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专利名称：用于确定和/或监控至少一个物理量并且具有用于振荡激励及检测的压电驱动装置的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于确定和/或监控介质的至少一个物理量并且具有至少一个机械可振荡单元和至少一个驱动/接收单元的设备，其中驱动/接收单元激励可振荡单元振荡或者其中驱动/接收单元接收可振荡单元的振荡。
专利US-4,740,726和US-5,247,832公开了具有外部管和内部振荡棒的振动型谐振器。在每一情况中都在内部振荡棒的凹槽内部固定了压电元件。棒为延伸的矩形。压电元件在棒上施加的弯曲力矩与棒的构造相结合实现驰张运动。
这些专利中的缺点在于，关于振荡棒和压电元件的安装存在特殊的需要。进一步，振荡棒没有被直接激励为驰张振荡，而是弯曲振荡，弯曲振荡是棒的形状以及安装压电元件的结果，其导致驰张振荡。
这些振荡激励的原理如下例如使用粘合连接将压电元件安装至可振荡单元或合适的膜片。当电压施加至压电元件时，它的长度改变。由于压电元件连接至可振荡单元，并且可振荡单元的长度没有增加，结果压电元件和可振荡单元弯曲。通过施加交流电压，得到弯曲振荡。通过可振荡单元的特殊实施例必须保证存在对于这个振荡的优先方向。进一步，压电元件必须这样连接至可振荡单元，使得长度改变基本上传递进弯曲运动。同时，必须这样完成连接，使得当它在弯曲状态时仍然保持。一种优选的方法是利用粘合剂连接。然而，大多数粘合剂的使用仅能在一定的温度之下可行。
总之，这种特征在于采用弯曲振荡的迂回方法非常复杂。它需要特殊的方法实现压电元件的安装以及可振荡元件的形状。进一步，利用粘合剂的优选安装方法具有这种粘合剂仅可在一定温度之下使用的问题。另外，它在原理上不是令人满意的方法，因为可振荡单元的驰张运动仅可以通过弯曲振荡的中间步骤得到。
本发明的目的是提供一种用于激励机械可振荡单元振荡或者用于检测其振荡的设备。该设备应当尽可能简单和成本低。对于安装以及应用所需的其它部件的发展，也应尽可能简单和成本低。进一步，该设备应能够直接产生或直接接收振荡，而无需通过其它运动形式的迂回。
本发明的目的以这样的方式实现，即，在驱动/接收单元中提供至少一个压电驱动装置，其具有由不同极化的至少两个片段构成的至少一个外表面，其中极化方向基本相互相反，并且机械可振荡单元直接或间接连接至外表面，使得机械可振荡单元被激励运动或机械可振荡单元的运动被接收，其中运动总是由至少两个不同的力成分构成。
根据本发明，类似地这样实现该目的，在驱动/接收单元中提供至少一个压电驱动装置，其具有至少一个外表面，机械可振荡单元利用该外表面直接或间接连接至压电驱动装置，并且外表面由至少两个片段构成，通过将电信号施加至压电驱动装置，所述至少两个片段将至少两个不同的力成分施加于机械可振荡单元之上，它们共同导致机械可振荡单元运动，或者通过由至少两个不同力成分构成的机械可振荡单元的运动而在压电驱动装置中产生电信号。
在具有优点且技术上最简单的实施例中，运动的力成分彼此方向相反，或者其中力成分是推和拉，并且其中运动是驰张运动或旋转运动。本发明的一个很大的优点在于产生了驰张运动。不再涉及弯曲运动，通过压电驱动装置特殊地装配到特殊形状的棒上而实现这个弯曲运动到驰张运动的转换。这意味着机械可振荡单元能够具有几乎任何形状，并且驱动装置可以节省空间并且易于安装。另外，消除了昂贵的制造和准备成本。
待确定或待监控的物理量可以是例如介质的料位、粘度、密度或温度。
在一个具有优点的实施例中，片段彼此对称地构成。可以是例如圆柱体的两半。思路是，片段被类似短路在一起，使得例如作用在压电驱动装置侧面上的力的作用被抵消。同时，也防止了压电效应，使得驱动装置也可以用于具有爆炸危险的区域。
在具有优点的实施例中，压电驱动装置是至少一个压电元件或由压电元件构成的至少一个堆叠。关于堆叠中压电元件的设置，例如参见专利DE 198 41 597。比较薄的压电元件具有比例如较高的圆柱体更节约成本的优点。为了能够增加力，这些元件可以合适地连接至堆叠。当压电元件以这样的方式设置在堆叠中时具有优点相同极化的至少两个片段相对放置并且基本相互覆盖，并且具有由不同极化的至少两个片段构成的至少一个外表面。当堆叠中的压电元件以这样的方式相对放置时也是这样的施加或者接收相同力成分的片段基本上彼此覆盖，并且至少一个外表面具有施加并接收不同力成分的至少两个片段。这总是对应于一种设置，其中堆叠中的压电元件机械地串联连接并且电学地并联连接。为了有效使用堆叠中的压电元件，在它们之间提供至少一个导电部件，使得堆叠中的压电元件的外表面的片段彼此短路，并且/或者在堆叠中彼此相对放置的压电元件的外表面彼此短路。这样，可以提供连接设备，使得堆叠中的压电元件处于压力之下。其它紧固的可能是元件之间的粘合、焊料和/或焊接层和/或螺钉旋接。
压电驱动装置的几何结构几乎不受限制。它可以是圆盘或环状、圆形或角形。重要的只是外表面具有不同极化的至少两个片段，或者外表面可以产生至少两个不同的力成分。为了压电驱动装置的节约成本且节省空间的安装，有可能在压电驱动装置中提供孔，用于电子部件，例如电线的固定和/或通过。
为了利用电信号产生驰张运动或者为了将驰张运动转换为电信号，在压电驱动装置的外表面上提供至少一个电极。这个电极与不同极化的至少两个片段导电连接，或者它与将不同力成分施加在机械可振荡单元上或者接收来自机械可振荡单元的不同力成分的两个片段相连。另一种可能是，依赖于位置以及实施例应用空间，向压电驱动装置的外表面提供至少一个第一电极和至少一个第二电极，其中第一电极至少与第一极化的第一片段导电相连，并且其中第二电极至少与第二极化的第二片段导电相连，其中第一片段的第一极化与第二片段的第二极化不同，并且其中第一和第二电极相互导电连接。另一种可能是，第一电极至少与施加并接收第一力成分的第一片段导电相连，并且第二电极至少与施加并接收第二力成分的第二片段导电相连，其中第一片段的第一力成分与第二片段的第二力成分不同，并且其中第一和第二电极相互导电相连。于是，只需要令压电驱动装置的不同片段能够获得相同信号，其中这些片段由于信号而以不同的力成分反作用于机械可振荡单元，或者相反地，来自不同力成分的信号必须被合适地引走。对于电极和压电驱动装置之间的连接，提供至少一个粘合层、焊料层和/或焊接层和/或螺钉旋接都是可行的。
在一种有用的实施例中，压电驱动装置是至少两个压电元件、或由压电元件构成的至少两个堆叠、或至少一个压电元件和至少一个堆叠，其中一个压电元件或一个堆叠用于激励机械可振荡单元振荡，并且其中另一压电元件或另一堆叠接收机械可振荡单元的振荡。于是，这里压电驱动装置的一部分用于激励振荡并且另一部分用于接收振荡。一种可能是在这两个功能部分之间安装隔板，用于机械解耦。
另外，在一个具有优点的发展中，在压电驱动装置和机械可振荡单元之间提供至少一个粘合层、焊料层或焊接层和/或螺钉旋接。这个连接用于将机械可振荡单元固定至驱动装置，并且同时保证力的传递。
在有用且从实践熟知且可靠的实施例中，机械可振荡单元是振荡叉或单棒，其中振荡叉或单棒固定至基座单元。这可以例如通过将机械可振荡单元固定至膜片而完成。基座单元通常是外壳单元，其固定至介质所处的容器，该介质的物理量是待确定和/或监控的。
首先讨论在单棒的情况中压电驱动装置的应用。一个实施例由外部管中的内部振荡棒构成。内部棒以一端在固定单元上固定在基座单元中。这是内部棒的固定端。内部棒的另一端是自由端。压电驱动装置具有优点地固定在基座单元内，并因而激励内部棒、外部管、或内部棒和外部管振荡，或者压电驱动装置接收相应的振荡。为此，在一个实施例中，压电驱动装置在内部棒的固定元件处连接至内部棒，其中压电驱动装置安装在固定元件的面向或远离内部棒自由端的侧面上。
一种进一步的变型中，在基座单元中提供第二固定元件，其上固定外部管。这使得压电驱动装置能够固定在内部棒的固定元件和外部管的第二固定元件之间。因而，压电驱动装置也可以激励外部管振荡，或者接收它的振荡。当外部管例如由于接触松散材料而阻塞时，这特别重要。如果在这种情况中，通过结构使得仅有内部棒被激励振荡，那么它会被激励振荡而不顾外部管的阻塞，这将导致测量结果的错误判断。如果外部管也被激励振荡，那么将避免这些错误判断。
另一种可能是，机械可振荡单元是在外部管内部的内部振荡棒，其中外部管的一端固定在基座单元上并且在另一端具有帽，并且其中内部振荡棒被固定至该帽。于是，这里的情况是单棒，其在一端被近似折叠。这种变型具有在内部棒和帽之间固定压电驱动装置的可能性。
在另一实施例中，机械可振荡单元是具有补偿重量和两个支承点的单棒，其中棒的一端位于基座单元之内。在这种情况中，令压电驱动装置固定在补偿重量之后基座单元内部的单棒上是有用的。
另一类机械可振荡单元是具有两个叉头的振荡叉，其中这两个叉头都固定至基座单元。基座单元可以类似地例如是膜片。下面列举将叉头固定至基座单元的一些可能。两个叉头可以例如通过单独的盘分离地固定至基座单元。两个叉头也可以通过共用的盘固定。另一种可能是两个叉头使用共用的U形连接件固定在基座单元内。在这些实施例中，提供两个压电驱动装置，它们各自与叉头相连。在另一种仅具有一个压电驱动装置的发展中，两个叉头都使用共用的T形连接件的横臂固定在基座单元之内。然后压电驱动装置被装配在第一和第二叉头之间T形连接件的纵面之内，并且仅仅一个压电驱动装置就足以令两个叉头振荡。
上述实施例通常涉及压电驱动装置，其总是仅具有不同极化或不同力成分的两个片段。在另一实施例中，在压电驱动装置的外表面上提供具有两个不同极化或两个力成分的四个片段，其中在每一情况中，相邻片段的极化或力成分不同。当具有相同极化或相同力成分的片段位于叉头之上时，这个压电驱动装置可以同样非常有效地与具有两个叉头的振荡叉使用。
现在基于以下附图详细解释本发明，附图中

图1是设备的一部分的基本结构；图2是具有两个片段的压电元件的结构；图3是具有两个片段和一个孔的压电元件的结构；图4示意由两个压电元件的堆叠产生驰张运动；图4a是图4的放大视图；图5是堆叠中具有两个片段的两个压电元件的一种布置的透视表示；图6是具有电极的两个压电元件的堆叠的侧视图；图7是压电元件上的一些可能的力以及得到的信号的示意图；图8是作为机械可振荡单元的单棒，其中内部棒位于外部管中并且内部棒在固定端固定于外部管；图9与图8相比，显示了压电驱动装置的另一种固定方法；图10与图8相比，显示了压电驱动装置的另一种固定方法；图11是作为机械可振荡单元的单棒，其中内部棒位于外部管中并且在端帽固定至外部管；图12是具有附加重量和两个支承点的单棒；图13是具有两个叉头的叉，其作为具有两个压电驱动装置的机械可振荡单元；图14与图13相比，显示了叉头的另一种固定方式；图15与图13相比，显示了叉头的另一种固定方式；图16显示了具有两个叉头的叉，其作为具有一个压电驱动装置的机械可振荡单元；图17显示了具有四个片段和一个孔的压电元件的结构；图18是对于一个堆叠，排列两个具有四个片段的压电元件的方法的透视示意图；图19显示了具有两个叉头的叉，其作为具有一个压电驱动装置的机械可振荡单元，该压电驱动装置具有四个片段；图20是图19的组件的一部分。
图1显示了根据本发明的用于确定和/或监控介质的物理量的设备的组成部件机械可振荡单元100和驱动/接收单元101。这个例子使用振荡叉103作为机械可振荡单元100。然而，这不应看作是限定，因为下面还将讨论例如单棒作为机械可振荡单元100。
图2和3表现了压电元件1的优选实施例的结构。通过例子显示了圆盘，其外表面102具有两个片段2，3，它们的极化互相相对(这里以正号+和负号-表示)。为了通过部件或为了固定元件1，可以在盘中提供一个或多个孔4(图3)。这里和以下的事实是，压电驱动装置，特别是压电元件1构造为圆形，但这不应看作对于本发明的通用性的限定。压电元件1和压电驱动装置的几何形状绝不受限制。于是也可以使用例如角形盘等。要保证的只是机械可振荡单元与不同极化或不同力成分的至少两个片段2，3相连。
图4显示了例如由两个压电元件1组成的堆叠5如何将单棒6直接激励为驰张振荡。堆叠5安装至基座单元7。三个导电部件8位于这个堆叠5之上和其中。单棒6与堆叠5相连。放大的视图A(图4a)显示了堆叠5附近的区域。如果电压施加至导电部件8(为了清楚，在放大图中没有显示导电部件)，那么堆叠5在一侧上收缩并且在另一侧上膨胀。于是，推力和拉力作用于单棒6。这两个力成分导致单棒6受到直接的倾斜力矩。这里例子中得到的驰张运动在垂直于堆叠5和单棒6的连接平面的平面中执行。通过施加交流电压，单棒6在由几何形状指定的这个平面中振荡。
图5显示了两个压电元件1可以如何安排，使得堆叠5形成图4所示的压电驱动装置。堆叠5的一个优点在于，它得到增加的力，通过这个增加的力可以比使用较薄的压电元件1产生更大的振幅。进一步，平坦压电元件1的堆叠5(直到一定高度)比同样高度的单个压电元件1的成本更低。两个压电元件1这样排列，使得具有相同极化或具有相同力成分的片段2，3总是相对放置。这类似于两只手拍击。导电部件9位于两个元件1之间，该导电部件9用于将元件1的片段2，3和外表面102在堆叠5之内短路。导电元件9的一种可能是例如焊片。
图6是两个压电元件1的堆叠5的侧视图。极化或力成分在这里以箭头表示。这里，相等的极化或力成分也相互相对。电极8位于元件1之间，该电极8通过连接元件10，例如粘合剂、焊接接头与压电元件1相连。或者，这样的设备也可以，其中压电元件1经受压力。在堆叠的两个外表面102上，放置了另外两个电极8，它们相互连接。为了作为压电驱动装置的堆叠5的操作，施加于电极8的电压符号总是改变，从而得到电学的并联连接。
图7显示了本发明的压电元件的一个优点。显示了这样的一种元件1，其具有两个电极8。下面说明不同的力(以箭头表示)作用在这个元件上的效果。对称力在效果上总是彼此消除，并且因而不产生信号。仅有在具有相互相对极化的片段2，3的压电元件1的外侧上的驰张运动产生信号。驰张运动是这样的运动，其例如可以被分解为推和拉两个力成分。这里以2*E表示信号，因为通过从上面和下面作用于压电元件1的力，得到为仅在一侧上的驰张运动的力的二倍的电势。结果，压电驱动装置对于大多数干扰力敏感。
图8～12显示了具有两个片段2，3的压电驱动装置16如何用于单棒6的振荡激励的例子。在以下所有附图中，箭头表示作用力。对于压电驱动装置16的力是推和拉；在机械可振荡单元6的情况中，是由推和拉引起的驰张运动。同时，压电驱动装置16的片段2，3的位置也由箭头表示。然而，这些仅仅是例子，只显示了一些优选实施例。
图8～10显示了单棒6，其中内部棒11位于外部管12内。内部棒11的一端作为固定端13固定至固定元件，例如基座单元7之内的膜片14。内部棒11的另一端是自由端15。压电驱动装置16在固定元件14通过螺钉旋接17与内部棒11相连。在图8中，压电驱动装置16位于固定元件14远离内部棒11自由端15的侧面上。在图9中，它位于远离的侧面上。在两种情况中，只有内部棒11被压电驱动装置16激励振荡。例如当外部管12由松散材料阻塞时，这可能是不利的。在这些情况中，尽管外部管12可能不振荡，但是内部棒11可能被激励振荡，这导致错误判断。于是，在图10中，外部管12类似地通过固定单元18与压电驱动装置16相连，从而外部管12可以类似地被激励振荡。
在图11中，外部管12在一端19与基座单元7相连，并且在另一端20由帽21密封。内部棒11和压电驱动装置16通过螺钉旋接17固定至这个帽21。于是，这个实施例涉及末端被近似折叠的单棒6。
图12显示了具有附加重量23的单棒22，其中单棒22具有基座单元7中的两个支承点24。在这种情况中，压电驱动装置16在位于基座单元7内的单棒22的末端26固定。
单棒6仅需要在它的根部中，即，在它与基座单元7相连的区域中的倾斜力矩或扭矩。为了驱动具有两个叉头27的振荡叉103，可能需要更复杂的力分布。
图13～16显示了具有两个叉头27的振荡叉103作为机械可振荡单元的应用。在图13～15中，每一情况都需要两个压电驱动装置16。图16中的实施例仅需要一个压电驱动装置16。在这些图13～16中，首先考虑具有两个片段2，3的压电驱动装置16。具有更多片段的压电驱动装置16的应用可能需要对实施例进行简单的修改。
在图13中，每一叉头27利用螺钉旋接17和分离固定块28连接至基座单元7。在图14中，两个叉头27在基座单元7中通过共用的盘29相互连接。在图15中，作为共用连接件的盘29的实施例延伸至U形连接件30。图16显示了怎样能够对于两个叉头27仅使用一个压电驱动装置16。为此，叉头27与T形连接件31相连，压电驱动装置16位于T形连接件31的纵面中且与另一螺钉旋接17固定。
图17～20特别涉及具有四个片段33、34、35、36的压电驱动装置37的实施例。图17显示了具有四个片段33、34、35、36的压电元件32的外表面102。片段33和34，或35和36的极化或要产生和接收的力成分在各个情况中都是相等的。邻接相邻的片段的极化或力成分交替。图18显示了将两个这种压电元件32装配在一起形成堆叠的一个特别有效的实施例。这里，如图4中一样，相等的极化或相等的力成分彼此相对。图19显示了将这种具有四个片段的压电驱动装置37应用于作为机械可振荡单元100的具有两个叉头27的振荡叉103。这些叉头27固定在基座单元7的膜片40上。在基座单元7内部，具有四个片段的压电驱动装置37固定在膜片40上。图20显示具有相同极化(这里为负)或相同力成分的片段总是位于叉头27之上。
根据需要，可以合适地构造机械可振荡单元、压电驱动装置和单元与驱动装置的连接的其它实施例。
附图标记1 具有两个片段的压电元件2 片段3 片段4 孔5 堆叠6 单棒7 基座单元8 电极9. 导电部件，焊片10 连接元件11 内部棒12 外部管13 固定端14 固定元件15 自由端16 压电驱动装置17 螺钉连接18 基座单元中的固定单元19 固定端20. 自由端21 帽22 单棒23 附加重量24 支承点25 基座单元内的末端26 基座单元外的末端27 叉头28 固定块29 盘
30 U形连接件31 T形连接件32 具有四个片段的压电元件33 片段34 片段35 片段36 片段37 具有四个片段的压电驱动装置38 固定的螺栓39 螺母40 膜片100机械可振荡单元101驱动/接收单元102外表面103振荡叉
权利要求
1.用于确定和/或监控介质的至少一个物理量的设备，具有至少一个机械可振荡单元(100)和至少一个驱动/接收单元(101)，其中驱动/接收单元(101)激励机械可振荡单元(100)振荡，或者其中驱动/接收单元(101)接收可振荡单元(100)的振荡，其特征在于，驱动/接收单元(101)具有至少一个压电驱动装置(16，37)，该压电驱动装置(16，37)具有至少一个外表面(102)，该外表面(102)由具有不同极化的至少两个片段(2，3)构成，其中极化方向基本上相互相反，机械可振荡单元(100)与外表面(102)直接或间接相连，从而机械可振荡单元(100)被激励运动，或者从而机械可振荡单元(100)的运动被接收，其中运动通常由至少两个不同的力成分构成。
2.用于确定和/或监控介质的至少一个物理量的设备，具有至少一个机械可振荡单元(100)和至少一个驱动/接收单元(101)，其中驱动/接收单元(101)激励机械可振荡单元(100)振荡，或者其中驱动/接收单元(101)接收可振荡单元(100)的振荡，其特征在于，驱动/接收单元(101)具有至少一个压电驱动装置(16，37)，该压电驱动装置(16，37)具有至少一个外表面(102)，机械可振荡单元(100)利用该外表面(102)与压电驱动装置(16，37)直接或间接相连，并且该外表面(102)由至少两个片段(2，3)构成，该至少两个片段(2，3)通过将电信号施加至压电驱动装置(16，37)而将至少两个不同的力成分施加于机械可振荡单元(100)，这两个力成分共同引起机械可振荡单元(100)的运动，或者该至少两个片段(2，3)通过由至少两个不同的力成分构成的机械可振荡单元(100)的运动而在压电驱动装置(16，37)中产生电信号。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中运动的力成分基本上彼此相对。
4.根据权利要求1，2或3所述的设备，其中力成分是推和拉，并且运动是驰张运动或旋转运动。
5.根据权利要求1或2所述的设备，其中片段(2，3)彼此对称地实现。
6.根据权利要求1或2所述的设备，其中压电驱动装置(16，37)是至少一个压电元件(1，32)或由压电元件(1，32)构成的至少一个堆叠(5)。
7.根据权利要求6所述的设备，其中堆叠(5)由至少两个压电元件(1，32)构成，排列它们从而得到力的放大。
8.根据权利要求7所述的设备，其中这样排列堆叠(5)中的压电元件(1，32)，使得相同极化的至少两个片段(2，3，33，34，35，36)相对放置并且基本相互重叠，并且得到由不同极化的至少两个片段(2，3)构成的至少一个外表面(102)。
9.根据权利要求7所述的设备，其中这样排列堆叠(5)中的压电元件(1，32)，使得施加或接收相同力成分的至少两个片段(2，3，33，34，35，36)相对放置并且基本相互重叠，并且得到由施加或接收不同力成分的至少两个片段(2，3)构成的至少一个外表面(102)。
10.根据权利要求7所述的设备，其中这样排列堆叠(5)中的压电元件(1，32)，使得它们机械串联并且电学并联。
11.根据权利要求7所述的设备，其中在堆叠(5)中的压电元件(1，32)之间提供至少一个导电部件(9)。
12.根据权利要求7所述的设备，其中堆叠(5)中的压电元件(1，32)的外表面的片段被彼此短路，并且/或者在堆叠(5)中彼此相对放置的压电元件(1，32)的外表面被彼此短路。
13.根据权利要求7所述的设备，其中提供连接设备(17)，使得堆叠(5)中的压电元件(1，32)受到压力。
14.根据权利要求7或13所述的设备，其中在堆叠(5)中的压电元件(1，32)之间提供至少一个粘合、焊料和/或焊接层和/或螺钉旋接(10，17)。
15.根据权利要求1或2所述的设备，其中压电驱动装置(16，37)是盘状或环状的。
16.根据权利要求1或2所述的设备，其中在压电驱动装置(16，37)中提供至少一个孔(4)，用于固定和/或通过至少一个电子部件。
17.根据权利要求1或2所述的设备，其中在压电驱动装置(16，37)的外表面(102)上提供至少一个电极(8)，其与不同极化的至少两个片段(2，3，33，34，35，36)导电相连，或者与施加以及接收不同力成分的至少两个片段(2，3，33，34，35，36)导电相连。
18.根据权利要求17所述的设备，其中在电极(8)和压电驱动装置(16，37)之间提供至少一个粘合、焊料和/或焊接层(10)和/或螺钉旋接(17)。
19.根据权利要求1～18中的一条或多条所述的设备，其中压电驱动装置(16，37)为至少两个压电元件(1，32)或由压电元件(1，32)构成的至少两个堆叠(5)或至少一个压电元件(1，32)及至少一个堆叠(5)，其中一个压电元件(1，32)或一个堆叠(5)用于激励机械可振荡单元(100)振荡，并且其中另一压电元件(1，32)或另一堆叠(5)接收机械可振荡单元(100)的振荡。
20.根据权利要求1或2所述的设备，其中在压电驱动装置(16，37)和机械可振荡单元(100)之间提供至少一个粘合、焊料和/或焊接层(10)和/或螺钉旋接(17)。
21.根据权利要求1～20中的一条或多条所述的设备，其中机械可振荡单元(100)是振荡叉(103)或单棒(6)，其中振荡叉(103)或单棒(6)固定至基座单元(7)。
22.根据权利要求21所述的设备，其中机械可振荡单元(100)是在外部管(12)之内的内部振荡棒(11)，在基座单元(7)中提供固定元件(14)，内部棒(11)的一端作为固定端(13)固定在固定元件(14)处，并且内部棒(11)的另一端作为自由端(20)。
23.根据权利要求22所述的设备，其中压电驱动装置(16，37)固定在基座单元(7)内，并且这样设置压电驱动装置(16，37)，使得它激励内部棒(11)或外部管(12)或内部棒(11)及外部管(12)振荡，或者接收它们的振荡。
24.根据权利要求22所述的设备，其中压电驱动装置(16，37)在内部棒(11)的固定元件(14)处与内部棒(11)相连，其中压电驱动装置(16，37)安装在固定元件(14)面向或远离内部棒(11)自由端(15)的一侧上。
25.根据权利要求22所述的设备，其中在基座单元(7)中提供第二固定元件(18)，其上固定外部管(12)。
26.根据权利要求25所述的设备，其中在内部棒(11)的固定元件(14)和外部管(12)的第二固定元件(18)之间固定压电驱动装置(16，37)。
27.根据权利要求21所述的设备，其中机械可振荡单元(100)是在外部管(12)之内的内部振荡棒(11)，其中外部管(12)在一端(19)固定至基座单元(7)并且在另一端(20)具有帽(21)，并且其中内部振荡棒(11)固定至帽(21)。
28.根据权利要求27所述的设备，其中压电驱动装置(16，37)固定在内部棒(11)和帽(21)内部。
29.根据权利要求21所述的设备，其中机械可振荡单元(100)是具有补偿重量(23)和两个支承点(24)的单棒(22)，其中棒(22)的一端(25)位于基座单元(7)内部。
30.根据权利要求29所述的设备，其中压电驱动装置(16，37)在补偿重量(23)之后固定至基座单元(7)内的单棒(22)。
31.根据权利要求21所述的设备，其中机械可振荡单元(100)是具有第一和第二叉头(27)的振荡叉(103)，其中第一和第二叉头(27)固定至基座单元(7)。
32.根据权利要求31所述的设备，其中第一和第二叉头(27)分离地固定至基座单元(7)。
33.根据权利要求31所述的设备，其中第一和第二叉头(27)通过共用的盘(29)固定在基座单元(7)内部。
34.根据权利要求31所述的设备，其中第一和第二叉头(27)通过共用的U形连接件(30)固定在基座单元(7)内部。
35.根据权利要求31，32，33或34所述的设备，其中提供至少第一和第二压电驱动装置(16，37)，其中第一压电驱动装置(16，37)在基座单元(7)内部固定至第一叉头(27)，并且第二压电驱动装置(16，37)在基座单元(7)之内固定至第二叉头(27)。
36.根据权利要求31所述的设备，其中第一和第二叉头(27)通过共用的T形连接件(31)的横臂固定在基座单元(7)内部。
37.根据权利要求36所述的设备，其中提供至少一个压电驱动装置(16，37)，其在第一和第二叉头(27)之间固定在T形连接件(31)的纵面内。
38.根据权利要求1所述的设备，其中提供压电驱动装置(37)，其具有至少一个外表面(102)，该外表面(102)具有拥有两个不同极化的四个片段(33，34，35，36)，其中相邻片段(33，34，35，36)的极化通常不同，或者该外表面(102)具有施加及接收两个不同力成分的四个片段(33，34，35，36)，其中相邻片段(33，34，35，36)的力成分通常不同。
39.根据权利要求31或38所述的设备，其中压电驱动装置(37)在基座单元(7)之内与两个叉头(27)这样相连，使得相同极化或具有相同力成分的片段(33，34，35，36)位于叉头(27)之上。
全文摘要
本发明涉及一种用于确定和/或监控介质的至少一个物理量的设备，其具有至少一个机械可振荡单元(100)和至少一个驱动/接收单元(101)。驱动/接收单元(101)激励可振荡单元(100)振荡，或者接收可振荡单元(100)的振荡。本发明中，在驱动/接收单元(101)中提供至少一个压电驱动装置(16，37)，其具有至少一个外表面(102)。外表面(102)由不同极化的至少两个片段(2，3)构成，其中极化方向基本上相互相反。机械可振荡单元(100)与外表面(102)直接或间接相连，从而机械可振荡单元(100)被激励运动，或者从而机械可振荡单元(100)的运动被接收。运动通常具有至少两个不同的力成分。
文档编号G01F23/296GK1729387SQ200380106909
公开日2006年2月1日 申请日期2003年12月8日 优先权日2002年12月19日
发明者谢尔盖·洛帕京 申请人:恩德莱斯和豪瑟尔两合公司