JPH0926342A - 超音波振動子及びこれを用いた超音波流量計 - Google Patents

超音波振動子及びこれを用いた超音波流量計

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JPH0926342A
JPH0926342A JP7177068A JP17706895A JPH0926342A JP H0926342 A JPH0926342 A JP H0926342A JP 7177068 A JP7177068 A JP 7177068A JP 17706895 A JP17706895 A JP 17706895A JP H0926342 A JPH0926342 A JP H0926342A
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ultrasonic
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flow
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half wavelength
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JP7177068A
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English (en)
Inventor
Kenzo Ochi
謙三 黄地
Yukio Nagaoka
行夫 長岡
Motoyuki Nawa
基之 名和
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波振動子の指向性制御と超音波流量計の
計測精度を高める。 【構成】 円柱状の振動子5を複数個の振動部分6、
7、8に分割し、二分の一波長以内の位相差で駆動し、
送信超音波の指向性を制御する。指向性の制御可能な超
音波振動子によって超音波流量計を構成すれば、流体の
流れによる超音波受信感度の低下を防ぎ、流量精度を高
めることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波を利用してガス
・水などの流体の流量を計測する超音波流量計に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の超音波流量計は、図12
に示すように、流路1の上流と下流とに一対の超音波振
動子2と3を流れの方向(図中に矢印で示す)に相対し
て設け、上流側の振動子2から流れの方向に超音波を発
信し、この超音波を下流側の振動子3で受信し、振動子
2から3への超音波の伝搬時間、Tdnを計測する。ま
た、逆に下流側の振動子3から流れに逆らって超音波を
発信し、この超音波を上流側の振動子2で受信し、振動
子3から2への超音波の伝搬時間、Tupを計測する。こ
の2つの伝搬時間の差から流路1を流れる流体の平均的
な流速を演算し、あらかじめ解っている流路1の断面積
とから、流体の流量を検知していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の超音波流量計では、流路1内を伝搬する超音波の伝
搬方向は、振動子2、3の設置方向で決まるため、例え
ば振動子2と3とが、各々の中心線4からずれて設置さ
れていた場合、超音波の受信感度が極端に低下する。こ
のためS/N比が低下し、計測流量値に誤差が含まれ、
誤動作することがあった。このため、振動子2、3を、
それぞれ機械的に調節し、受信感度が大きくなるように
していた。また、流路1内を流れる流体によって、振動
子2、3間を伝搬する超音波が、下流方向に流されるた
め、超音波の伝搬方向が曲げられる。すなわち、伝搬す
る超音波は、受信側振動子の下流方向に伝搬するため、
受信側振動子で受信される超音波の受信強度が、流体の
流速に依存して変化することになり、伝搬時間計測時に
誤差となって、計測流量値に誤差が含まれ、誤動作する
こともあった。
【0004】本発明は上記課題を解決するもので、超音
波の送信方向を制御できる超音波振動子を提供するとと
もに、広い流量範囲にわたって高精度の流量計測ができ
る超音波流量計を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の超音波振動子は、以下の構成とした。
【0006】すなわち、複数個の振動部分からなり、そ
れぞれが互いに独立に、かつ、二分の一波長以内の位相
差の超音波を送信できる構成とした。
【0007】また、複数個の振動部分からなり、それぞ
れが互いに独立に、かつ、二分の一波長以内の電気的な
位相差で駆動され、それぞれ互いに独立に超音波を送信
できる構成とした。
【0008】また、複数個の振動部分からなり、それぞ
れが互いに独立に、かつ、二分の一波長以内の物理的な
位相差で駆動され、それぞれ互いに独立に超音波を送信
できる構成とした。
【0009】上記目的を達成するために本発明の超音波
流量計は、以下の構成とした。すなわち、複数個の振動
部分からなり、それぞれが互いに独立に、かつ、二分の
一波長以内の位相差で超音波を送受信できる一対の超音
波振動子を、流路の上流と、下流とに対面させる構成と
した。
【0010】また、複数個の振動部分からなり、それぞ
れが互いに独立に、かつ、二分の一波長以内の位相差で
超音波を送受信できる一対の超音波振動子を、流路の上
流と、下流とに対面させ、超音波の伝搬方向と、流体の
流れの方向とを平行となる構成とした。
【0011】また、複数個の振動子部分からなり、それ
ぞれが互いに独立に、かつ、二分の一波長以内の位相差
で超音波を送受信できる一対の超音波振動子を、流路の
上流と、下流とに対面させ、超音波の伝搬方向と、流体
の流れの方向とを斜交させる構成とした。
【0012】また、流れ方向に並んだ複数個の振動部分
からなり、それぞれが互いに独立に、かつ、二分の一波
長以内の位相差で超音波を送受信できる一対の超音波振
動子を、矩形流路の上流と、下流とに対面させ、超音波
の伝搬方向を矩形流路の長手方向に取るとともに、流体
の流れの方向と斜交させる構成とした。
【0013】また、流れ方向に並んだ複数個の振動部分
からなり、それぞれが互いに独立に、かつ、二分の一波
長以内の位相差で超音波を送受信できる一対の超音波振
動子を、矩形流路の上流と、下流とに対面させ、超音波
の伝搬方向を矩形流路の長手方向に取るとともに、流体
の流れの方向と斜交させ、前記複数個の振動部分からな
る超音波振動子を、各振動部分を、二分の一波長以内の
位相差を順次変化させて駆動し、最大受信感度の得られ
た位相差で、複数個の振動部を駆動させて流体の流量を
計測する構成とした。
【0014】
【作用】本発明は、超音波振動子が、複数個の振動部分
に分割されており、それぞれを、位相差が二分の一波長
以内で独立に駆動できるため、超音波振動子から送信さ
れる超音波の伝搬方向を、即ち、指向性を制御すること
ができる。複数個の振動部分から送信される超音波は、
二分の一波長以内の位相差であるため、ある方向(指向
性の鋭い方向)では、超音波が相互に干渉しあって強め
合う結果となる。
【0015】また、管路など流路内に振動子を対向させ
て設置した場合に、振動子の中心軸に機械的な位置ずれ
が発生し、受信感度が低下しても、簡単に、それぞれの
振動部分に位相差を与えて駆動することにより機械的な
位置ずれによる、超音波の受信感度低下を補正すること
ができる。
【0016】また、超音波の伝搬方向と、流体の流れる
方向とが斜交し、超音波が流体により流され、超音波の
受信感度が低下しても、振動子の指向性を制御すること
により、超音波の受信感度を補正することができる。
【0017】従って、超音波の受信感度のS/N比が、
振動子間の位置ずれや、流体の流速に依存しないで、常
に一定とすることができ、誤差の少ない超音波流量計を
提供できる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図1にもとづ
いて説明する。
【0019】図1は、本発明の実施例を基づく円柱状の
超音波振動子5の斜視図である。3つの振動部分6、
7、8に分割されている。振動部分は、PZT、PC
M、PVDFなどの圧電材料で構成した。それぞれの部
分の上部には、厚さ約10μm程度の焼き付け銀電極、
蒸着アルミ電極などの電極、6a、7a、8aが形成さ
れている。また、それぞれの下部にも同様の電極、6
b、7b、8b、(図示せず)が形成されている。それ
ぞれの上部電極には、独立に電力を供給できるように、
リード線6c、7c、8cが、下部電極には、6d、7
d、8d(図示せず)とが接続されている。5aは、振
動部分を収納する一部破断した収納容器を示し、アル
ミ、SUSなどの金属で構成した。5bは、振動部分
6、7、8、の間隔を保持する電気絶縁性のスペーサを
示し、振動部分の高さの二分の一以下とし、エポキシ、
シリコンなどの樹脂あるいはゴムなどで、あるいは、プ
ラスチックなどで構成した。なお、同様のスペーサは、
前記振動部分と前記収納容器との間にも設けた。
【0020】図2は、本発明の第2の実施例に基づく矩
形状の振動子9の斜視図である。3つの振動部分10、
11、12に分割されている。振動部分は、PZT、P
CM、PVDFなどの圧電材料で構成した。それぞれの
部分の上部には、図1で示した超音波振動子5と同様の
電極、10a、11a、12aが形成されている。ま
た、それぞれの下部にも焼き付け銀電極などの電極、1
0b、11b、12b、(図示せず)が形成されてい
る。それぞれの電極には、独立に電力を供給できるよう
にリード線10c、11c、12cと10d、11d、
12d(図示せず)とが形成されている。9aは、振動
部分を収納する一部破断した容器を示し、アルミ、SU
Sなどの金属で構成した。9bは、振動部分10、1
1、12、の間隔を保持する電気絶縁性のスペーサを示
し、振動部分の高さの二分の一以下とし、エポキシ、シ
リコンなどの樹脂あるいはゴムなどで、あるいは、プラ
スチックなどで構成した。なお、同様のスペーサは、前
記振動部分と前記収納容器との間にも設けた。
【0021】同様に、図3は、本発明の第3の実施例に
基づく矩形状の振動子13の斜視図である。振動部分が
6分割されている。振動部分は、収納容器13aに収納
固定されている。また、それぞれの振動部分の間および
振動部分と収納容器との間には電気絶縁性のスペーサ1
3bが設けられている。それぞれの振動部分には、図1
と図2とに示したように、電極と電力供給用のリード線
(図示せず)とが形成されている。
【0022】例えば、図1に示した円柱状の振動子5
を、3つの振動部分6、7、8を同時に、即ち、同じ位
相で駆動すると、その円柱状の振動子5から送信される
超音波の指向特性は、円柱の直径と、送信される超音波
の波長とで決まる指向特性、即ち、空間的な強度分布を
示し、円柱状の振動子5の中心軸がその場合基準軸とな
る。しかし、図4に示すように、3つの独立した駆動電
源14、15、16を用いて、二分の一波長以内のある
一定の位相差で、3つの振動部分6、7、8を順次駆動
すると、空間的な強度分布は、前述したように、同じ位
相で駆動した場合と同じであるが、その基準軸を制御す
ることができ、その基準軸を円柱の中心軸からずらすこ
とができる。従って、指向特性を制御することができ、
任意の方向に超音波を送信することができる。なお、こ
の場合、振動子は各振動部分で完全に分離しているもの
を用いたが、下端部二分の一以下程度の部分で結合され
ていても、本発明の指向性の制御は可能となる。すなわ
ち、一つの振動子の上部、または下部から振動子の二分
の一以上のスリット加工してもよい。なお、スリット深
さは深い方が、振動の分離度は良い。また、図2に示し
た矩形状の振動子9を、例えば、3つの振動部分10、
11、12を同時に、即ち、同じ位相で駆動すると、そ
の矩形状の振動子9から送信される超音波の指向特性、
即ち、空間的な強度分布は、矩形の辺の長さと、送信さ
れる超音波の波長とで決まる指向特性を示す。しかし、
図4に示したような、3つの独立した駆動電源を用い
て、二分の一波長以内の位相差で、3つの振動部分1
0、11、12を順次駆動すると、空間的な強度分布
は、前記で説明した、同じ位相で駆動した場合と同じで
あるが、その基準軸を自由に、任意の方向にずらすこと
ができ、指向特性が制御できる。この場合、制御できる
方向は、図2の左右の方向である。なお、図2の上下の
方向の強度分布は、同相で駆動した場合と同じであり、
制御することができない。さらに、中央の振動部分11
を駆動する位相を、その両側の振動部分、10と12よ
りも、少し遅らせると、振動子9から送信される超音波
を収束させることができるため、あまり広がらない、よ
り強い超音波を送信することもできる。
【0023】また、図3に示した矩形状の振動子13の
場合、例えば、6つの振動部分を、6つの独立した駆動
電源を用いて駆動すると、送信される超音波の基準軸を
任意に制御することができる。即ち、図3の、左右方向
にも、上下方向にも制御することができる。従って、こ
の場合は、これらを組み合わせることにより、任意の方
向に、超音波の送信方向を制御することができる。
【0024】図5は、第4の実施例による超音波の指向
性を説明するための図。図5(a)は、図2に示した矩
形状の振動子9の上面から見た図であり、(b)はその
正面図である。なお、収納容器9bは、省略した。振動
子9は、振動部分が、18、19、20に3分割され、
それぞれの振動部分の上面と下面とには、厚さ約10μ
m程度のの焼き付け銀などの電極18aと18b、19
aと19b、20aと20bとが形成されている。電力
供給用のリード線は省略した。図5(b)に見られるよ
うに、それぞれの振動部分が上下方向に階段状になって
いる。図6に示す駆動電源21で、矩形状の振動子9を
駆動すると、振動部18、19、20は同時に、超音波
を送信するが、図5(b)に見られるように、振動部1
8、19、20が上下方向に階段状になっているため、
例えば、図5(b)の上部のある一点で、超音波の伝搬
して来るのを待っているとすると、振動部18からの超
音波が最初に到達し、次に19から、20からの順に到
達してくることになる。従って、図5(a)の右の方向
に、即ち、図5(b)の右上方向に、振動部18、1
9、20から等距離にある方向に、最も強い超音波が得
られる。このように、振動部の距離を、機械的に上下方
向に調節することにより、複数個の振動部分を同相で駆
動しても、超音波の最も強い方向を制御することができ
る。
【0025】図7は、前記図1で説明した円柱状の超音
波振動子5を、上流側51と下流側52とに設置した音
波流量計22の断面図を示す。流体は、流路1内を矢印
の方向に流れる。この場合、超音波の伝搬経路が、流路
1の上流と下流とにあって、かつ、流路と斜交している
ため、中心軸23を正確に一致させることは、実用上非
常に困難であった。このため、従来では、振動子51、
あるいは、52の幾何学的な傾きを調整して、超音波の
受信感度が大きくなるように設定していた。しかし、本
発明の超音波振動子を用いると、電気的に位相を遅らせ
たり、進めたりするだけで、間単に、超音波の受信感度
を大きく設定する事ができ、非常に簡単となる。また、
超音波振動子を傾けたりすることなしに、図5で説明し
たように、各振動部分を前後に滑らせるだけでも、容易
に超音波の受信感度を大きくとることができる。従っ
て、調整作業が簡単に、容易となる。
【0026】図8は、前記図1で説明した円柱状の超音
波振動子5を、上流側51と下流側52とに設置した音
波流量計24の断面図を示す。流体は、流路1内を矢印
の方向に流れる。この場合、超音波の伝搬経路は、流路
と平行に配置されている。また、超音波振動子5a1、
5a2とが、流路の中央部に配置されているため、中心
軸25を正確に一致させることは、実用上非常に困難で
あった。このため、従来では、振動子51、あるいは、
52の傾きを調整して、超音波の受信感度が大きくなる
ように設定していたが、振動子が流路の中央部に設置さ
れているため、非常に作業性が悪かった。本発明の超音
波振動子を用いると、電気的に位相を遅らせたり、進め
たりするだけで、間単に、容易に、超音波の受信感度を
大きく設定する事ができる。また、超音波振動子を傾け
たりすることなしに、図5で説明したように、各振動部
分を前後に滑らせるだけで容易に超音波の受信感度を大
きくとることができる。このため、確実に固定した後に
作業することができる。従って、調整作業が容易とな
る。電気的に位相を調整する場合、超音波振動子が、流
路の中央部にあっても、簡単に、外部から調整すること
ができる。
【0027】図9は、第7の実施例による超音波流量計
26を示す図。超音波振動子は矩形状の振動子9を用
い、上流側を91、下流側を92とする。図2で示した
左右方向を、流路1の流体の流れ方向(矢印)と一致さ
せた。従って、流体の流れる方向に指向性を制御するこ
とができる配置となる。超音波の伝搬路27は、流体の
流れ方向とは斜交することになる。このような配置にお
いて、例えば、流体の流れが無い場合に、即ち、流体の
静止状態において、振動子91、92との間で送受信さ
れる超音波の受信感度が、電気的位相差、あるいは物理
的位相差の調整によって、最適値に設定されていたとす
る。このような状態で、流体が流れると、例えば、上流
側の振動子91から送信された超音波は、流体に流さ
れ、下流側の振動子92に到達する際に、超音波受信感
度が最大となる最適位置よりも下流側に流される。また
逆に、下流側の振動子92から送信された超音波は、流
体に流され、上流側の振動子91に到達する際に、超音
波受信感度が最大となる最適位置よりも下流側に流され
る。このため、超音波の受信感度が流体の流量、即ち、
流速に左右されたり、低下したりし、流量計測に誤差を
発生しやすくなり、誤動作することがあった。本発明で
は、流体の流れる方向に指向性を制御できる振動子9
1、92を用いているため、電気的位相差を調整するこ
とにより、流体の流量にかかわらず、常に、超音波の受
信感度を最大とする最適な指向性を確保できる。従っ
て、流量計測に誤差の発生することがなく、安定に、正
確な流量計測ができる。
【0028】図10は、第8の実施例による超音波流量
計28を示す図であり、(a)は、その断面図を示し、
(b)は、(a)のA−A’断面を示す。超音波振動子
は矩形状の振動子9を用い、上流側を91、下流側を9
2とする。図2(a)で示した左右方向を、流路1の流
体の流れ方向(矢印)と一致させた。従って、流体の流
れる方向に指向性を制御することができる配置となる。
超音波の伝搬路29は、流体の流れ方向とは斜交するこ
とになる。流路1の断面形状30は矩形とした。矩形流
路の短辺31は、用いる超音波振動子の大きさ程度と
し、約5〜20mmとした。また、矩形流路の長辺32
は、最大流量時の圧損から求め、おおむね短辺の3〜1
0倍程度とした。流路の短辺31を、用いる振動子の寸
法程度とすることにより、強い超音波が得られた。即
ち、振動子91または92から送信された超音波は、振
動子の寸法程度の幅の中を伝搬するため、短辺方向(3
1の方向)へは、ほとんど拡散することができない。即
ち、短辺31側から送信された超音波は、長辺32で反
射されるため、拡散することがない。また、流体の流れ
方向へは、上流側の振動子91、下流側の振動子92と
も、送信する超音波を収束させたり、指向性を制御する
ことができるため、送信された超音波が流体の流れに流
されても、電気的位相差を調整することにより、超音波
の受信感度を最適にすることが簡単にできる。このた
め、本発明の超音波流量計では、特に、矩形断面流路を
有する本発明の超音波流量計では、常に、強い超音波が
送受信されるため、超音波の受信感度が大きく、誤差の
少ない流量計測ができる。
【0029】図11は、図10で示した超音波流量計2
8の動作を説明するためのブロック図。33は位相可変
型送信機、34はその出力端子であり、送信側振動子9
1、92が接続される。35は位相可変型受信器であ
り、36はその入力端子であり、受信側振動子92、9
1が接続される。37は増幅回路、38はマイコンであ
り、演算処理や、送信指令を発生する。例えば、位相可
変型送信器33の出力端子34に、上流側振動子91を
接続し、複数個の端子間の位相を順次変えて、振動子9
1を駆動し、超音波を伝搬路29に沿って、送信する。
下流側振動子92で受信された信号は、入力端子36を
介して、位相可変型受信機35に入力される。35から
の出力は、増幅回路37で、マイコン38で処理しやす
い程度に増幅される。マイコン38では、送信側、受信
側の位相関係から、超音波の最適送信位相、受信位相を
演算し、決定する。その後、出力端子34に下流側の振
動子92を接続し、入力端子36に上流側振動子91を
接続し、前記とどうようにして、超音波の最適送信位
相、受信位相を決定する。それぞれの送受信条件は、マ
イコン38に記憶され、その条件で、正確な流量計測を
実施する。なお、計測結果の流量値に大きな変化が認め
られないときは、そのままの条件で、流量計測を実施す
る。
【0030】計測流量値に大きな変化が認められた場
合、再度流量計測前に、前記の最適送受信条件を求め、
新たな最適条件で、流量計測を実施する。なお、何度も
何度も繰り返し最適送受信条件を求め、前記マイコン3
8に、その都度、記憶しておくと、計測流量値に応じ
た、最適位相条件が簡単に求められる。
【0031】最適送受信条件を求める際、位相可変型受
信機の位相条件は、位相差零とすれば、やや受信感度は
低下するが、より簡単に最適条件が見つかる。
【0032】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
超音波振動子及びこれを用いた超音波流量計によれば次
の効果が得られる。
【0033】(1)複数個の振動部分からなり、それぞ
れが互いに独立に、かつ、二分の一波長以内の位相差の
超音波を送信する機能を備えたので、送信する超音波の
指向性を制御することができる。
【0034】(2)複数個の振動部分からなり、それぞ
れが互いに独立に、かつ、二分の一波長以内の電気的な
位相差で駆動され、それぞれ互いに独立に超音波を送信
する機能を備えたので、送信する超音波の指向性を電気
的に制御することができる。
【0035】(3)複数個の振動部分からなり、それぞ
れが互いに独立に、かつ、二分の一波長以内の物理的な
位相差で駆動され、それぞれ互いに独立に超音波を送信
する機能を備えたので、送信する超音波の指向性を物理
的に制御することができる。
【0036】(4)複数個の振動部分からなり、それぞ
れが互いに独立に、かつ、二分の一波長以内の位相差で
超音波を送受信できる一対の超音波振動子を、流路の上
流と、下流とに対面させる構成なので、超音波振動子の
位置ずれが発生しても、指向性を制御することにより、
簡単に、位置合わせができ、調整が容易となる。従っ
て、超音波の受信感度が大きくとれ、誤動作の少ない流
量計となる。
【0037】(5)複数個の振動部分からなり、それぞ
れが互いに独立に、かつ、二分の一波長以内の位相差で
超音波を送受信できる一対の超音波振動子を、流路の上
流と、下流とに対面させ、超音波の伝搬方向と、流体の
流れの方向とを平行させてなる構成であるため、振動子
が流路の中央部に在っても、外部から、例えば、電気的
に指向性を制御できるため、振動子間の位置合わせが簡
単にでき、調整が容易となる。従って、超音波の受信感
度が大きくとれ、誤動作の少ない流量計となる。
【0038】(6)複数個の振動子部分からなり、それ
ぞれが互いに独立に、かつ、二分の一波長以内の位相差
で超音波を送受信できる一対の超音波振動子を、流路の
上流と、下流とに対面させ、超音波の伝搬方向と、流体
の流れの方向とを斜交させてなる構成であるから、送信
された超音波が、流体の流れによって流されても、指向
性を制御できるため、常に、最適な超音波受信感度とす
ることができ、誤動作の少ない流量計となる。
【0039】(7)流れ方向に並んだ複数個の振動部分
からなり、それぞれが互いに独立に、かつ、二分の一波
長以内の位相差で超音波を送受信できる一対の超音波振
動子を、矩形流路の上流と、下流とに対面させ、超音波
の伝搬方向を矩形流路の長手方向に取るとともに、流体
の流れの方向と斜交させてなる構成なので、送信された
超音波は、矩形流路の高さ方向に閉じこめられ、かつ、
流体の流れ方向には、指向性の制御により、超音波が収
束するため、超音波の受信感度が大きくなり、誤動作の
少ない流量計となる。
【0040】(8)流れ方向に並んだ複数個の振動部分
からなり、それぞれが互いに独立に、かつ、二分の一波
長以内の位相差で超音波を送受信できる一対の超音波振
動子を、矩形流路の上流と、下流とに対面させ、超音波
の伝搬方向を矩形流路の長手方向に取るとともに、流体
の流れの方向と斜交させ、前記複数個の振動部分からな
る超音波振動子を、各振動部分を、二分の一波長以内の
位相差を順次変化させて駆動し、最大受信感度の得られ
た位相差で、複数個の振動部を駆動させて流体の流量を
計測してなる構成であるため、流体の流量にかかわら
ず、超音波の受信感度を常に、最適とすることができ、
誤動作の少ない流量計となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の超音波振動子の斜視図
【図2】本発明の第2の実施例の超音波振動子の斜視図
【図3】本発明の第3の実施例の超音波振動子の斜視図
【図4】本発明の超音波振動子を駆動する回路図
【図5】(a)本発明の第4の実施例の超音波振動子の
上面図 (b)同振動子の正面図
【図6】本発明の超音波振動子を駆動する別の回路図
【図7】本発明の第5の実施例の超音波流量計の断面図
【図8】本発明の第6の実施例の超音波流量計の断面図
【図9】本発明の第7の実施例の超音波流量計の断面図
【図10】(a)本発明の第8の実施例の超音波流量計
の断面図 (b)同流量計のAーA’断面図
【図11】本発明の実施例の超音波流量計の駆動回路ブ
ロック図
【図12】従来の超音波流量計の断面図
【符号の説明】
5 円柱状の超音波振動子 6、7、8 振動部分 6a、7a、8a 電極 6b、7b、8b 電極 9、13、17 矩形状の超音波振動子 14、15、16 駆動電源

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数個の振動部分からなり、それぞれが互
    いに独立に、かつ、二分の一波長以内の位相差の超音波
    を送信してなる超音波振動子。
  2. 【請求項2】複数個の振動部分からなり、それぞれが互
    いに独立に、かつ、二分の一波長以内の電気的な位相差
    で駆動され、それぞれ互いに独立に超音波を送信してな
    る超音波振動子。
  3. 【請求項3】複数個の振動部分からなり、それぞれが互
    いに独立に、かつ、二分の一波長以内の物理的な位相差
    で駆動され、それぞれ互いに独立に超音波を送信してな
    る超音波振動子。
  4. 【請求項4】複数個の振動部分からなり、それぞれが互
    いに独立に、かつ、二分の一波長以内の位相差で超音波
    を送受信できる一対の超音波振動子を、流路の上流と、
    下流とに対面させてなる超音波流量計。
  5. 【請求項5】複数個の振動部分からなり、それぞれが互
    いに独立に、かつ、二分の一波長以内の位相差で超音波
    を送受信できる一対の超音波振動子を、流路の上流と、
    下流とに対面させ、超音波の伝搬方向と、流体の流れの
    方向とを平行させてなる超音波流量計。
  6. 【請求項6】複数個の振動子部分からなり、それぞれが
    互いに独立に、かつ、二分の一波長以内の位相差で超音
    波を送受信できる一対の超音波振動子を、流路の上流
    と、下流とに対面させ、超音波の伝搬方向と、流体の流
    れの方向とを斜交させてなる超音波流量計。
  7. 【請求項7】流れ方向に並んだ複数個の振動部分からな
    り、それぞれが互いに独立に、かつ、二分の一波長以内
    の位相差で超音波を送受信できる一対の超音波振動子
    を、矩形流路の上流と、下流とに対面させ、超音波の伝
    搬方向を矩形流路の長手方向に取るとともに、流体の流
    れの方向と斜交させてなる超音波流量計。
  8. 【請求項8】流れ方向に並んだ複数個の振動部分からな
    り、それぞれが互いに独立に、かつ、二分の一波長以内
    の位相差で超音波を送受信できる一対の超音波振動子
    を、矩形流路の上流と、下流とに対面させ、超音波の伝
    搬方向を矩形流路の長手方向に取るとともに、流体の流
    れの方向と斜交させ、前記複数個の振動部分からなる超
    音波振動子を、各振動部分を、二分の一波長以内の位相
    差を順次変化させて駆動し、最大受信感度の得られた位
    相差で、複数個の振動部を駆動させて流体の流量を計測
    してなる超音波流量計。
JP7177068A 1995-07-13 1995-07-13 超音波振動子及びこれを用いた超音波流量計 Pending JPH0926342A (ja)

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