JPH0733185Y2 - 超音波検出装置 - Google Patents
超音波検出装置Info
- Publication number
- JPH0733185Y2 JPH0733185Y2 JP15836688U JP15836688U JPH0733185Y2 JP H0733185 Y2 JPH0733185 Y2 JP H0733185Y2 JP 15836688 U JP15836688 U JP 15836688U JP 15836688 U JP15836688 U JP 15836688U JP H0733185 Y2 JPH0733185 Y2 JP H0733185Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wave
- ultrasonic
- reflecting surface
- reflected
- dimension
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- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、超音波を送波する送波素子と、この送波素
子から送波された超音波が検波物体に当たって反射した
反射波を受波する受波素子とを別個に備え、検出物体の
有無と検出物体までの距離を判別する超音波検出装置に
関する。
子から送波された超音波が検波物体に当たって反射した
反射波を受波する受波素子とを別個に備え、検出物体の
有無と検出物体までの距離を判別する超音波検出装置に
関する。
第３図は、この種の送波素子と受波素子とを備えた従来
の超音波検出装置のブロック図である。
の超音波検出装置のブロック図である。
第３図において、所定周波数ｆの電気振動を発する駆動
回路１は、周波数ｆの共振周波数を有する送波素子２に
接続されている。前記周波数ｆを共振周波数とする受波
素子３は、信号処理回路20の増幅回路４に接続され、こ
の増幅回路４の出力は振幅変調回路５に接続され、振幅
変調回路５の出力は判定回路６に接続されている。
回路１は、周波数ｆの共振周波数を有する送波素子２に
接続されている。前記周波数ｆを共振周波数とする受波
素子３は、信号処理回路20の増幅回路４に接続され、こ
の増幅回路４の出力は振幅変調回路５に接続され、振幅
変調回路５の出力は判定回路６に接続されている。
前記駆動回路１で発振した電気振動は送波素子２から検
出すべき検出物体７に向かって送波され、この検出物体
７から反射して受波素子３に受波されて電気振動に変換
され、増幅回路４で増幅された後振幅変調回路５で振幅
変調されて判定回路６に入力される。判定回路６では、
受波した超音波から検出物体７の有無を判定すると共に
送波素子２で送波されてから受波素子３で受波されるま
での時間から検出物体７までの距離を判定する。
出すべき検出物体７に向かって送波され、この検出物体
７から反射して受波素子３に受波されて電気振動に変換
され、増幅回路４で増幅された後振幅変調回路５で振幅
変調されて判定回路６に入力される。判定回路６では、
受波した超音波から検出物体７の有無を判定すると共に
送波素子２で送波されてから受波素子３で受波されるま
での時間から検出物体７までの距離を判定する。
前記送波素子２から送波した超音波は拡散するから、第
４図に示すように、電気振動Ｅが超音波として送波素子
２から送波されると受波素子３には送波素子２から直接
受波素子３に到達する回析波S1と、検出物体７に当たっ
て反射して受波素子３に到達する反射波S2とが受波さ
れ、前記回析波S1が受波素子３に受波されると回析波S1
を反射波S2として検出物体７の有無や検出物体７までの
距離などの判定をしてしまう。このため回析波S1が受波
素子３に入射する時間帯は不感帯として回析波S1を信号
として判定しないようにしており、したがって送波素子
２に近い距離にある検出物体７の検出は不可能であると
いう欠点を有する。
４図に示すように、電気振動Ｅが超音波として送波素子
２から送波されると受波素子３には送波素子２から直接
受波素子３に到達する回析波S1と、検出物体７に当たっ
て反射して受波素子３に到達する反射波S2とが受波さ
れ、前記回析波S1が受波素子３に受波されると回析波S1
を反射波S2として検出物体７の有無や検出物体７までの
距離などの判定をしてしまう。このため回析波S1が受波
素子３に入射する時間帯は不感帯として回析波S1を信号
として判定しないようにしており、したがって送波素子
２に近い距離にある検出物体７の検出は不可能であると
いう欠点を有する。
そこで本考案の目的は、前述した従来装置の欠点を除去
し、近距離に存在する検出物体を確実に検出できる超音
波検出装置を提供することにある。
し、近距離に存在する検出物体を確実に検出できる超音
波検出装置を提供することにある。
前述の目的を達成するため本考案は、超音波を送波する
送波素子と、この送波素子から送波された超音波が検出
物体に入射して反射した反射波を受波する受波素子とを
並設した超音波検出装置において、前記超音波検出装置
に反射面を設け、この反射面の向きを前記送波素子から
送波され、該反射面で反射された超音波が前記受波素子
に向かうように設定し、前記送波素子から反射面までの
寸法とこの反射面から前記受波素子までの寸法の和から
前記送波素子から受波素子までの寸法を差し引いた値を
２で除した寸法が前記超音波の波長の1/4かまたはこの
波長の1/4とこの波長の1/2の整数倍との和であることを
特徴とする。
送波素子と、この送波素子から送波された超音波が検出
物体に入射して反射した反射波を受波する受波素子とを
並設した超音波検出装置において、前記超音波検出装置
に反射面を設け、この反射面の向きを前記送波素子から
送波され、該反射面で反射された超音波が前記受波素子
に向かうように設定し、前記送波素子から反射面までの
寸法とこの反射面から前記受波素子までの寸法の和から
前記送波素子から受波素子までの寸法を差し引いた値を
２で除した寸法が前記超音波の波長の1/4かまたはこの
波長の1/4とこの波長の1/2の整数倍との和であることを
特徴とする。
本考案においては、超音波の受波信号が複数ある場合、
その条件によっては干渉を生じることに着目し、送波素
子の近傍に送波素子からの超音波を反射する反射面を設
け、この反射面に当たって反射される超音波が受波素子
に受波されるようにし、この反射波と回析波との間に干
渉を生じさせて反射面からの反射波で回析波を相殺し、
検出物体に当たって反射される超音波のみを判定信号と
して使用することにより、近距離の検出物体の検出が可
能になる。
その条件によっては干渉を生じることに着目し、送波素
子の近傍に送波素子からの超音波を反射する反射面を設
け、この反射面に当たって反射される超音波が受波素子
に受波されるようにし、この反射波と回析波との間に干
渉を生じさせて反射面からの反射波で回析波を相殺し、
検出物体に当たって反射される超音波のみを判定信号と
して使用することにより、近距離の検出物体の検出が可
能になる。
第１図は本考案の一実施例を示す超音波検出装置のブロ
ック図であり、第３図に示す従来装置と同一のものには
同一の符号を付している。第１図において、駆動回路1,
送波素子2,受波素子3,増幅回路４、振幅変調回路５、判
定回路６などの各素子回路は従来のものと全く同一であ
るからその説明は省略する。
ック図であり、第３図に示す従来装置と同一のものには
同一の符号を付している。第１図において、駆動回路1,
送波素子2,受波素子3,増幅回路４、振幅変調回路５、判
定回路６などの各素子回路は従来のものと全く同一であ
るからその説明は省略する。
第１図に示す実施例において、第３図に示す従来装置と
異なる点は、超音波検出装置９に反射面８を設け、この
反射面８は送波素子２から送波された超音波を反射して
受波素子３に入射するように形成した点である。このた
め反射面８は、その向きが送波素子２から送波され、該
反射面８で反射された超音波が受波素子３に向かうよう
に設定されている。したがって、送波素子２から送波さ
れた超音波が反射面８に当たって反射されると、その反
射波が受波素子３に入射することになる。そして、反射
面８の位置は、送波素子２から反射面８までの寸法と反
射面８から受波素子３までの寸法の和から送波素子２と
受波素子３までの寸法を差し引いた値を２で除法、すな
わち２で割り算した寸法Ｌが、超音波の波長λの1/4ま
たは波長λの1/4とこの波長λの1/2の整数倍との和であ
るようにしたものである。
異なる点は、超音波検出装置９に反射面８を設け、この
反射面８は送波素子２から送波された超音波を反射して
受波素子３に入射するように形成した点である。このた
め反射面８は、その向きが送波素子２から送波され、該
反射面８で反射された超音波が受波素子３に向かうよう
に設定されている。したがって、送波素子２から送波さ
れた超音波が反射面８に当たって反射されると、その反
射波が受波素子３に入射することになる。そして、反射
面８の位置は、送波素子２から反射面８までの寸法と反
射面８から受波素子３までの寸法の和から送波素子２と
受波素子３までの寸法を差し引いた値を２で除法、すな
わち２で割り算した寸法Ｌが、超音波の波長λの1/4ま
たは波長λの1/4とこの波長λの1/2の整数倍との和であ
るようにしたものである。
この超音波検出装置においては、第２図に示すように、
駆動装置１から出力される電気振動Ｅが送波素子２から
超音波として送波されると、実線で示す回析波S1と検出
物体７に当たって反射し受波素子３に到達する反射波S2
の他に、点線で示すような回析波S1と180度の位相差で
回析波S1に重なる反射波S3が発生する。この理由は、送
波素子２から反射面８までの寸法とこの反射面８から受
波素子３まで寸法の和から送波素子２と受波素子３との
間の寸法を差し引いた値を２で割り算した寸法が波長λ
の1/4とされているので、回析波S1と反射波S3との間の
時間差が寸法Ｌの往復分、すなわち位相が180度ずれる
ことになるからである。そこで、反射面８の面積を適当
に選び、回析波S1と反射波S3の音量が等しくなるように
することにより回析波S1は反射波S3と干渉を起こして消
滅する。したがって、超音波検出装置９から近距離にあ
る検出物体７も回析波S1に妨害されることなく確実に検
出することができる。
駆動装置１から出力される電気振動Ｅが送波素子２から
超音波として送波されると、実線で示す回析波S1と検出
物体７に当たって反射し受波素子３に到達する反射波S2
の他に、点線で示すような回析波S1と180度の位相差で
回析波S1に重なる反射波S3が発生する。この理由は、送
波素子２から反射面８までの寸法とこの反射面８から受
波素子３まで寸法の和から送波素子２と受波素子３との
間の寸法を差し引いた値を２で割り算した寸法が波長λ
の1/4とされているので、回析波S1と反射波S3との間の
時間差が寸法Ｌの往復分、すなわち位相が180度ずれる
ことになるからである。そこで、反射面８の面積を適当
に選び、回析波S1と反射波S3の音量が等しくなるように
することにより回析波S1は反射波S3と干渉を起こして消
滅する。したがって、超音波検出装置９から近距離にあ
る検出物体７も回析波S1に妨害されることなく確実に検
出することができる。
第１図に示す実施例では、反射面８の寸法Ｌは波長λの
1/4にとしたが、この寸法Ｌは波長λの1/4の他に波長λ
の1/4と波長λの1/2の整数倍の和であるようにしてもよ
い。これは干渉の起きるＬ寸法が上述も場合からさらに
1/2波長分の寸法を加えたことになるからである。しか
しながら、Ｌ寸法をあまり長くすると回析波S1の受波時
刻と反射波S3の受波時刻に差が生じることからこの反射
面８はこの超音波検出装置を収納するケースの送受波素
子側に設けると都合よい。
1/4にとしたが、この寸法Ｌは波長λの1/4の他に波長λ
の1/4と波長λの1/2の整数倍の和であるようにしてもよ
い。これは干渉の起きるＬ寸法が上述も場合からさらに
1/2波長分の寸法を加えたことになるからである。しか
しながら、Ｌ寸法をあまり長くすると回析波S1の受波時
刻と反射波S3の受波時刻に差が生じることからこの反射
面８はこの超音波検出装置を収納するケースの送受波素
子側に設けると都合よい。
以上に説明したように本考案によれば、超音波を送波す
る送波素子と、この送波素子から送波された超音波が検
出物体に入射して反射した反射波を受波する受波素子と
を並設した超音波検出装置において、前記超音波検出装
置に反射面を設け、この反射面の向きを前記送波素子か
ら送波され、該反射面で反射された超音波が前記受波素
子に向かうように設定し、前記送波素子から反射面まで
の寸法とこの反射面から前記受波素子までの寸法の和か
ら前記送波素子から受波素子までの寸法を差し引いた値
を２で除した寸法が前記超音波の波長の1/4かまたはこ
の波長の1/4とこの波長の1/2の整数倍との和であるよう
にしたことにより、送波素子から受波素子に直接入射す
る回析波と反射面からの反射波とを干渉させて回析波を
反射面からの反射波で相殺して消滅させることができ、
これにより回析波による妨害をなくして近距離に存在す
る検出物体を確実に検出できるという効果がある。ま
た、反射面は超音波検出装置のケースの一部を利用する
ことによりモールドなどにより容易に形成できるので、
費用が嵩むことなく検出精度の高い超音波検出装置を提
供することができる。
る送波素子と、この送波素子から送波された超音波が検
出物体に入射して反射した反射波を受波する受波素子と
を並設した超音波検出装置において、前記超音波検出装
置に反射面を設け、この反射面の向きを前記送波素子か
ら送波され、該反射面で反射された超音波が前記受波素
子に向かうように設定し、前記送波素子から反射面まで
の寸法とこの反射面から前記受波素子までの寸法の和か
ら前記送波素子から受波素子までの寸法を差し引いた値
を２で除した寸法が前記超音波の波長の1/4かまたはこ
の波長の1/4とこの波長の1/2の整数倍との和であるよう
にしたことにより、送波素子から受波素子に直接入射す
る回析波と反射面からの反射波とを干渉させて回析波を
反射面からの反射波で相殺して消滅させることができ、
これにより回析波による妨害をなくして近距離に存在す
る検出物体を確実に検出できるという効果がある。ま
た、反射面は超音波検出装置のケースの一部を利用する
ことによりモールドなどにより容易に形成できるので、
費用が嵩むことなく検出精度の高い超音波検出装置を提
供することができる。
第１図および第２図はそれぞれこの考案の超音波検出装
置の一実施例を示し、第１図はそのブロック図、第２図
は第１図の要部の波形図であり、第３図および第４図は
それぞれ従来の超音波検出装置の一例を示し、第３図は
そのブロック図、第４図は第３図の要部の波形図であ
る。 2:送波素子、3:受波素子、7:検出物体、8:反射面、9:超
音波検出装置。
置の一実施例を示し、第１図はそのブロック図、第２図
は第１図の要部の波形図であり、第３図および第４図は
それぞれ従来の超音波検出装置の一例を示し、第３図は
そのブロック図、第４図は第３図の要部の波形図であ
る。 2:送波素子、3:受波素子、7:検出物体、8:反射面、9:超
音波検出装置。
Claims (1)
- 【請求項１】超音波を送波する送波素子と、この送波素
子から送波された超音波が検出物体に入射して反射した
反射波を受波する受波素子とを並設した超音波検出装置
において、前記超音波検出装置に反射面を設け、この反
射面の向きを前記送波素子から送波され、該反射面で反
射された超音波が前記受波素子に向かうように設定し、
前記送波素子から反射面までの寸法とこの反射面から前
記受波素子までの寸法の和から前記送波素子から受波素
子までの寸法を差し引いた値を２で除した寸法が前記超
音波の波長の1/4かまたはこの波長の1/4とこの波長の1/
2の整数倍との和であることを特徴とする超音波検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15836688U JPH0733185Y2 (ja) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | 超音波検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15836688U JPH0733185Y2 (ja) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | 超音波検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0279486U JPH0279486U (ja) | 1990-06-19 |
| JPH0733185Y2 true JPH0733185Y2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=31438628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15836688U Expired - Fee Related JPH0733185Y2 (ja) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | 超音波検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733185Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007170975A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 物体検知装置 |
| JP4456644B2 (ja) * | 2007-12-26 | 2010-04-28 | 株式会社デンソー | 超音波センサ |
| JP6518205B2 (ja) * | 2016-03-07 | 2019-05-22 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 超音波検査方法及び超音波検査装置 |
-
1988
- 1988-12-05 JP JP15836688U patent/JPH0733185Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0279486U (ja) | 1990-06-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |