本发明专利技术的目的在于，提高超声波收发器中的匹配层的耐环境性能，并且维持超声波收发器的收发特性。本发明专利技术的超声波收发器，在与安装于金属制筒状壳体（２）的顶部内表面的压电体（４）具有电连接形态并处于密闭状态的超声波收发器（１）的顶部表面安装由多孔体等形成的声匹配层（５），以收发提高了收发灵敏度的超声波，其中，超声波收发器（１）具有覆盖筒状壳体（２）的侧壁面周围及声匹配层（５）的表面的保护罩（７），在保护罩（７）的顶面，在能够确保相对声匹配层（５）的表面积预先确定的规定开口面积的范围内，形成用于防止声匹配层（５）破损的遮蔽部。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在计测流体流量的超声波流量计等中使用的超声波收 发器。
技术介绍
以往，这种超声波收发器，如图10所示，在具有导电性的密闭壳 体23的盖部上，用粘接剂将正方柱状的压电元件24固定在上述盖部 的内壁面上，并用粘接剂将匹配层25固定在上述盖部的外壁面上，在 密闭壳体23的下方开放部形成所需的配线和驱动端子而构成超声波收 发器26。这里的匹配层25为由多孔质体构成的第一层和填充材料第二 层层压而成的结构(例如参照专利文献l)。并且存在如下结构如图11所示在匹配层的表面粘接涂敷由环氧 树脂形成的保护膜27的结构、如图12所示以覆盖壳体侧壁部和匹配 层侧壁的一部分的方式设置振动限制体28的结构(例如参照专利文献 2)。专利文献1:日本特开2004-45389号公报 专利文献2:日本专利第3518268号公报但是，在上述现有超声波收发器的结构中，由于粘接在壳体的顶 部外壁面上的匹配层的表面或端部露出，所以在制造过程中或组装成 流量计时会因人的手指与匹配层直接接触而导致其破损、或因附着异 物或超声波收发器的掉落而导致匹配层损坏等，因而存在超声波收发 器的输出特性出现异常或超声波输出特性不能显示正常灵敏度的问 题。并且，在为了防止匹配层破损而在匹配层的表面直接涂敷保护膜 的方法中，为了使超声波振动器的收发特性降低，必须根据所使用的 超声波的频率设计并选择涂敷到匹配层上的保护膜的合适的材料及厚 度，因此存在涂敷条件的设定作业和管理涂覆条件的作业管理方面困 难较大的问题，并且在匹配层侧壁上设置振动限制体时，虽然能够抑 制匹配层的横向振动，防止产生不必要的振动模式，但存在无法有效 防止匹配层表面的机械破损的问题。
技术实现思路
为了解决上述现有问题，本专利技术提供了一种超声波收发器以及使 用该超声波收发器的超声波流量计，其能够在制造过程中或组装到流 量计上时防止直接与匹配层接触，由此可以提高防止匹配层产生碎片 或裂纹等破损以及附着异物到匹配层表面上的可靠性，并且收发输出 特性稳定。为了解决上述现有问题，本专利技术的超声波收发器，在与安装于金 属制筒状壳体的顶部内表面上的压电体电连接并处于密闭状态的超声 波振荡器的顶部表面安装由多孔体等形成的声匹配层，以收发提高了 收发灵敏度的超声波，其中，上述超声波收发器具有覆盖上述筒状壳 体的侧壁面周围和上述声匹配层的表面的保护罩，在上述保护罩的顶 面，在可确保相对上述声匹配层的表面积预先确定的规定开口面积的 范围内，形成用于防止上述声匹配层破损的遮蔽部。根据本专利技术，由于以设有遮蔽部的保护罩覆盖用于提高收发灵敏 度的声匹配层的表面，以防止手指等与其接触，并且确保了用于确保 超声波放射效率在规定值以上的开口面积，因而能够避免在制造过程 中或组装到流量计上时与声匹配层直接接触，由此可以防止匹配层产 生碎片或裂纹等破损和防止附着异物到匹配层表面上，并且能够将收 发灵敏度保持在所需的灵敏度上，以稳定地收发超声波。并且，本专利技术的超声波收发器，使覆盖声匹配层表面的保护罩， 高于声匹配层侧壁的厚度地突出，从而形成用于防止声匹配层破损的 突出部。根据上述专利技术，通过形成突出部，可避免在制造过程中或组装到 流量计上时手指等与声匹配层直接接触；并且由于在匹配层的放射面 前方不存在遮蔽物，所以能够最大限度地提高放射效率，以简单的结 构防止匹配层破损，并能够提高收发灵敏度的稳定性。并且，本专利技术的超声波流量计，由于具有防止在将超声波收发器 安装到气体流路中时声匹配层破损的匹配层破损防止单元，因而能够 避免在组装到流量计上时与声匹配层直接接触，由此可以防止匹配层 产生碎片或裂纹等破损并防止异物附着到匹配层表面上，同时能够将 收发灵敏度保持在所需的灵敏度上，以稳定地收发超声波，从而进行 准确的流量测定。根据本专利技术，能够在制造过程中或组装到流量计上时防止与声匹 配层直接接触，由此能够防止匹配层产生碎片或裂纹等破损和防止附 着异物到匹配层表面上，并且能够将收发灵敏度保持在所需的灵敏度 上，以稳定地收发超声波。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的超声波收发器的剖视图； 图2是第一实施方式的保护罩的表面形状的俯视图； 图3是安装有第一实施方式的侧壁罩的超声波收发器的剖视图； 图4是具有利用第一实施方式中的筒状壳体顶部的保护罩的超声 波收发器的剖视图；图5是表示第一实施方式中的灵敏度输出变化的结果的图；图6是本专利技术的第二实施方式的超声波收发器的局部俯视透视图；图7是第二实施方式中的压电体的立体图；图8是第二实施方式中的气体流量测定装置的示意图；图9是由第二实施方式中的压电体起振的超声波传播方向的概念图；图IO是现有超声波收发器的剖视图； 图11是现有超声波收发器的剖视图； 图12是现有超声波收发器的剖视图。具体实施方式第一专利技术的超声波收发器，在与安装于金属制筒状壳体的顶部内 表面上的压电体电连接并处于密闭状态的超声波振荡器的顶部表面安 装由多孔体等构成的声匹配层，以收发提高了收发灵敏度的超声波， 其特征在于，上述超声波收发器具有覆盖上述筒状壳体的侧壁面周围 和上述声匹配层的表面的保护罩，在上述保护罩的顶面，在可相对上 述声匹配层的表面积确保预先确定的规定开口面积的范围内，形成用 于防止上述声匹配层破损的遮蔽部。由于以设有遮蔽部的保护罩覆盖用于提高收发灵敏度的声匹配层 的表面，以防止手指等与其接触，并且确保了用于确保超声波放射效 率在规定值以上的开口面积，因而能够避免在制造过程中或组装到流 量计上时与声匹配层直接接触，由此可以防止匹配层产生碎片或裂纹 等破损并防止异物附着到匹配层表面上，同时能够将收发灵敏度保持 在所需的灵敏度上，以稳定地收发超声波。第二专利技术的超声波收发器，其特征在于，所述保护罩的位于所述 声匹配层表面上方的部分与所述声匹配层表面保持规定间隔。通过不与匹配层表面直接接触地设置保护罩，不必使匹配层表面 的超声波振动衰减即可防止匹配层破损，并提高了收发灵敏度的稳定性。第三专利技术的超声波收发器，其特征在于，所述保护罩的顶面形状 为一字形、十字形或环形。可提供能够在防止匹配层破损的同时确保收发灵敏度稳定性的保 护罩形状。第四专利技术的超声波收发器，其特征在于，在保护罩的顶面形状为 一字形时，限制保护罩的安装位置，以使其处于与固定在筒状壳体内 壁面上的压电体的表面形状对应的位置上。由于对粘接在筒状壳体内壁面而不能从外部观察的压电体表面的 形状方向，可通过确认匹配层表面所具有的保护罩的方向来了解压电 体的表面形状的方向，因而能够使设置于超声波流量计上的一对超声 波振动器的收发特性在发送、接收的压电体的形状面的方向性总是均 匀，上述超声波流量计在流体的流动方向上隔开间隔而设置。第五专利技术的超声波收发器，与安装在金属制筒状壳体的顶部内表 面的压电体具有电连接形态，在处于密闭状态的超声波振荡器的顶部 表面安装由多孔体形成的声匹配层而收发提高收发灵敏度的超声波， 其特征在于，上述超声波收发器具有覆盖上述声匹配层的表面的保护 罩，上述保护罩形成有用于防止上述声匹配层的破损的突出部，该突 出部比上述声匹配层侧壁的厚度高地突出。通过形成突出部，可避免在制造过程或组装成流量计时手指等直 接与声匹配层接触，并且在匹配层的放射面前方不存在遮本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超声波收发器，在与安装于金属制筒状壳体的顶部内表面的压电体电连接并处于密闭状态的超声波振动器的顶部表面安装由多孔体等形成的声匹配层，以收发提高了收发灵敏度的超声波，其特征在于，所述超声波收发器具有覆盖所述筒状壳体的侧壁面周围及所述声匹配层表面的保护罩，在所述保护罩的顶面，在能够确保相对所述声匹配层的表面积预先确定的规定开口面积的范围内，形成用于防止所述声匹配层破损的遮蔽部。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤雅彦，重冈武彦，中野慎，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。