JPS5884600A - 超音波送受波器 - Google Patents
超音波送受波器Info
- Publication number
- JPS5884600A JPS5884600A JP56183545A JP18354581A JPS5884600A JP S5884600 A JPS5884600 A JP S5884600A JP 56183545 A JP56183545 A JP 56183545A JP 18354581 A JP18354581 A JP 18354581A JP S5884600 A JPS5884600 A JP S5884600A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic transducer
- diaphragm
- piezoelectric element
- sound absorbing
- absorbing material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
- H04R17/10—Resonant transducers, i.e. adapted to produce maximum output at a predetermined frequency
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transducers For 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】
本発明は、貼り合せ型圧電素手を用いた超音波送受波器
にかかり、パルス特性を改善した超音波送受波器に提供
しようとするものである。
にかかり、パルス特性を改善した超音波送受波器に提供
しようとするものである。
空気中での超音波の送受波器は、圧電セラミックスの貼
り合せ型圧電素子が多く用いられており、−に記貼り合
せ型圧電素子の撓み振動の共振点２反共振点で使用する
ように作られている。捷た空気の機械的インピーダンス
は圧電セラミクスのそれと比して著しく小さいため、貼
り合せ型圧電素子を振動板と結合させて機械的インピー
ダンスの低下を図っている。
り合せ型圧電素子が多く用いられており、−に記貼り合
せ型圧電素子の撓み振動の共振点２反共振点で使用する
ように作られている。捷た空気の機械的インピーダンス
は圧電セラミクスのそれと比して著しく小さいため、貼
り合せ型圧電素子を振動板と結合させて機械的インピー
ダンスの低下を図っている。
従来の超音波送受波器の構造を第１図に示す。
貼り合せ型圧電素子１の中心部に貫通固定された結合軸
２を設け、この結合軸２に振動板３を取付けるとともに
、貼り合せ型圧電素子１の振動の節部を支持台４の先端
に弾性接着剤５をもって固定するものであった。６，６
′は端子、７は貼り合せ型圧電素子等を覆うケース、８
はケース７の上部゛に形成された透孔に取り付けられた
保鋤用メノンユ、９．９′は貼り合せ型圧電素子１と端
子６，６′を電気的に接続しているリード線である。
２を設け、この結合軸２に振動板３を取付けるとともに
、貼り合せ型圧電素子１の振動の節部を支持台４の先端
に弾性接着剤５をもって固定するものであった。６，６
′は端子、７は貼り合せ型圧電素子等を覆うケース、８
はケース７の上部゛に形成された透孔に取り付けられた
保鋤用メノンユ、９．９′は貼り合せ型圧電素子１と端
子６，６′を電気的に接続しているリード線である。
第２図は、上記超音波送受波器のパルス特性を示したも
ので、貼り合せ型圧電素子１を複数個のパルスで駆動し
たときの送信波形である。圧電セラミクスの機械的Ｑが
高いことにより、立」〕す・立下り時間が遅く２ミリ秒
以上にも及ぶものであった。
ので、貼り合せ型圧電素子１を複数個のパルスで駆動し
たときの送信波形である。圧電セラミクスの機械的Ｑが
高いことにより、立」〕す・立下り時間が遅く２ミリ秒
以上にも及ぶものであった。
このような従来の超音波送受波器を用いて、短い時間間
隔で測定情報を得る必要がある場合、立上り・立下り時
間が長いために、受信信号がピーク値になるまでの時間
がかかる。あるいは受信信号が立する前に次の信号が受
信される等、正確な測定情報が得られなかった。
隔で測定情報を得る必要がある場合、立上り・立下り時
間が長いために、受信信号がピーク値になるまでの時間
がかかる。あるいは受信信号が立する前に次の信号が受
信される等、正確な測定情報が得られなかった。
また、送受波を単体の素子で行なわせる場合、送波させ
てたたちに受信可能な状態になるまで、かなりの時間を
要し、その間、測定情報は得られなかった、。
てたたちに受信可能な状態になるまで、かなりの時間を
要し、その間、測定情報は得られなかった、。
そこで、本発明は上記問題点を効果的に解決したもので
あり、その要旨は、貼り合せ型圧電素子の中心に振動板
を設け、機械的振動を抑制するように振動板の周囲を弾
性ゴム等の緩衝材でケースに弾性的に内定するとともに
、ケースの底部に吸音材を配してなり、急峻なパルス特
性を有する超音波送受波器を提供するものである。
あり、その要旨は、貼り合せ型圧電素子の中心に振動板
を設け、機械的振動を抑制するように振動板の周囲を弾
性ゴム等の緩衝材でケースに弾性的に内定するとともに
、ケースの底部に吸音材を配してなり、急峻なパルス特
性を有する超音波送受波器を提供するものである。
以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する
。
。
第３図は本発明にかかる超音波送受波器の一実施例の断
面図である。
面図である。
金属あるいは樹脂により形成された振動板１３は、圧電
セラミクスで構成された貼り合せ型圧電素子１１の中心
部に配した結合軸１２に取り付けられている。上記振動
板１３の周辺部は、機械的振動を抑制するように円環状
に形成された弾性ゴム等の緩衝材２０によって、−筒状
のケース１７の内側面に弾性的に固定されている。また
ケース１７の底部には吸音材２１を配している。１６゜
１６′は端子で貼り合せ型圧電素子１１とリード線１９
、１９’によって電気的に接続されている。
セラミクスで構成された貼り合せ型圧電素子１１の中心
部に配した結合軸１２に取り付けられている。上記振動
板１３の周辺部は、機械的振動を抑制するように円環状
に形成された弾性ゴム等の緩衝材２０によって、−筒状
のケース１７の内側面に弾性的に固定されている。また
ケース１７の底部には吸音材２１を配している。１６゜
１６′は端子で貼り合せ型圧電素子１１とリード線１９
、１９’によって電気的に接続されている。
次に上記構造の超音波送受波器のパルス特性を第４図に
示す。これによれば、パルスの立上り・立下り時間は０
．１４１７秒以下を示すようになった。
示す。これによれば、パルスの立上り・立下り時間は０
．１４１７秒以下を示すようになった。
なお、第４図はパルスの包絡線を示しており、立上がる
までの波数は３〜４波であった。
までの波数は３〜４波であった。
第５図は上記吸音材２１のパルス特性に対する
。
。
効果を示したもので、これにより立下り時間が著しく改
善された。すなわち、実線は吸音材２１を設けた場合の
特性を示し、破線は吸音材を設けていない場合の特性を
示している。。
善された。すなわち、実線は吸音材２１を設けた場合の
特性を示し、破線は吸音材を設けていない場合の特性を
示している。。
第６図は、上記円環状緩衝材２ｏの内径と立上り・立下
り時間との関係を示している。図のＡは立トリ時間を、
また同じくＢは立下り時間をそれぞれ示す。ただし、こ
のとき振動板１３の直径は１６＋ｍｎ、貼り合せ型圧電
素子１１の直径は１０＋ｍｎ。
り時間との関係を示している。図のＡは立トリ時間を、
また同じくＢは立下り時間をそれぞれ示す。ただし、こ
のとき振動板１３の直径は１６＋ｍｎ、貼り合せ型圧電
素子１１の直径は１０＋ｍｎ。
厚さは０．６陥であった０
第７図は、ト記寸法による本発明の超音波送受波器の送
波感度の周波数特性を示している。
波感度の周波数特性を示している。
第８図ｉｔ、パルス特性および送波感度の温度特性を示
１７ている。すなわち、図のＣは立上り時間を、捷た同
じくＤは送波感度をそれぞれ示す。
１７ている。すなわち、図のＣは立上り時間を、捷た同
じくＤは送波感度をそれぞれ示す。
２０°（Ｃの値を基準にすると、立上り時間は一２０°
Ｃでほぼ変化がなく、６０°Ｃで１２係増大し、送波感
度は一２０’Ｃで６チ低下、・６０°Ｃで６係増大した
１、なお、ケース１７の前面に保護用メツシーを設けて
もパルス特性は変化しなかった。
Ｃでほぼ変化がなく、６０°Ｃで１２係増大し、送波感
度は一２０’Ｃで６チ低下、・６０°Ｃで６係増大した
１、なお、ケース１７の前面に保護用メツシーを設けて
もパルス特性は変化しなかった。
以上のように本発明によれば、パルス特性を改善した超
音波送受波器が得られ、）（ルスの立上り・立下り時間
が著しく短くなったばかりでなく、温度特性、環境特性
および経時変化に優れた圧電セラミクスを用いたので、
従来のコンデンサ型超音波送受波器、ＰＶＤＦ圧電フィ
ルム超音波送受器に比べて安定性が高い。さらに全体の
構成も簡単で組立ても容易である。したがって本発明の
超音波送受波器は、短い時間間隔で測定情報を得る必要
のある計測には、特に高安定性が必要とされる場合、き
わめて有用なものである。
音波送受波器が得られ、）（ルスの立上り・立下り時間
が著しく短くなったばかりでなく、温度特性、環境特性
および経時変化に優れた圧電セラミクスを用いたので、
従来のコンデンサ型超音波送受波器、ＰＶＤＦ圧電フィ
ルム超音波送受器に比べて安定性が高い。さらに全体の
構成も簡単で組立ても容易である。したがって本発明の
超音波送受波器は、短い時間間隔で測定情報を得る必要
のある計測には、特に高安定性が必要とされる場合、き
わめて有用なものである。
第１図は従来の超音波送受波器の一例を示す断面図、第
２図はそのパルス特性を示す図である。 第３図は本発明ｄ超音波送受波器の一実施例を示す断面
図、第４図はそのパルス特性を示す図、第６図は同じく
吸音材の効果を示す図、第６図は同じく緩衝材の内径と
パルス特性との関係を示す図、第７図はその送波感度の
周波数特性を示す図、第８図はそのパルス特性と送波感
度の温度特性を示す図である。 １１・・・・・・貼り合せ型圧電素子、１３・・・・・
・振動板、１７・・・・・・ケース、２０・・・・・・
緩衝材、２１・・・・・・吸音材。 第３図 第４図 −ｆ、 ｔミリ則 。 第５５４ −１ Ｃミリ毒幻 第６図 Ｊｌ神テｉｔ＃ｌ内Ｑｆ （ｍｍ） 笛 ７５４ Ｒ目う７暖嘗穆（（ｋＨｚｌ ＃！Ｉ８図 ミ昆浅（１ｃ１
２図はそのパルス特性を示す図である。 第３図は本発明ｄ超音波送受波器の一実施例を示す断面
図、第４図はそのパルス特性を示す図、第６図は同じく
吸音材の効果を示す図、第６図は同じく緩衝材の内径と
パルス特性との関係を示す図、第７図はその送波感度の
周波数特性を示す図、第８図はそのパルス特性と送波感
度の温度特性を示す図である。 １１・・・・・・貼り合せ型圧電素子、１３・・・・・
・振動板、１７・・・・・・ケース、２０・・・・・・
緩衝材、２１・・・・・・吸音材。 第３図 第４図 −ｆ、 ｔミリ則 。 第５５４ −１ Ｃミリ毒幻 第６図 Ｊｌ神テｉｔ＃ｌ内Ｑｆ （ｍｍ） 笛 ７５４ Ｒ目う７暖嘗穆（（ｋＨｚｌ ＃！Ｉ８図 ミ昆浅（１ｃ１
Claims (2)
- （１） 中心部に振動板を設けた貼り合せ型圧電素子
が収入されているケースの内部に吸音材を配し、前記振
動板と前記ケースに接触するように設けた緩衝材にｔす
、前記振動板を前記ケースに弾性的に固定していること
を特徴とする超音波送受波器。 - （２）貼り合せ型圧電素子が円板形であり、その中夕（ 上部に円錐状の振動板を設けられていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の超音波送受波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56183545A JPS5884600A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 超音波送受波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56183545A JPS5884600A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 超音波送受波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5884600A true JPS5884600A (ja) | 1983-05-20 |
Family
ID=16137681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56183545A Pending JPS5884600A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 超音波送受波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5884600A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63163475U (ja) * | 1987-04-15 | 1988-10-25 |
-
1981
- 1981-11-16 JP JP56183545A patent/JPS5884600A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63163475U (ja) * | 1987-04-15 | 1988-10-25 |
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