実施例と共通する部
分は、同一番号を付して説明を省略する。

【００３２】図において、ダイヤフラム７０はその外周
部で固定されるのではなく外周よりも内側でしかも圧電
セラミック７２よりも外側となる円周上で支持される。
すなわち、ダイヤフラム７０は両面から同芯上のＯリン
グ８０，８１により挾圧・支持される。このＯリング８
０，８１は、それぞれハウジング８２，８３の内側に形
成された円筒状の凸起８４，８５の先端に保持されて位
置決めされる。

【００３３】また、ハウジング８２，８３はその当接面
を貫通する複数個の位置決めピン８６により位置決めさ
れてＯリング８０，８１を支持する凸起８４，８５の相
対位置が保持される。凸起８４，８５の内側のダイヤフ
ラム７０に対向するハウジング８２，８３の面には断面
円形をした凹部８７，８８が設けられており、互いに気
密な圧力室８９，９０が形成されている。

【００３４】凸起８４，８５の外側のダイヤフラム７０
に対向するハウジング８２，８３の面には円環状凹溝９
１，９２が設けられて、空洞９３が形成されている。こ
の空洞９３は密閉空間とならないように、外気または測
定流体に連通させる。本実施例では導圧口９４によって
圧力室９０と連通させてある。圧力室９０はハウジング
８３及び８２に設けた導圧口９５及び９６を介して、ま
た圧力室８９はハウジング８２に設けた導圧口９７を介
して、フタ９８に形成されている導圧口９及び８とそれ
ぞれ連通している。なお、９９は圧力室９０を気密に保
つフタである。

【００３５】次に、動作について図６，図７により説明
する。カルマン渦流量計等の流体振動圧力は導圧口８，
９を経由して圧力室８９，９０に伝わる。この伝えられ
る圧力Ｐ１，Ｐ２は原理的に逆位相の関係にあるのでダ
イヤフラム７０を図６の点線のように変形させるので、
圧電セラミック７２ではこの変形に対応した正弦波状の
出力電圧が発生する。このとき空洞９３には、片側の導
圧口９の圧力Ｐ２が導かれているだけなのでダイヤフラ
ム７０の外側の部分１００には外力が加えられない。

【００３６】一方、図７のように外部振動が加えられる
と振動加速度はダイヤフラム７０の全体に作用するの
で、ダイヤフラム７０の内側と外側とでは変形が逆向き
になる。いま図中Ａの向きに加速度が加わったとする
と、ダイヤフラム７０の中央部１０１には自身の慣性力
がＡの向きに発生し、それに対してダイヤフラム７０の
周縁部１００に発生する慣性力が、中央部１０１を逆向
きに変位させるように作用する。

【００３７】従って、この周縁部１００の質量あるいは
支点となるＯリング８０，８１の位置を最適に選定する
ことで、振動によりダイヤフラム７０の中央部１０１に
発生する変形を打消すことができ、外部振動によるノイ
ズ発生を防止することができる。また、外部振動がない
場合の流体圧力の変動に対してはダイヤフラム７０の周
縁部１００両面に均等に圧力が作用し、いわばフリー状
態となるのでダイヤフラム７０の中央部１０１は周縁部
１００の影響を受けることがない。

【００３８】このように実施例によれば、圧力を検出す
るダイヤフラム７０を金属基板７１とその少なくとも片
面のほぼ中央部に無機系の圧電体である圧電セラミック
７２とを積層・固定して構成すると共に、半径方向で少
なくとも片面を気密に円筒状の凸起８４，８５等により
支持し、ダイヤフラム７０の両面に２つの圧力室を形成
し、これらの圧力室にカルマン渦やフルイディック流量
計等の流体振動圧力Ｐ１，Ｐ２を導くようにしたので、
外部振動によるダイヤフラム７０の中央部１０１の変形
を周縁部１００に発生する慣性力の曲げモーメントによ
って打消すことができる。それにより、一枚のダイヤフ
ラム７０を用いた構成であっても外部振動の影響を受け
ずに低流速の微小圧力信号を検出できる利点がある。

【００３９】また、ダイヤフラム７０は一枚で良いの
で、構成も簡単でかつコストを低下させる実用的利点が
ある。さらにこの方式は、ダイヤフラム７０に加わる慣
性力の曲げモーメントを利用するのでダイヤフラム７０
には剛性が必要である。そのため、従来装置のような膜
状体では原理的にも上述したような作用・効果が得られ
ず、金属ダイヤフラムを使用したことにより、初めて振
動を消去できるものである。また、中・高温流体への適
用や、検出圧力が大きく強度が必要な用途にも適用でき
る利点がある。

【００４０】次に第３の発明の実施例について図８によ
り説明する。なお、図中で前述の実施例と共通する部分
は同一番号を付して説明を省略する。本実施例は第２の
発明の実施例のように構成した圧力検出素子を２つ備え
ており、２つの素子の出力を電気的に加減処理して振動
ノイズと流体振動圧力とのＳ／Ｎ比を一層改善したもの
である。

【００４１】図において、ハウジング８３の下面側には
ダイヤフラム７０ａ，７０ｂを支持する円筒状の支持体
１０２ａ，１０２ｂと、その内側の同芯の円形凹部８８
ａ，８８ｂと、外側の円環状の凹溝９２ａ，９２ｂとが
形成されている。またハウジング８２の上面側にはダイ
ヤフラム７０ａ，７０ｂに対向した円形の凹部８７ａ，
８７ｂが設けられている。これらのハウジング８２とハ
ウジング８３とが気密に接着固定されてダイヤフラム７
０ａ及び７０ｂの両側に圧力室８９ａと９０ａ及び８９
ｂと９０ｂとがそれぞれ形成される。

【００４２】さらに圧力室８９ａは導圧口８に連通する
と共に導圧孔１０３ａ，１０４ｂを介して圧力室９０ｂ
と、また圧力室８９ｂは導圧口９に連通すると共に導圧
孔１０３ｂ，１０４ａを介して圧力室９０ａと連通して
いる。第２の実施例ではダイヤフラム７０を両側からＯ
リング８０，８１で保持する構造としているが本実施例
のように支持体１０２ａ，１０２ｂにダイヤフラム７０
ａ，７０ｂの片側を接着固定しても同一機能が得られ
る。

【００４３】上記構成において、カルマン渦流量計等の
流体振動圧力を導管７９ａ，７９ｂを介して導圧口８，
９へ導くと、ダイヤフラム７０ａ，７０ｂは互いに逆向
きの圧力を受けて変位する。圧電セラミック７２ａ，７
２ｂは分極方向を同じにして金属板７１ａ，７１ｂに固
定してあるので、出力電圧は逆位相となり、図３の場合
と同様に電極７５ａ，７５ｂを接続することにより圧電
セラミック７２ａ，７２ｂの出力の和を求めることがで
きる。

【００４４】一方、ダイヤフラム７０ａ，７０ｂの面に
垂直方向に加わる外部振動は第２の発明の実施例と同様
にして消去されるのであるが、圧電セラミック７２ａ，
７２ｂは有限な大きさを持っているので、この大きさの
中でダイヤフラム７０ａ，７０ｂの慣性力による変形を
全く無くすことは理論的に不可能でありノイズ除去には
限界がある。しかしながら、外部振動はダイヤフラム７
０ａ，７０ｂを同じ向きに変位させるので前述のように
圧電セラミック７２ａ，７２ｂの大きさによって生じる
出力の未消去分は同位相となり、前述した第１の発明の
実施例のように各出力線を結線することによりノイズ成
分を打消すことができる。すなわち、一枚のダイヤフラ
ムを使用する場合に比べて信号成分は２倍になると共
に、振動ノイズは消去されるので、Ｓ／Ｎ比の非常に高
い出力が得られる。

【００４５】この第３の発明の実施例は、第２の発明の
実施例によるダイヤフラムを２個用いて、流体振動圧力
によってダイヤフラムを互いに逆向きに変位させるとと
もに、ダイヤフラム面に垂直に作用する外部振動加速度
に対しては、ダイヤフラムが同じ向きに変位することを
利用して変位の向きに対応した極性を持つ出力が得られ
るように圧電体を配置し、さらに両ダイヤフラムの出力
について電気的に和、及び差をとるようにしたのであ
る。その結果、流体振動圧力の信号は倍になる一方、外
部振動によるダイヤフラムの変形成分の中から圧電体の
大きさにより生じる不平衡成分をも消去できるので、外
部振動の影響をさらに受けないようにして低流速域を検
出できる利点がある。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたように第１の発明によれば、
無機系の圧電体を用いたことにより、耐熱性が増して熱
的な特性も安定するとともに、圧電特性、寸法の経年変
化が少なくなり耐久性が向上する。同様に、ダイヤフラ
ム本体が金属であるため、強度が増し過渡時の過大圧力
に対しても十分な強度を得ることができて耐久性を増
す。また、圧電体を中央部のみに配設することにより、
ダイヤフラム自体が軽量となり、慣性力の影響が少なく
なり、その分Ｓ／Ｎ比が改善されて、高精度の計測が可
能になる。特に、軽量金属によりダイヤフラムを形成し
た場合はさらに測定精度が向上する。

【００４７】第２の発明によれば、ダイヤフラムの外形
をほぼ円形とし、その内側の同心の円周上で支持するこ
とで、ダイヤフラムに垂直方向の外力が加えられて有害
な慣性力が発生した場合、支持部の内外でダイヤフラム
自体に発生する慣性力によるモーメントが釣り合う。そ
れにより、ダイヤフラムの中心部での平面度が保たれる
ことになり、圧電体に発生する歪みが最小限となってノ
イズの発生を最小限度に抑えて、高精度の計測を可能に
する。

【００４８】第３の発明によれば、流体振動検出装置を
２個並設したことにより、流体振動検出装置１個だけで
は除去されなかった外力によるノイズ信号についても電
気的な加減処理を加えると消去することが可能になり、
より高精度の計測を可能にする。

【００４９】第４の発明によれば、圧電体に接続される
リード線が圧力室内部で固定されることにより、圧力室
内で流体圧の変動や外部振動が加えられてもノイズの発
生原因になることがなくなり、より高精度の計測を可能
にする。以上の各発明では、それぞれ流体振動圧の周波
数を測定する際に、外部振動によるノイズの発生を少な
くし、またそれでも発生したノイズについては、消去す
るようにして、Ｓ／Ｎ比を改善し、低速流域での計測範
囲を拡大するとともに耐久性を増すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１および第４の発明の実施例を示す断面図で
ある。

【図２】図１の要部の拡大図ある。

【図３】図１の実施例の電気的構成を示す回路図であ
る。

【図４】図１の実施例をカルマン渦流量計に適用した状
態を示す図である。

【図５】第２の発明の実施例を示す断面図である。

【図６】図５の実施例の動作を説明する図である。

【図７】図５の実施例の動作を説明する図である。

【図８】第３の発明の実施例の構成を示す断面図であ
る。

【図９】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

８ 第１導圧口 ９ 第２導圧口 ３１ 第１連通孔 ３２，３４ 貫通孔 ３５ 第１１圧力室 ３６ 第２２圧力室 ３７ 第２連通孔 ３８，３９ 貫通孔 ４０ 第２１圧力室 ４１ 第１２圧力室 ６１ 第１圧力室 ６２ 第２圧力室 ７０ａ，７０ｂ ダイヤフラム ７１ａ，７１ｂ 金属板 ７２ａ，７２ｂ 圧電セラミック ７３ａ 圧電基体 ７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂ 電極 ７６ａ，７６ｂ リード線 ８０，８１ Ｏリング ８４，８５ 凸起 ８９，９０ 圧力室 ９４，９５，９６，９７ 導圧口 １００ 周縁部 １０１ 中央部 １０２ａ，１０２ｂ 支持体 １０３ａ，１０３ｂ，１０４ａ，１０４ｂ 導圧孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平山 則行 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイヤフラムにより中央を仕切られて形
   成された２つの圧力室にそれぞれ２系統の流体圧を導入
   して、両流体圧の差圧により発生するダイヤフラムの変
   位を電気信号として取り出して流体の圧力振動を検出す
   る流体振動検出装置において、金属薄膜の中央部表面に
   無機系の圧電体を一体的に接着してダイヤフラムを形成
   したことを特徴とする流体振動検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の流体振動検出装置におい
   て、ダイヤフラムの外形をほぼ円形にするとともに、圧
   電体の外側であってかつダイヤフラム外周よりも内側位
   置の同心の円周上でダイヤフラムを密着支持して圧力室
   を区分する円筒状の支持部を備えたことを特徴とする流
   体振動検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の流体振動検出装
   置を２個、その圧電体の分極方向を同一とするとともに
   ダイヤフラムの面方向を一致させて並設し、両ダイヤフ
   ラムに対する一方の側の両圧力室に２系統の流体圧をそ
   れぞれ導入するとともに、一方の側の両圧力室に導入さ
   れた流体圧をそれぞれ分岐し交差させてから他方の側の
   圧力室に導入することを特徴とする流体振動検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３記載の流体振動検
   出装置において、圧電体に接続されたリード線を、ダイ
   ヤフラム表面およびダイヤフラムの支持部に固定してか
   ら圧力室外部に引き出したことを特徴とする流体振動検
   出装置。