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JPH04258100A - 超音波変換器の製法 - Google Patents

超音波変換器の製法

Info

Publication number
JPH04258100A
JPH04258100A JP3265343A JP26534391A JPH04258100A JP H04258100 A JPH04258100 A JP H04258100A JP 3265343 A JP3265343 A JP 3265343A JP 26534391 A JP26534391 A JP 26534391A JP H04258100 A JPH04258100 A JP H04258100A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
core
adapter
transducer
sound
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.)
Withdrawn
Application number
JP3265343A
Other languages
English (en)
Inventor
Valentin Magori
フアレンテイン　マゴリ
Reiner Habrich
ライナー　ハーブリツヒ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Publication of JPH04258100A publication Critical patent/JPH04258100A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0644—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element
    • B06B1/0662—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element with an electrode on the sensitive surface
    • B06B1/0681—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element with an electrode on the sensitive surface and a damping structure
    • B06B1/0685—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element with an electrode on the sensitive surface and a damping structure on the back only of piezoelectric elements
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/02—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に空気及びガス流を
測定する超音波変換器の製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の超音波変換器を製造するための
従来公知の方法は、製造工程が多くまた製造装置の費用
がかさむことからコスト高でありまた時間もかかる。
【０００３】価格的に好ましい超音波変換器の需要は次
第に増大していることから、製造工程における時間的浪
費及び装置に対する出費が少なく、従って価格的に好ま
しい超音波変換器を製造する可能性をもたらす超音波変
換器の製造法を提供することが望まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、信頼
できる方法で冒頭に記載した形式の超音波変換器を僅か
な時間でしかも僅かな装置費で製造することのできる、
音波を放射しまた音波を吸引する、すなわち空気及びガ
ス流を測定する超音波変換器の製造方法を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明によれば、注型可能の吸音材料からなる変換器
コアをコア型中で鋳造し、その際この変換器コアは吸音
体の一側面でその厚みの一部を露出する圧電セラミック
円板と、外部に導くことのできる接続線で圧電セラミッ
ク円板を部分的に取り囲んでいる吸音体とからなり、ま
た変換器コアを、アダプタ及び取付け体を形成するため
の２つの部分からなる型内で、注型可能の嵌め合せ材で
包囲する各工程を特徴とする空気及びガス流を測定する
超音波変換器の製法が提案される。
【０００６】本発明の有利な実施態様は請求項２以下よ
り明かである。
【０００７】
【実施例】次に本発明を、それぞれ有利な実施例に関す
る図面に基づき詳述する。
【０００８】図１は本発明による変換器コアの製造に必
要な工程を略示するものである。変換器コアを鋳造する
に当たり、外部に導くことのできる接続線（図示せず）
を備えた圧電セラミック円板１を、圧電セラミック円板
１を収容する特定の凹部Ｆ１１を有するコア型Ｆ１内に
、変換器コア１／２を形成するために装入する。引続き
吸音材料Ｄをコア型Ｆ１内に注入する。この場合コア型
Ｆ１は、吸音体２がその圧電セラミック円板１とは逆の
側にフランジ２ａを形成するように構成されている。 コア型Ｆ１から取り出された完成変換器コア１／２をそ
のフランジ２ａ部分で、アダプタ及び取付け体３を形成
するための型Ｆ２／Ｆ３の第１型部分Ｆ２の凹部Ｆ２ａ
内に差し込む（図２参照）。第１型部分Ｆ２内にアダプ
タ及び取付け体３を形成するための型Ｆ２／Ｆ３の第２
型部分Ｆ３を差し込む。これにより変換器コア１／２の
フランジ２ａは少なくとも部分的に第１型部分Ｆ２によ
ってまた一方では第２型部分Ｆ３によって取り囲まれる
。その後変換器コア１／２をフランジ２ａの露出部分ま
で完全に包囲するアダプタ及び取付け体３を形成するた
めに、嵌め合せ材Ａをアダプタ及び取付け体３を形成す
るための第１型部分Ｆ２及び第２型部分Ｆ３から構成さ
れる型Ｆ２／Ｆ３内に注入する。
【０００９】本発明の１実施態様に基づく他の有利な方
法は外部へ導くことのできる接続線（図示されていない
）を備えた圧電セラミック円板１を、変換器コア１／２
を形成するため圧電セラミック円板１を収容する特定の
凹部Ｆ１１を有するコア型Ｆ１内に装入することにある
。引続き吸音材料Ｄをコア型１内に注入する。この場合
コア型Ｆ１は、吸音体２が圧電セラミック円板１とは逆
の側にフランジ２ａを形成するように構成されている。 コア型Ｆ１から取り出された完成変換器コア１／２をそ
のフランジ２ａ部分で、アダプタ及び取付け体３を形成
するための型Ｆ２／Ｆ３の第１型部分Ｆ２の凹部Ｆ２ａ
内に差し込む。アダプタ及び取付け体３を形成するため
、変換器コアを収容する上向きの開口Ｆ３を有する型Ｆ
２／Ｆ３の第２型部分Ｆ３を部分的に嵌め合せ材Ａで満
たす。引続き第２型部分Ｆ３の開口Ｆ３ａに対して下向
きの変換器コア１／２を有する第１型部分Ｆ２を、第２
型部分Ｆ３の開口Ｆ３ａ内に、双方の型部分Ｆ２／Ｆ３
が互いに噛み合うまで押し込み、それにより第２型部分
Ｆ３内に含まれた嵌め合せ材は押し上げられ、侵入する
変換器コア１／２の周囲に上昇して、アダプタ及び取付
け体３を形成する（図３参照）。
【００１０】図１に記載した接続線１ａ、１ｂは有利に
は軟質ろうにより接続ピン５ａ、５ｂと接続されている
。この接続ピン５ａ、５ｂは、有利には半径方向にフラ
ンジ２ａから外部に向けてねじれることなく突出するよ
うにして、吸音体２内に閉じ込められる（図４参照）。
【００１１】本発明の他の有利な１実施例によれば接続
線１ａ、１ｂは有利には軟質ろうにより、接続ソケット
６によって保持されている接続ピン６ａ、６ｂと接続す
ることができる。この接続ソケットは吸音体２の鋳造に
際して、接続ピン６ａ、６ｂが変換器コア（１／２）の
回転軸に対して平行でまた圧電セラミック円板１とは逆
の側から突出して吸音体２内に集積されるように、この
中に埋め込まれまたフランジ２ａは有利には耐ねじれ性
にするための溝７を有する（図５及び６参照）。
【００１２】本発明の他の実施例によれば、アダプタ及
び取付け体３を保持するゴム輪９を収容するための環状
溝８を有するアダプタ及び取付け体３を構成する工程を
設けることができる。
【００１３】アタプタ及び取付け体３はその一端が閉鎖
されている中空円筒として構成することができるが、中
空円筒を閉鎖する端部を円錐台状に構成することも取り
付け上の理由から有利である。
【００１４】本発明の他の実施例によれば、フランジ２
ａが固体伝送音を遮断する溝部１０と吸音体２を保持す
る縁堤１１とから構成されていることは有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａは変換器コアを製造するのに必要な第１工程
を示す略示図、Ｂは変換器コアを製造するのに必要な第
２工程を示す略示図、Ｃは変換器コアを製造するのに必
要な第３工程を示す略示図。
【図２】図１により製造した変換器コアを２部分よりな
る型内で注型可能の嵌め合せ材で包囲する工程を示す略
示断面図。
【図３】図１により製造した変換器コアを嵌め合せ材で
包囲するための第２実施例による１工程を示す略示図。
【図４】変換器の圧電セラミック円板から半径方向に変
換器コアから導出されているねじれ安定の接続ピンを備
えた形式の、変換器コアを包囲する嵌め合せ材からなる
ポット状体を有する変換器コアの略示断面図。
【図５】変換器コア内に構造物の回転軸に対して平行に
配置された接続プラグが変換器の圧電セラミック円板に
対して設置されている形式の、嵌め合せ材からなるポッ
ト状体を有する変換器コアの略示断面図。
【図６】変換器コアを耐ねじれ性にするための溝を有す
る変換器コアの１実施例を、所属の背面図（Ｂ）と共に
示した略示断面図（Ａ）。
【図７】溝内に変換器コアを保持するためのゴム輪が差
し込まれている形式の、本発明により製造された変換器
コアの他の実施例を示す略示断面図。
【図８】吸音体のフランジに、音波を遮断するための溝
部がその後方にある吸音体を保持するための縁堤と共に
構成されている形式の、本発明により製造された変換器
コアの他の実施例を示す略示断面図。
【図９】超音波変換器を製造する本発明による種々の製
造工程及びこれらの工程によって製造された、ガスメー
タとして使用することのできる超音波変換器の全構造の
略示断面図。
【符号の説明】
１　　圧電セラミック円板 １ａ、１ｂ　　接続線 ２　　吸音体 ２ａ　　フランジ ３　　アダプタ及び取付け体 ５ａ、５ｂ　　接続ピン ６　　接続ソケット ６ａ、６ｂ　　接続ピン ７　　溝 ８　　環状溝 ９　　ゴム輪 １０　　溝部 １１　　縁堤 Ａ　　嵌め合せ材 Ｄ　　吸音材料 Ｆ１　　コア型 Ｆ２　　第１型部分 Ｆ２ａ　　凹部 Ｆ３　　第２型部分 Ｆ３ａ　　開口 Ｆ１１　　凹部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　−注型可能の吸音材料（Ｄ）からなる
    変換器コア（１／２）をコア型（Ｆ１）中で鋳造し、そ
    の際この変換器コア（１／２）は吸音体（２）の一側面
    でその厚みの一部を露出する圧電セラミック円板（１）
    と、外部に導くことのできる接続線（１ａ、１ｂ）で圧
    電セラミック円板（１）を部分的に取り囲んでいる吸音
    体（２）とからなり、−変換器コア（１／２）を、アダ
    プタ及び取付け体（３）を形成するため２つの部分から
    なる型（Ｆ２／Ｆ３）内で、注型可能の嵌め合せ材（Ａ
    ）で包囲する各工程よりなることを特徴とする超音波変
    換器の製法。
  2. 【請求項２】　　−外部へ導くことのできる接続線（１
    ａ、１ｂ）を備えた圧電セラミック円板（１）を、変換
    器コア（１／２）を形成するために、圧電セラミック円
    板（１）を収容する特定の凹部（Ｆ１１）を有するコア
    型（Ｆ１）内に装入し、−次に吸音材料（Ｄ）をコア型
    （Ｆ１）内に注入し、その際コア型（Ｆ１）は、吸音体
    （１）が圧電セラミック円板（１）とは逆の側にフラン
    ジ（２ａ）を形成するように構成されており、−コア型
    （Ｆ１）から取り出した完成変換器コア（１／２）をそ
    のフランジ（２ａ）部分で、アダプタ及び取付け体（３
    ）を形成するための型（Ｆ２／Ｆ３）の第１型部分（Ｆ
    ２）の凹部（Ｆ２ａ）に差し込み、−第１型部分（Ｆ２
    ）内にアダプタ及び取付け体（３）を形成するための型
    （Ｆ２／Ｆ３）の第２型部分（Ｆ３）を差し込み、その
    際変換器コア（１／２）のフランジ（２ａ）は少なくと
    も部分的に第１型部分（Ｆ２）によって、また一方では
    第２型部分（Ｆ３）によって取り囲まれ、−変換器コア
    （１／２）をフランジ（２ａ）の露出部分まで完全に包
    囲するアダプタ及び取付け体（３）を形成するために、
    嵌め合せ材（Ａ）をアダプタ及び取付け体（３）を形成
    するための第１型部分（Ｆ２）及び第２型部分（Ｆ３）
    から構成される型（Ｆ２／Ｆ３）内に注入することを特
    徴とする請求項１記載の製法。
  3. 【請求項３】　　−外部へ導くことのできる接続線（１
    ａ、１ｂ）を備えた圧電セラミック円板（１）を、変換
    器コア（１／２）を形成するために、圧電セラミック円
    板（１）を収容する特定の凹部（Ｆ１１）を有するコア
    型（Ｆ１）内に装入し、−次に吸音材料（Ｄ）をコア型
    （Ｆ１）内に注入し、その際コア型（Ｆ１）は、吸音体
    （２）が圧電セラミック円板（１）とは逆の側にフラン
    ジ（２ａ）を形成するように構成されており、−コア型
    （Ｆ１）から取り出した完成変換器コア（１／２）をそ
    のフランジ（２ａ）部分で、アダプタ及び取付け体（３
    ）を形成するための型（Ｆ２／Ｆ３）の第１型部分（Ｆ
    ２）の凹部（Ｆ２ａ）に差し込み、−変換器コアを収容
    する上向きの開口（Ｆ３ａ）を有するアダプタ及び取付
    け体（３）を形成するための型（Ｆ２／Ｆ３）の第２型
    部分（Ｆ３）を部分的に嵌め合せ材（Ａ）で満たし、−
    第２型部分（Ｆ３）の開口（Ｆ３ａ）に対して下向きの
    変換器コア（１／２）を有する第１型部分（Ｆ２）を、
    第２型部分（Ｆ３）の開口（Ｆ３ａ）内に、双方の型部
    分（Ｆ２／Ｆ３）が互いに噛み合うまで押し込み、それ
    により第２型部分（Ｆ３）内に含まれた嵌め合せ材（Ａ
    ）は押し上げられ、侵入する変換器コア（１／２）の周
    囲に上昇してアダプタ及び取付け体（３）を形成するこ
    とを特徴とする請求項１記載の製法。
  4. 【請求項４】　　接続線（１ａ、１ｂ）を有利には軟質
    ろうにより接続ピン（５ａ、５ｂ）と接続し、また接続
    ピン（５ａ、５ｂ）を有利には半径方向にフランジ（２
    ａ）から外部に向けてねじれることなく突出させて、吸
    音体（２）内に閉じ込めることを特徴とする請求項１な
    いし３の１つに記載の製法。
  5. 【請求項５】　　接続線（１ａ、１ｂ）を有利には軟質
    ろうにより、接続ソケット（６）によって保持されてい
    る接続ピン（６ａ、６ｂ）と接続し、この接続ソケット
    を吸音体（２）の鋳造に際して、接続ピン（６ａ、６ｂ
    ）が変換器コア（１／２）の回転軸に対して平行で、圧
    電セラミック円板（１）とは逆の側から突出して吸音体
    （２）内に集積されるように、この中に閉じ込め、耐ね
    じれ性にするため溝（７）を有するフランジ（２ａ）を
    構成することを特徴とする請求項１ないし３の１つに記
    載の製法。
  6. 【請求項６】　　アダプタ及び取付け体（３）を保持す
    るゴム輪（９）を収容するための環状溝（８）を有する
    アダプタ及び取付け体（３）を構成することを特徴とす
    る請求項１ないし５の１つに記載の製法。
  7. 【請求項７】　　アダプタ及び取付け体（３）をその一
    端が閉鎖されている中空円筒として構成することを特徴
    とする請求項１ないし６の１つに記載の製法。
  8. 【請求項８】　　アダプタ及び取付け体（３）をその一
    端が閉鎖されている中空円筒として構成し、その際中空
    円筒を閉鎖する端部を円錐台状に構成することを特徴と
    する請求項１ないし６の１つに記載する製法。
  9. 【請求項９】　　固体伝送音を遮断する溝部（１０）と
    吸音体（２）を保持する縁堤（１１）とを有するフラン
    ジ（２ａ）を構成することを特徴とする請求項１ないし
    ６の１つに記載の製法。
  10. 【請求項１０】　　注型可能の吸音材料（Ｄ）からなる
    変換器コア（１／２）を備えており、変換器コア（１／
    ２）は吸音体（２）の一側面でその厚みの一部を露出す
    る圧電セラミック円板（１）と、外部に導くことのでき
    る接続線（１ａ、１ｂ）で圧電セラミック円板（１）を
    部分的に取り囲んでいる吸音体（２）とからなり、また
    この変換器コア（１／２）がアダプタ及び取付け体（３
    ）を形成するために注型可能の嵌め合せ材（Ａ）を周囲
    に流し込まれていることを特徴とする超音波変換器。
JP3265343A 1990-09-25 1991-09-17 超音波変換器の製法 Withdrawn JPH04258100A (ja)

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DE4030302 1990-09-25
DE4030302.0 1990-09-25

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JP (1) JPH04258100A (ja)
CA (1) CA2052034A1 (ja)

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