JPH0631297U - 超音波トランスデューサ - Google Patents
超音波トランスデューサInfo
- Publication number
- JPH0631297U JPH0631297U JP10961491U JP10961491U JPH0631297U JP H0631297 U JPH0631297 U JP H0631297U JP 10961491 U JP10961491 U JP 10961491U JP 10961491 U JP10961491 U JP 10961491U JP H0631297 U JPH0631297 U JP H0631297U
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonator
- ultrasonic transducer
- thermal expansion
- piezoelectric element
- temperature
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】安定な温度特性を有する複合振動体の超音波ト
ランスデューサを提供する。 【構成】圧電素子を２枚貼り合わせてなるバイモルフ型
振動子及び圧電素子と金属製振動板とを貼り合わせてな
るユニモルフ型振動子の中央部に円錐状の共振子を設け
た複合振動体において共振子を複数からなる熱膨張係数
の異なる材質を用いたことを特徴とする超音波トランス
デューサ。 【効果】圧電素子の温度特性を上部共振子にて補正を行
なうため安定な温度特性を有することができる。
ランスデューサを提供する。 【構成】圧電素子を２枚貼り合わせてなるバイモルフ型
振動子及び圧電素子と金属製振動板とを貼り合わせてな
るユニモルフ型振動子の中央部に円錐状の共振子を設け
た複合振動体において共振子を複数からなる熱膨張係数
の異なる材質を用いたことを特徴とする超音波トランス
デューサ。 【効果】圧電素子の温度特性を上部共振子にて補正を行
なうため安定な温度特性を有することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、複合振動体の超音波トランスデューサにおいて
安定な温度特性を有する超音波トランスデューサに関するものである。
安定な温度特性を有する超音波トランスデューサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波トランスデューサの一般的な内部構造は図１で示さ
れるように金属製振動板１に圧電素子２を貼り合わせたものを樹脂形成品モール
ド４に高分子材質の緩衝材３にて固定し、モールドを貫通する電極端子５を振動
板１及び圧電素子２の電極に接続し、振動板１の中央上部に共振子７をエポキシ
系接着剤６にて固定されているものであった。一般的に上記構造による部品は正
の熱膨張係数を有しており温度変化により、振動体の共振周波数が変動するもの
であった。
れるように金属製振動板１に圧電素子２を貼り合わせたものを樹脂形成品モール
ド４に高分子材質の緩衝材３にて固定し、モールドを貫通する電極端子５を振動
板１及び圧電素子２の電極に接続し、振動板１の中央上部に共振子７をエポキシ
系接着剤６にて固定されているものであった。一般的に上記構造による部品は正
の熱膨張係数を有しており温度変化により、振動体の共振周波数が変動するもの
であった。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】従来の超音波トランスデューサは、外部環境温
度変化により振動体の共振周波数が低温域にては高くなり又、高温域にては低く
なる傾向があり、それに伴い、送受波感度が変動するという問題点があった。
度変化により振動体の共振周波数が低温域にては高くなり又、高温域にては低く
なる傾向があり、それに伴い、送受波感度が変動するという問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本考案は複合振動体の中央部に設けられた円錐状
の共振子を複数からなる熱膨張係数の異なる材質から構成され振動体の温度依存
による共振周波数の変化を補正し、送受波感度を安定化させるものである。
の共振子を複数からなる熱膨張係数の異なる材質から構成され振動体の温度依存
による共振周波数の変化を補正し、送受波感度を安定化させるものである。
【０００５】
【作用】複合体振動子の中央部に設けられた共振子外形寸法図２ａ）においてＬ
と共振周波数との関係はＬが短くなると周波数が上がり、又その逆としてＬが長
くなると周波数が下がる。本考案ではこの関係に着目し、共振子材料を温度変化
により上記関係の特性を有するものを使用し、耐温度特性を改善させたものであ
る。一般的に圧電素子と金属製振動板とを貼り合わせしたものの温度特性は図３
ａ）を示し、低温域にて共振周波数は高くなり、又高温域にて共振周波数は低く
なる特性を有している。よって上記共振子の寸法Ｌの関係にて図２に示すように
共振子内側には熱膨張係数の低いもの８とし外部には熱膨張係数の高いもの９と
した場合ｂ）図に示されるように共振子自体が低温域にて外部２のものが、内側
１と比べ大きく収縮しようとして共振子Ｌは長くなりＬ−１となり、又、ｃ）図
においては高温域にては外部２のものが大きく膨張しようとして共振子Ｌは短く
なりＬ−２となる。これを言い替えれば、共振子Ｌと周波数の関係より、共振子
自体が低温域にて周波数が低くなり、又高温域にて周波数が高くなる特性とな
る。よって図３に示された圧電素子と振動板を貼り合わせたものの温度特性ａ）
が共振子の上記関係よりｂ）となり、総合し、複合体振動体となることにより
ｃ）の温度特性が得られる。
と共振周波数との関係はＬが短くなると周波数が上がり、又その逆としてＬが長
くなると周波数が下がる。本考案ではこの関係に着目し、共振子材料を温度変化
により上記関係の特性を有するものを使用し、耐温度特性を改善させたものであ
る。一般的に圧電素子と金属製振動板とを貼り合わせしたものの温度特性は図３
ａ）を示し、低温域にて共振周波数は高くなり、又高温域にて共振周波数は低く
なる特性を有している。よって上記共振子の寸法Ｌの関係にて図２に示すように
共振子内側には熱膨張係数の低いもの８とし外部には熱膨張係数の高いもの９と
した場合ｂ）図に示されるように共振子自体が低温域にて外部２のものが、内側
１と比べ大きく収縮しようとして共振子Ｌは長くなりＬ−１となり、又、ｃ）図
においては高温域にては外部２のものが大きく膨張しようとして共振子Ｌは短く
なりＬ−２となる。これを言い替えれば、共振子Ｌと周波数の関係より、共振子
自体が低温域にて周波数が低くなり、又高温域にて周波数が高くなる特性とな
る。よって図３に示された圧電素子と振動板を貼り合わせたものの温度特性ａ）
が共振子の上記関係よりｂ）となり、総合し、複合体振動体となることにより
ｃ）の温度特性が得られる。
【０００６】
【実施例１】以下、本考案の実施例について説明する。図２ａ）は、本考案に基
ずき使用する共振子の断面拡大図であるが、共振子円錐状内側においては熱膨張
係数の低い材質８を用い外側においては熱膨張係数の高い材質９を用いることに
より、前項記載のとおり周波数変動の温度に対する補正を行ない送受波感度を安
定させることができる。一般品に知られている上記特性を有する材料としてクラ
ッド材及びバイメタル等がある。
ずき使用する共振子の断面拡大図であるが、共振子円錐状内側においては熱膨張
係数の低い材質８を用い外側においては熱膨張係数の高い材質９を用いることに
より、前項記載のとおり周波数変動の温度に対する補正を行ない送受波感度を安
定させることができる。一般品に知られている上記特性を有する材料としてクラ
ッド材及びバイメタル等がある。
【０００７】
【実施例２】又図４においては上記共振子を用い振動板に溶接により固定させた
ものであり、環境特性においてさらなる向上が得られる。
ものであり、環境特性においてさらなる向上が得られる。
【０００８】
【考案の効果】以上詳述したように本考案は超音波トランスデューサにおいて共
振周波数の温度特性の補正を行なうことができるため、送受波感度の安定な超音
波トランスデューサを市場に供給しようとするものである
振周波数の温度特性の補正を行なうことができるため、送受波感度の安定な超音
波トランスデューサを市場に供給しようとするものである
【０００９】
【提出日】平成５年９月３日
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】考案の詳細な説明
【補正方法】変更
【０００１】
本考案は、複合振動体の超音波トランスデューサにおいて安定な温度特性を有 する超音波トランスデューサに関するものである。
【０００２】
従来の超音波トランスデューサの一般的な内部構造は図１で示されるように金 属製振動板１に圧電素子２を貼り合わせたものを樹脂成型品モールド４に高分子 材質の緩衝材３にて固定し、モールドを貫通する電極端子５を振動板１及び圧電 素子２の電極に接続し、振動板１の中央上部に共振子７をエポキシ系接着剤６に て固定されているものであった。 一般的に上記構造による部品は正の熱膨張係数を有しており温度変化により、 振動体の共振周波数が変動するものであった。
【０００３】
従来の超音波トランスデューサは、外部環境温度変化により振動板の共振周波 数が低温域にては高くなり又、高温域にては低くなる傾向があり、それに伴い、 送受波感度が変動するという問題点があった。
【０００４】
本考案は複合振動体の中央部に設けられた円錐状の共振子を複数からなる熱膨 張係数の異なる材質から構成され振動体の温度依存による共振周波数の変化を補 正し、送受波感度を安定化させるものである。
【０００５】
複合体振動子の中央部に設けられた共振子外形寸法図２ａ）においてＬと共振 周波数との関係はＬが短くなると周波数が上がり、又その逆としてＬが長くなる と周波数が下がる。 本考案ではこの関係に着目し、共振子材料を温度変化により上記関係の特性を 有するものを使用し、耐温度特性を改善させたものである。 一般的に圧電素子と金属製振動板とを貼り合わせしたものの温度特性は図３ａ ）を示し、低温域にて共振周波数は高くなり、又高温域にて共振周波数は低くな る特性を有している。 よって上記共振子の寸法Ｌの関係にて図２に示すように共振子内側には熱膨張 係数の低いもの８とし外部には熱膨張係数の高いもの９とした場合ｂ）図に示さ れるように共振子自体が低温域にて外部２のものが、内側１と比べ大きく収縮し ようとして共振子Ｌは長くなりＬ−１となり、又、ｃ）図においては高温域にて は外部２のものが大きく膨張しようとして共振子Ｌは短くなりＬ−２となる。こ れを言い替えれば、共振子Ｌと周波数の関係より、共振子自体が低温域にて周波 数が低くなり、又高温域にて周波数が高くなる特性となる。 よって図３に示された圧電素子と振動板を貼り合わせたものの温度特性ａ）が 共振子の上記関係よりｂ）となり、総合し、複合体振動体となることによりｃ） の温度特性が得られる。
【０００６】
【実施例１】 以下、本考案の実施例について説明する。 図２ａ）は、本考案に基づき使用する共振子の断面拡大図であるが、共振子円 錐状内側においては熱膨張係数の低い材質８を用い外側においては熱膨張係数の 高い材質９を用いることにより、前項記載のとおり周波数変動の温度に対する補 正を行ない送受波感度を安定させることができる。 一般的に知られている上記特性を有する材料としてクラッド材及びバイメタル 等がある。
【０００７】
【実施例２】 又図４においては上記共振子を用い振動板に溶接により固定させたものであり 、環境特性においてさらなる向上が得られる。
【０００８】
以上詳述したように本考案は超音波トランスデューサにおいて共振周波数の温 度特性の補正を行なうことができるため、送受波感度の安定な超音波トランスデ ューサを市場に供給しようとするものである。
【図１】従来の超音波トランスデューサの内部構造断面
図。
図。
【図２】本考案の実施例における共振子の断面図。
【図３】本考案における超音波トランスデューサの共振
周波数の温度特性。
周波数の温度特性。
【図４】本考案の実施例における共振子の固定における
断面図。
断面図。
【０００１０】
１．金属製振動板 ２．圧電素子 ３．緩衝材 ４．モールド ５．端子 ６．エポキシ系接着剤 ７．共振子 ８．熱膨張係数低金属 ９．熱膨張係数高金属 １０．リード線 １１．溶接
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項】 圧電素子を２枚貼り合わせてなるバイモル
フ型振動子及び圧電素子と金属製振動板とを貼り合わせ
てなるユニモルフ型振動子の中央部に円錐状の共振子を
設けた複合振動体において、共振子を複数からなる熱膨
張係数の異なる材質を用いたことを特徴とする超音波ト
ランスデューサ。
フ型振動子及び圧電素子と金属製振動板とを貼り合わせ
てなるユニモルフ型振動子の中央部に円錐状の共振子を
設けた複合振動体において、共振子を複数からなる熱膨
張係数の異なる材質を用いたことを特徴とする超音波ト
ランスデューサ。
Claims (1)
- 【請求項】 圧電素子を２枚貼り合わせてなるバイモル
フ型振動子及び圧電素子と金属製振動板とを貼り合わせ
てなるユニモフ型振動子の中央部に円錐状の共振子を設
けた複合振動体において、共振子を複数からなる熱膨張
係数の異なる材質を用いたことを特徴とする超音波トラ
ンスデューサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10961491U JPH0631297U (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 超音波トランスデューサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10961491U JPH0631297U (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 超音波トランスデューサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0631297U true JPH0631297U (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=14514765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10961491U Pending JPH0631297U (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 超音波トランスデューサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631297U (ja) |
-
1991
- 1991-12-11 JP JP10961491U patent/JPH0631297U/ja active Pending
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