【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、圧電型振動センサに関する。特に検査周波数
特性に選択性を有することのできる振動センサに関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a piezoelectric vibration sensor. In particular, the present invention relates to a vibration sensor that can have selectivity in test frequency characteristics.
［従来の技術］圧電型振動センサにおいて、大振周波数を任意に設定す
るには、素子、オモリの作成加工上に困難があり、制約
を受けるものである。[Prior Art] In a piezoelectric vibration sensor, in order to arbitrarily set the large vibration frequency, there are difficulties and restrictions in manufacturing the elements and weights.
［発明が解決しようとする問題点］本発明は、共振周波数を任意に設定でき、加工性の良好
な振動センサを提供することを目的とする。[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a vibration sensor that allows the resonance frequency to be arbitrarily set and has good workability.
［問題点を解決するための手段］本発明は、圧電型振動センサにおいて、センサケース内
に、弾性体とオモリの組合わせによる特定の機械共振特
性を有する振動系を付加し、検査周波数特性に選択性を
持たせた構造を有する圧電型振動センサである。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a piezoelectric vibration sensor in which a vibration system having a specific mechanical resonance characteristic by a combination of an elastic body and a weight is added to the sensor case, and the test frequency characteristic is This is a piezoelectric vibration sensor with a selective structure.
［作用］本発明によると、圧電型振動センサのセンサケース内に
、弾性体とオモリの組合わせによる特定の機械共振特性
を有する振動系を付加し、検査周波数特性に選択性を持
たせたものである。[Function] According to the present invention, a vibration system having a specific mechanical resonance characteristic by a combination of an elastic body and a weight is added to the sensor case of a piezoelectric vibration sensor, and the test frequency characteristics are given selectivity. It is.
即ち、共振周波数ｎは、ｎ−１／２π・ｆＹ７１によっ
て決められる。但し、ｋは、用いた弾性体のバネ定数で
あり、ｍは、オモリの質量である。That is, the resonance frequency n is determined by n-1/2π·fY71. However, k is the spring constant of the elastic body used, and m is the mass of the weight.
本発明の振動センサにおいても、基本的には、弾性体−
質量系の共振周波数は、上記の式で示されるが、本発明
の振動センサでは、複数系統の弾性体−？ｔに系である
ので、必ずしも、この式が成り立つわけでない、然し乍
ら、以下の実施例に示すように、その共振点の変化が、
上記の式に沿った結果となっていると言える。In the vibration sensor of the present invention, basically, an elastic body
The resonance frequency of the mass system is expressed by the above equation, but in the vibration sensor of the present invention, multiple systems of elastic bodies -? t, this equation does not necessarily hold. However, as shown in the following example, the change in the resonance point is
It can be said that the results are in accordance with the above formula.
本発明によると、従来の構造の圧電型振動センサで辻、
加エヒ設定の困難な低い周波数領域に、共振を持たせる
ことが、新たに付加したバネ−質量系のバネ定数、質量
を適切に選択することにより可能になる。その結果圧電
体及びオモリの製造、加工が容易になるものである。According to the present invention, a piezoelectric vibration sensor having a conventional structure can
By appropriately selecting the spring constant and mass of the newly added spring-mass system, it is possible to create resonance in a low frequency region where it is difficult to set the amplitude. As a result, manufacturing and processing of piezoelectric bodies and weights becomes easier.
新たに付加したバネ−質量系のバネ定数、質量を適切に
選択することにより、共振周波数、共振周波数帯域幅、
共振時の感度を調整することができる。更に、バネ−質
量系を複数付加することにより、各共振周波数で、各々
感度を持たせることができる。そのために、１つの振動
センサで、複数の感度を持たせることができる。By appropriately selecting the spring constant and mass of the newly added spring-mass system, the resonance frequency, resonance frequency bandwidth,
Sensitivity during resonance can be adjusted. Furthermore, by adding a plurality of spring-mass systems, it is possible to provide sensitivity at each resonance frequency. Therefore, one vibration sensor can have multiple sensitivities.
本発明の振動センサにおいては、圧電体の共振に同期さ
せることにより、非常に感度の高いセンサを提供するこ
とができる。即ち、圧電体の共振と杜、バネ−質量系を
、付加しない従来の構造の振動しンサのＥＥＭＬ体とオ
モリを一体化したもので、ｆＥ電体を弾性体と考えたと
きに、現れる構造体が持っている固有振動数である。即
ち、圧電体の固イｆ振動数と、バネ−質量系の共振振動
数を合わせると、振動センサの感度を改良向上させるこ
とができる。In the vibration sensor of the present invention, by synchronizing with the resonance of the piezoelectric body, a highly sensitive sensor can be provided. In other words, it integrates the EEML body and weight of a vibrating sensor with a conventional structure in which the piezoelectric body's resonance, mortar, and spring-mass system are not added, and the structure that appears when the fE electric body is considered as an elastic body. It is the natural frequency of the body. That is, by matching the solid f frequency of the piezoelectric body and the resonance frequency of the spring-mass system, the sensitivity of the vibration sensor can be improved.
次に、本発明の振動センサを、具体的な実施例により、
説明するが、本発明は、その説明により限定されるもの
ではない。Next, the vibration sensor of the present invention will be explained according to a specific example.
However, the present invention is not limited by the description.
［実！（４１］本実施例を第１図に示す。[fruit! (41)This embodiment is shown in FIG.
第１図に示した振動センサは、従来の圧電体ＰＺＴ素子
（６）を利用した振動センサに、弾性体４とオモリＡ（
５）とオモリＢ（３）の組合わせによる機械共振系を取
り付けた構造のものである。The vibration sensor shown in FIG. 1 is a vibration sensor using a conventional piezoelectric PZT element (6), and an elastic body 4 and a weight A (
It has a structure in which a mechanical resonance system is installed by a combination of weight B (5) and weight B (3).
センサベース（７）の上に圧電体ＰＺＴ素子（６）を取
り付け、その上にオモリＡ（５）、弾性体（バネ）４及
びオモリＢ（３）を図示のように、その順に支柱（１）
により取り付けた構造である。A piezoelectric PZT element (6) is mounted on the sensor base (7), and a weight A (5), an elastic body (spring) 4, and a weight B (3) are placed on top of the support column (1) in that order as shown in the figure. )
This is the structure attached by.
ナツト（２）でオモリＢ（３）を弾性体（４）、オモリ
Ａ（５）及び圧電体ＰＺＴ素子（６）を支柱に取り付け
た構造である。It has a structure in which weight B (3) is attached to an elastic body (4), weight A (5), and piezoelectric PZT element (6) to a support using a nut (2).
弾性体（４）には、所定のバネ定数を有する構造とし、
具体的には、板バネの他に、フィルバネ、物質の体積弾
性変形を利用したバルク状バネを利用できる。The elastic body (4) has a structure having a predetermined spring constant,
Specifically, in addition to leaf springs, fill springs and bulk springs that utilize bulk elastic deformation of substances can be used.
これらの弾性体の材質は、金属材料、高分子材料等の種
々の材料が利用できる。その中から所定のバネ定数が得
られるように選定すべきである。Various materials such as metal materials and polymer materials can be used for these elastic bodies. It should be selected from among them so that a predetermined spring constant can be obtained.
［比較］以上のバネ−質量系の付加していない振動センサと、本
発明によるバネ−質量系を付加した振動センサについて
、振動周波数に対する応答特性を測定した。その結果を
比較したものを、第２図のグラフに示す、このグラフに
おいて、曲６１は、バネー′！１Ｍｋ系を付加していな
い振動センサで、測定した周波数に対する応答を示し、
曲！１１２は、バネ定数ｋが、約１ ｘ １Ｇ ’Ｎ／
−で、質量ｍが１３ｇのバネ−質量系を用いた本発明の
振動センサで測定した結果を示したものである。[Comparison] The response characteristics with respect to vibration frequencies were measured for the vibration sensor to which the spring-mass system was not added and the vibration sensor to which the spring-mass system according to the present invention was added. A comparison of the results is shown in the graph of Figure 2. In this graph, song 61 is Spring'! Shows the response to the measured frequency with a vibration sensor that does not have a 1Mk system added,
song! 112 has a spring constant k of approximately 1 x 1G'N/
- shows the results measured by the vibration sensor of the present invention using a spring-mass system with a mass m of 13 g.
［発明の効果］本発明の振動センサにおいては、第１に、圧電型振動センサの設定の困難な低い周波数帯
に、共振を持たせることが、新たに付加したバネ−質量
系のバネ定数、質量を適切に選択することにより、振動
センサのオモリ、構造等の加工、組立て上容易になった
。[Effects of the Invention] In the vibration sensor of the present invention, firstly, it is possible to provide resonance in a low frequency band, which is difficult to set in a piezoelectric vibration sensor, by increasing the spring constant of the newly added spring-mass system, By appropriately selecting the mass, it becomes easier to process and assemble the weight and structure of the vibration sensor.
第２に、新たに付加したバネ−質量系のバネ定数、質量
を適切に選択することによって、共振周波数帯域幅を調
整することができた。Second, by appropriately selecting the spring constant and mass of the newly added spring-mass system, the resonance frequency bandwidth could be adjusted.
第３に、１つの振動センサで、複数のバネ−質量系のバ
ネ定数及び質量を調整することにより、複数の感度を有
するセンサを提供できる。Thirdly, by adjusting the spring constants and masses of a plurality of spring-mass systems in one vibration sensor, a sensor having a plurality of sensitivities can be provided.
第４に、圧電体の共振に、同期させることによって、非
常に感度の高い振動センサが提供できた。Fourth, by synchronizing the resonance of the piezoelectric material, a highly sensitive vibration sensor could be provided.
以上のごとき顕著な技術的な効果が得られた。The remarkable technical effects described above were obtained.
第１図は、本発明の圧電型振動センサを示す構造説明図
である。第２図は、本発明の振動センサ及び従来の振動センサで
測定した周波数に対する応答特性を比較するグラフであ
る。［主要部分の符号の説明］１ 、、、、、、、、支柱 ２ 、、、、、、
、、ナツト３ 、、、、、、、、オモリＢ ４
、、、、、、、、弾性体５ 、、、、、、、、オモリＡ
６ 、、、、、、、、圧電体７ 、、、、、、
、、センサベースFIG. 1 is a structural explanatory diagram showing a piezoelectric vibration sensor of the present invention. FIG. 2 is a graph comparing the frequency response characteristics measured by the vibration sensor of the present invention and the conventional vibration sensor. [Explanation of symbols of main parts] 1 , , , , , pillar 2 , , , , , , ,
,,Natsuto 3 ,,,,,,,, Weight B 4
, , , , , , Elastic body 5 , , , , Weight A
6 , , , , , piezoelectric body 7 , , , , , ,
,,sensor base
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19804389AJPH0363529A (en) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | Vibration sensor |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19804389AJPH0363529A (en) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | Vibration sensor |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0363529Atrue JPH0363529A (en) | 1991-03-19 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19804389APendingJPH0363529A (en) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | Vibration sensor |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0363529A (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5724980A (en)* | 1996-01-19 | 1998-03-10 | Nakamura; Yoshinobu | Pulse diagnosis meter |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105223343B (en)* | 2015-10-19 | 2017-06-23 | 北京智博联科技股份有限公司 | A kind of vibrating sensor for detecting prefabricated concrete structure reinforced bar sleeve grouting plumpness |
| CN106441074A (en)* | 2016-09-29 | 2017-02-22 | 大连理工大学 | Piezoelectric ceramic tube-based cylindrical intelligent aggregate device |
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