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公開番号2025075881
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023187333
出願日2023-11-01
発明の名称超音波送受信器及び超音波流量計
出願人アズビル株式会社
代理人弁理士法人山王内外特許事務所
主分類H04R 17/00 20060101AFI20250508BHJP(電気通信技術)
要約【課題】従来よりも、圧電素子の動作精度を向上させることができる超音波送受信器及び超音波流量計を提供する。
【解決手段】超音波送受信器(2、3)は、圧電体(62)と、圧電体(62)の特定の面に配置された電極(61)と、を有する圧電素子(6)と、圧電素子(6)を保持すると共に、電極(61)と接着されることで電極(61)と電気的に接続された導電性を有するベース部(5)と、配線(8A)と、ベース部(5)と配線(8A)とを接合する半田(9A)と、を備え、圧電体(62)は、キュリー温度が半田(9A)の融点よりも高い。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
圧電体と、前記圧電体の特定の面に配置された電極と、を有する圧電素子と、
前記圧電素子を保持すると共に、前記電極と接着されることで前記電極と電気的に接続された導電性を有するベース部と、
配線と、
前記ベース部と前記配線とを接合する半田と、を備え、
前記圧電体は、キュリー温度が前記半田の融点よりも高い
ことを特徴とする超音波送受信器。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記配線は、第１配線であり、
前記半田は、第１半田であり、
前記電極は、第１電極であり、
前記圧電素子は、前記圧電体の前記特定の面とは異なる面に配置された第２電極を有し、
第２配線と、
前記第２配線と前記第２電極とを接合する第２半田と、を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の超音波送受信器。
【請求項３】
前記圧電素子は、前記ベース部と導電性を有する接着剤によって接着されている
ことを特徴とする請求項１記載の超音波送受信器。
【請求項４】
前記圧電素子は、前記半田と１ｍｍ以上の間隙を存して配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の超音波送受信器。
【請求項５】
前記ベース部は、ステンレス鋼によって形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の超音波送受信器。
【請求項６】
前記ベース部は、厚さが０．５ｍｍ以下の板材によって形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の超音波送受信器。
【請求項７】
互いに間隙を存して配置された一対の請求項１乃至６のいずれか１項記載の超音波送受信器と、
前記一対の超音波送受信器のうち一方の超音波送受信器に超音波を送信させる送信部と、
前記一方の超音波送受信器から超音波が送信されてから、当該超音波を前記一対の超音波送受信器のうち他方の超音波送受信器が受信するまでの時間に基づいて、前記一方の超音波送受信器と前記他方の超音波送受信器との間にある流体の流量を算出する流量算出部と、を備えた
ことを特徴とする超音波流量計。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、超音波送受信器及び超音波流量計に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、圧電体を用いて超音波の送受信を行う超音波送受信器が開示されている（特許文献１参照）。この超音波送受信器は、圧電体と第１のリード線とが接合され、圧電体と導電性を有するケースとが接着され、更に第２のリード線とケースとが接合されて構成されており、第１のリード線と第２のリード線との間に電圧を印加することで圧電体が振動するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１６７５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したような超音波送受信器において、ケースと第２のリード線とを半田付けによって接合する場合、加熱された半田の熱がケースを介して圧電体に伝わることで圧電体が加熱されて圧電体の性質が変化する場合がある。このような場合、印加した電圧に対する圧電体の挙動が加熱の前後で変化してしまい、超音波送受信器の動作精度を向上させることが難しいという課題がある。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決するものであって、従来よりも、圧電素子の動作精度を向上させることができる超音波送受信器及び超音波流量計を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る超音波送受信器は、圧電体と、圧電体の特定の面に配置された電極と、を有する圧電素子と、圧電素子を保持すると共に、電極と接着されることで電極と電気的に接続された導電性を有するベース部と、配線と、ベース部と配線とを接合する半田と、を備え、圧電体は、キュリー温度が半田の融点よりも高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、配線を半田付けする際の圧電体の性質の変化を抑制できるので、従来よりも圧電素子の動作精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態１に係る流量測定システムの概略構成を示す模式図。
実施の形態１に係る流量測定システムの概略構成を示すブロック図。
実施の形態１に係る流量演算部のハードウェア構成の一例を示す図。
実施の形態１に係る流量演算部のハードウェア構成の一例を示す図。
実施の形態１に係る超音波送受信器の概略構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示に係る実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る流量測定システムの概略構成を示す模式図である。図１に示すように、実施の形態１に係る超音波流量計としての流量測定システムは、内部に測定対象である流体が流れるように管状に形成された測定管１と、一対の超音波送受信器２、３と、測定管１の内部を流れる流体の流量を測定する流量演算部１００と、を備えている。
【００１０】
超音波送受信器２は、測定管１の側壁に配置されている。超音波送受信器２は、測定管１の内部に向けて超音波を送信する。また、超音波送受信器２は、超音波送受信器３から送信された超音波を受信する。超音波送受信器３は、測定管１の側壁の超音波送受信器２よりも上下流の一方側に配置されている。超音波送受信器３は、測定管１の内部に向けて超音波を送信する。また、超音波送受信器３は、超音波送受信器２から送信された超音波を受信する。このように構成されて、一対の超音波送受信器２、３は、一方の超音波送受信器から送信された超音波が、測定管１の内部を流れる流体を介して他方の超音波送受信器に受信される。超音波送受信器２、３は、受信した超音波を電圧信号に変換して、流量演算部１００に出力する。
（【００１１】以降は省略されています）

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