JP2022552068A - 超音波トランスデューサ及び超音波トランスデューサの動作方法 - Google Patents
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Abstract
Description
2 圧電素子
3 接続ケーブル
4 ハウジング
5 制御及び/又は評価電子機器
6 超音波ユニット
7 カバープレート
8 放射面
9 接着層
10 下面
11 背面構造
12 開口
13 付加的な要素
14 液体
15 容器
16 容器の下面
17 波
18 境界面
19 気体
20 反射された波
21 パレット
22 側面
23 キャリア
24 窪み
25 側部
t 容器の厚さ
D 容器の直径
t7 カバープレートの厚さ
t2 圧電素子の厚さ
D7 カバープレートの直径
D2 圧電素子の直径
Claims (21)
- 超音波トランスデューサであって、
ハウジング(4)を有する超音波ユニット(6)を有し、
前記ハウジング(4)内には圧電素子(2)が配置されており、
前記超音波ユニット(6)は、厚み振動モードでの動作のために構成されており、
前記ハウジング(4)から外へ導かれた少なくとも1つの電気的な接続ケーブル(3)を有し、
前記接続ケーブル(3)は、前記超音波ユニット(6)とは別個に配置された制御及び/又は評価電子機器(5)との接続のために構成されている、超音波トランスデューサ。 - 前記圧電素子(2)は、前記ハウジング(4)のカバープレート(7)に固定されており、前記超音波ユニット(6)は、圧電素子(2)及びカバープレート(7)から成る系の厚み振動モードにおいて共振状態で動作するように構成されている、請求項1に記載の超音波トランスデューサ。
- 前記ハウジング(4)はカバープレート(7)を有し、前記圧電素子は前記カバープレート(7)に固定されており、前記接続ケーブル(3)は横方向に前記ハウジング(4)から外へ導かれている、請求項1又は2に記載の超音波トランスデューサ。
- 前記ハウジング(4)は、円板状の外形形状を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ。
- 前記超音波ユニット(6)は、最大で前記圧電素子(2)の2倍の厚さである、請求項1~4のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ。
- 前記接続ケーブル(3)は、同軸ケーブルの形態に構成されている、請求項1~5のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ。
- 前記圧電素子は、前記ハウジング(4)のカバープレート(7)に固定されており、前記カバープレート(7)は、前記圧電素子(2)の厚み振動を外へ伝達するように構成されている、請求項1~6のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ。
- 前記カバープレート(7)は、鋼板として構成されている、請求項1~7のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ。
- 前記圧電素子(2)の厚さ(t2)及び前記カバープレート(7)の厚さ(t7)は、500kHz~3MHzの範囲の所定の動作周波数において厚み共振状態にある振動が生成されるよう、選択されている、請求項1~8のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ。
- 前記圧電素子(2)の厚さ(t2)は、前記カバープレート(7)の厚さ(t7)よりも大きい、請求項1~9のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ。
- 前記超音波ユニット(6)は、最大で5mmの厚さ及び最大で5cmの直径を有する、請求項1~10のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ。
- 容器(15)内の液体の充填レベルの測定のための、請求項1~11のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサの使用。
- 前記超音波ユニット(6)が前記容器(15)の下面(16)に配置されている、請求項1~12のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサ及び容器(15)の配置。
- 制御及び/又は評価電子機器(5)が前記接続ケーブル(3)に接続されており、前記制御及び/又は評価電子機器(5)は、コンパクトな電子機器ユニットとして構成されていると共に、前記容器(15)の側面(22)に配置されている、請求項13に記載の配置。
- 前記超音波ユニット(6)は、接着剤又は接着テープによって、前記容器(15)に固定されている、請求項13又は14に記載の配置。
- 前記超音波ユニット(6)は、前記容器(15)の重量のみによってその位置に固定されている、請求項13又は14に記載の配置。
- 前記超音波トランスデューサ(1)が厚み振動モードで駆動される、請求項1~11のいずれか1項に記載の超音波トランスデューサの動作方法。
- 前記圧電素子(2)は、前記ハウジング(4)のカバープレート(7)に固定されており、前記超音波トランスデューサ(1)は、圧電素子(2)及びカバープレート(7)から成る系の共振状態で駆動される、請求項17に記載の方法。
- 前記超音波トランスデューサ(1)は、500kHz~3MHzの範囲の周波数で駆動される、請求項17又は18に記載の方法。
- 超音波ユニットの製造方法であって、
動作周波数が予め定められ、厚み振動モードでの動作のための厚さ(t2)を有する圧電素子(2)が準備され、前記圧電素子(2)がカバープレート(7)に固定され、予め定められた前記動作周波数において共振状態にある厚み振動が達成されるまで、前記カバープレート(7)の厚さ(t7)が変えられる、方法。 - 予め定められた前記動作周波数において圧電素子(2)及びカバープレート(7)から成る系の共振状態にある厚み振動が達成されるまで、前記カバープレート(7)の厚さ(t7)が変えられる、請求項20に記載の方法。
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