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Perfectionnements aux vibrateurs à magnétostriction.
Il est bien connu qu'on peut constituer des dispositifs générateurs et (ou) récepteurs de vi- brations élastiques* que lton désignera par le terme général de "vibrateurs", au moyen de barres de métaux présentant la.propriété de la magnéto-striction; les vibrations longitudinales de telles barres sont obte- 1 nues$, soit à la fréquence fondamentale, soit à la fré-
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quence de partiels, à l'aide de courants électriques convenables envoyés dans des bobinages portés par ces barres, le fonctionnement étant réversible et permet- tant la réception des vibrations.
On sait également qu'on améliore le fonc- tionnement de tels vibrateurs en feuilletant la barre magnéto-strictive et en refermant et accroissant le champ magnétique au moyen dtarmatures feuilletées cons- tituées par des tôles magne-tiques minces.
La présente invention a pour objet un vi- brateur à magnéto-striction qui appartient à la. caté- gorie d'appareils définis plus haut et offre sur eux divers avantages tant au point de vue de la. qualité de l'émission et de la réception qu'au point de vue du coefficient de transformation en énergie utilisa- ble de l'énergie reçue (réception) ou de lténergie dépensée (émission), de la robustesse de ltappareil, etc......
La description qui va suivre et les des.. sins annexés se rapportent à des modes d'exécution de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs, étant entendu que les caractéristiques qui ressortent tant des dessins que du texte font partie de l'inven- tion.
La fig. 1 est une vue en perspective d'un vibrateur avec carcasse et piston. la carcasse étant coupée pour laisser voir le bobinage
La fig. 2 est une coupe par II-II de la fige 1.
La fig. 3 est une coupe d'un piston déli- mité et isolé. acoustiquement par une rainure,
La. fig. 4 est une vue analogue à la. fig, 3, d'un piston à deux rainures.
La fig. 5 est une coupe axiale d'Un vibra-
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leur individuel sous capot étanche*
La fig. 6 est une coupe partielle d'un vibrateur à dispositif de fixation périphérique du pis- ton dans une monture.
La fige 7 est une coupe d'un vibrateur multiple.
La fig. 8 est une vue en perspective, avec coupe partielle, d'un vibrateur comportant deux barres tubulaires feuilletées.
La fig. 9 est une coupe d'un vibrateur avec bobinage et carcasse centraux et liaison au carter par une région nodale.
La fige. 10 est une vue extérieure d'un vibrateur à deux pistons
Les Demandeurs ont trouvé. que, dans une barre magnéto-strictive (nickel ou autre métal ou al- liage doué de cette propriété) feuilletée, de section épaisse, les feuillets centraux vibrent beaucoup moins que les feuillets marginaux, ceci étant dû à lteffet d'écran. magnétique ou électromagnétique* des parties périphériques du métal vis à vis des parties centrales de la barre; Il y a donc mauvaise utilisation de la substance magnéto-strictive.
Pour obvier à cet inconvénient et à plu- sieurs autres qui seront vus au cours de l'exposé, le vibrateur magnéto-strictif longitudinal, qui fait l'bo- jet de la. présente inventions comporte les dispositions particulières suivantes:
Le corps vibrant est constitué par une bar- re tubulaire 1, de section sensiblement circulaire et dont l'épaisseur de paroi a est relativement mince (de 1. ordre de la à 1/4 du diamètre extérieur par exemple);
le tube représenté à été obtenu par enroulement sur
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elle-même d'une bande mince de tôle de substance magné- to-strictive (épaisseur 5 à 20 centièmes de millimètre)( les feuillets successifs étant isolés électriquement les uns des autres ainsi qu'il est habituel par un ver- nis ou émail, du papier, etc....;
le tube feuilleté a ensuite été. scié en 2, le long d'une génératrice, sui- vant un plan diamétral correspondant à celle-ci; cette disposition évite les pertes dues aux courants de
Foucault qui seraient induits dans la. spirale conduc- trice formée par le tube enroulé et qui, sans ce trait de scie, se refermeraient, malgré le feuilletage, en raison de la capacité répartie entre les feuillets.
Une autre particularité de l'invention est que la barre tubulaire 1, afin d'entraîner les vibra- tions du milieu élastique en contact avec l'une de ses extrémités (ou de capter des vibrations provenant de ce milieu), est munie d'un piston métallique 3 pos- sédant les caractères suivants:
a) Ce piston (fig.2) est circulaire et de préférence est relativement peu épais afin que sa. masse soit faible par rapport à celle du tube magnéto-* strictif, Par rapport au diamètre moyen d du tube ma.- gnéto strictif feuilleté, son diamètre extérieur D est déterminé de telle sorte que le cercle de diamètre 4 soit sensiblement la ligne équi-moment des pressions vibratoires superficielles dues au milieu élastique entraîné, pressions s'exerçant d'une part au contact de la partie centrale de diamètre d du piston et, d'autre part, au contact de la couronne périphérique du piston, entre les cercles de diamètre d et D.
En d'autres termes, si ds1 et ds2 désignent respectivement deux éléments de surface infiniment petits situas à des distances radiales x et y du car-
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cle de diamètre d, et d'aire C1 et si C2 représente l'aire de la couronna circulaire comprise entre les cercles de diamètre d et D, le diamètre. D est défini par rapport à d par Inéquation :
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Cette condition, a pour effet d'éditer que la partie centrale et la couronne périphérique n'aient tendance à vibrer par flexion en opposition, de phase, ce qui aurait, pour résultat évident d'altérer les propriétés d'émission. et de réception du vibrateur. b) Le piston 3 est lié. par soudure au tube magnéto-strictif suivant. la couronne 4 de diamètre moyen d et. de largeur e.
Cette liaison sera effectuée,*, par exemplepar- soudure au moyen ci' étain ou d'un al- liage à base d'étain, par brasure au moyen de produits à base d'argent ou de cuivre, par soudure autogène au chalumeau ou par soudure électrique La. barre magnéto-strictive en question étant feuilletée et ayant une section circulaire,. il est nécessaire que la carcasse magnétique à faible ré- luctance destinée à refermer le champ magnétique de la bobine (dont il sera question plus loin) soit de rêve... lution autour de l'axe de la barre afin que le champ magnétique soit reparti de la même manière dans tous les plans diamétraux du.
vibrateur passant par san axe et qu'ainsi, les amplitudes vibratoires communiquées au piston soient égales dans toutes les zones de courons ne 4.
A cette tint l'invention prévoit l'adoption d'une carcasse 5 (fig.1) faite en fils fins de fer doux- ou d'alliages spéciaux à haute perméabilité et faible
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hystérésis; ces fils disposés verticalement dans l'exemple du dessine sont de petit diamètre ( de l'or- dre de 5 à 30 centièmes de millimètres par exemple) et ils sont isolés individuellement à l'aide de vernis ou d'émail, pour éviter les courants de Foucault.
La forme de la carcasse est clairement indiquée par la fig. 1, Les deux extrémités 6 et 7 sont resserrées de faqon à ménager deux faibles entrefers raliaux 8 et
9 entre la barre et la carcasse* Une fois conformée et frottée par des ligatures en fil non conducteur, la carcasse est émaillée ou vernie de façon à être rendue indéformable et inoxydable.
De préférence, la carcasse est agencée de façon à intéresser magnétiquement une longueur aussi grande que possible du tube magnéto-stricteur; ainsi, elle rend aussi grande que possible les amplitudes vibratoires lors de l'émission et accroît au maximum. la sensibilité lors de la réception,, Cependant du cote du piston 3, la distance h séparant de ce piston la section droite terminale de la carcasse 5 est de pré- férence maintenue grande par rapport à l'entrefer (par exemple au moins cinq, fois la largeur de ce der- nier) de façon à éviter autant que possible le passage de lignes de force magnétique dans le piston massif et les pertes par courants de Foucault qui en résul- teraient lors de l'émission oude la, réception.
Comme dans tous les vibrateurs à magné- tostriotion vibrant suivant leur longueur, un ou plu- sieurs bobinages électriques sont enroulés autour de la barre tubulaire feuilletée, coaxialement à celle-ci mais, d'après l'invention, le ou les enroulements utilisés sont, comme la carcasse et pour la même rai- son, aussi longs que possible ;
en outre ils sont spé-
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cialement bobinés suivant un type dit. "bobinage pour haute fréquence*' c'est-à-dire que les spires d'une bobine sont enroulées par tranches radiales ou coni- ques (bobinage dit "en talus") de façon à progresser d'une extrémité vers l'autre de la bobine, ceci afin de. réduire le. capacité répartie entre spires et dont 1'effet sur les propriétés d'un tel vibrateur est évidemment mauvais Le ou les bobinages en question sont représentés en 10 sur la fige 1 et en 28 dans la fig. 8.
Bien entendu des cales ou supports en substance isolante et non magnétique (par exemple la cale annu- laire 37, fig. 1) servent à tenir le bobinage et la carcasse magnétique centrée par rapport à la barre magnéto-strictive; les cales sont placées de manière à ne toucher la barre vibrante qu'en des régions de celle- ci correspondant à des noeuds d'amplitude des vibrations longitudinales, afin de ne pas freiner le vibrateur.
Le piston 3 peut être libre sur son bord périphérique. dans le cas des vibrateurs constitués suivant 1invention et destinés à l'émission et à la réception des vibrations dans l'air et les gaz.
Pour les applications sous-marines de l'ap- pareil, 1+eau doit ne venir au contact que de la face externe du. piston,, A cet effet, il y a. avantage, comme il est représenté à titre d'exemple non limitatif sur les fig. 3 et 4, lier la piston 3 à. une plaque- mé- talliqué de. fermetures 11, plus ou moins étendue. Le piston este de préférence, défini dans une telle pla- que et isolé. acoustiquement du reste de la. plaques par une ou plusieurs rainures la,$ 13 circulaires ou analo-- gues, rainures laissant subsister de la. paroi une
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ou plusiaars parties amincies 1y 15y c;*est'-à*<Lire des parties plus flexibles que le reste de la paroi.
Ainsi est assurée l'indépendance vibratoire des deux pièces.
Dès lors, on peut constituer suivant l'invention, ainsi qu'il est représenté à titre d'exemple non li- mitatif sur la figure 5, des vibrateurs individuels étanches dans lesquels le piston 3 fait partie de la plaque de fermeture 11 et est séparé de la partie périphérique par une ou plusieurs rainures annulaires 12; sur la partie périphérique vient se fixer un capot étanche 16. On peut également, sans sortir de l'inven- tion, utiliser un piston indépendant, comme il est représenté sur la fig. 6; dans ce cas une partie 17 de la périphérie, amincie ou non, est reliée de façon élastique et étanche au support du piston; par exemple le bord 17 est maintenu- entre des joints élastiques 18, 19 serrés dans la monture 20, par exemple par un anneau à vis 21 avec rondelle 22 ou par tout autre dispositif du même genre.
Un tel agencement peut éga- lement être utilisé avec un vibrateur à deux barres tubulaires feuilletées tel qu'on en décrira plus loin en regard de la fig.. 8.
Afin d'obtenir des propriétés direction** nelles lors de 1'émission et de la réception des vi- brations par le milieu ambiant, on peut, de la manière connue, monter côte à côte plusieurs vibrateurs du type qui vient d'être décrit dans un même carter étan- che ainsi, par exemple, qu'il est représenté sur la
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figure 7e les vibrateurs étant alimentés éle.ctriquement de façon synchrone Conformément à l'invention, les pistons 5 correspondant aux divers vibrateurs peuvent faire partie intégrante d'une seule et± même plagia 11
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dans laquelle ils. sont définis par les rainurescir- culaires 12, décrites plus haut, qui assurent l'indé- pendance acoustique des différents vibrateurs.
Bien entendu on peut modifier le nombre et la forme de ces rainures le mode de réalisation du carter étanche et les dispositifs de fixation, sans sortir du cadre de l'invention.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention. la carcasse magnétique du vibrateur dé- crit est réalisée non plus au moyen d'assemblage de fils de fer mais (fig.8) par une deuxième barre tubu- laire magnéto-strictive feuilletée et fendue 23; la. longueur de la. barre 23 est. égale à celle de la, pre- mère barre 1 et la. barre 23 est soudée au piston 3 en 24;
1 fermeture des lignes de forces entre les deux barres et au voisinage de leurs extrémités est assurée par deux empilages 25 et 26 de rondelles annu- laires de tale de fer doux très minces, isolées les unes dès autres et fendues chacune suivant un rayon 27, pour éditer les courants' de Foucault; des entrefers cylindriques sont ménagés entre les rondelles et les barres tubulaires. Four que les deux tubes feuilletés qui ont des diamètres différents, offrent des rélue- tances magnétiques sensiblement égaler, on rend sensi- blement égales les surfaces totales des sections des tubes par un plan perpendiculaire à l'axe.
Dans ces aon- ditions, lors de L'émission, lescourants passant dans la ou les bobines pour haute fréquence. 28 (courant con- tinu magnétisant et aourant alternatif excitateur, ain- si qu'il est connu) créent dans les deux tubes feuil- letés, des variations d'induction - magnétique . égales,
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synchrones et de sens. tel que les vibrations magnéto- strictives provoquées dans chacun des tubes sont d'amplitudes égales et en phase; le piston est donc correctement entraîné en vibration conjointement par chacun des tubes.
Lors de la. réception. réciproquement les deux tubes feuilletés concourent également$ en
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phase et de façons synchrones. à la. transformation. des vibrations élastiques en courant alternatif. Plu- sieurs vibrateurs de ce type peuvent être montés dans un carter unique pour constituer un appareil de marnas propriétés que celui de la. figure 7. pour éviter les réactions des appuis sur le vibrateur. on peut relier ces appuis non plus au piston mais à. la. paroi du tube feuilleté au voisinage d'un noeud de vibration.
Dans le cas particulier dtun vibrateur à tube feuilleté unique on peut y arriver en réalisant celui--ci et sa fixation ainsi qu'il est représenté sur la. fig. 9 t dans ce cas l'invention prévoit l'usage d'une carcasse magnétique axiale 31, en fil de fer, avec bobinage pour haute fréquence 32 disposés comme l'indique la figurai l'ensemble de la carcasse et du ou des bobinages étant tenu dans le tube feuilleté 1 par une douille isolante 33 serrée ou collée au voisinage du noeud de vibration.
Les divers vibrateurs décrits et qui font l'objet des figures de principe. 1, 8 et 9, peuvent être munis à leur extrémité libre d'un deuxième piston suivant les modalités décrites dans le présent mémoire.
Une telle disposition est montrée à titre d'exemple non restrictif. sur la figure 10. Les vibrateurs à pistons 3 et 3', ainsi constitués) sont utilisables lorsqu'on désire transmettre (ou recevoir) des vibra- tions dans deux directions opposées du milieu élastique
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ambiant.
REVENDICATIONS
1) Vibrateur à magnéto-striction, caracté- risé par le fait que le dispositif de transmission d'é- nergie vibratoire entre la barre magnéto-strictive tubulaire et le milieu fluide dans lequel se propagent les ondes émises ou reçues est un piston circulaire lié. intimement à cette barre, de préférence par soudure$ et ayant un diamètre D calculer par rapport au diamètre moyen.! de le,. barre, de manière que le cercle de diamè- tre d soit la ligne "équimoment" des pressions.. vibra- toires dues au milieu liquide et agissant à l'intérieur du cercle de diamètre d et des pressions agissant sur la, couronne circulaire de diamètre extérieur D et de diamètre intérieur d.
2) Vibrateur à magnéto-striction comme spé- cifié sous 1 , caractérisé: par le fait que le piston fait partie d'une plaqua et est délimité, et isolé accusa tiquement par une ou plusieurs rainures circulaires pratiquées, dans la plaque celle-ci pouvant constituer un moyen d'isolement mécanique entre le vibrateur et le milieu extérieur.
3) Vibrateur à magnéto-striction comme spé- cifié sous 1 ou 2 , caractérisé par le fait qu'à la. barre magnéto-strictive est associé un deuxième piston identique au premieret placé. à l'extrémité opposée à celle qui est liée à ce premier piston.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Improvements to magnetostriction vibrators.
It is well known that it is possible to constitute devices generating and (or) receiving elastic vibrations * which will be designated by the general term of "vibrators", by means of metal bars exhibiting the property of magneto-stricture. ; the longitudinal vibrations of such bars are obtained 1 $, either at the fundamental frequency or at the frequency
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quence of partials, using suitable electric currents sent through coils carried by these bars, the operation being reversible and allowing the reception of vibrations.
It is also known that the operation of such vibrators is improved by laminating the magneto-strictive bar and by closing and increasing the magnetic field by means of laminated armatures constituted by thin magnetic sheets.
The present invention relates to a magnetotesting vibrator which belongs to the. category of devices defined above and offers over them various advantages both from the point of view of. quality of transmission and reception only from the point of view of the coefficient of transformation into usable energy of the energy received (reception) or of the energy expended (transmission), the robustness of the apparatus, etc ... ...
The description which will follow and the accompanying drawings relate to embodiments of the invention given by way of non-limiting examples, it being understood that the characteristics which emerge both from the drawings and from the text form part of the invention. invention.
Fig. 1 is a perspective view of a vibrator with carcass and piston. the carcass being cut to show the winding
Fig. 2 is a section through II-II of fig 1.
Fig. 3 is a section through a delimited and isolated piston. acoustically by a groove,
Fig. 4 is a view similar to. fig, 3, of a piston with two grooves.
Fig. 5 is an axial section of A vibra-
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their individual under waterproof cover *
Fig. 6 is a partial section through a vibrator with a device for peripheral fixing of the piston in a frame.
Fig 7 is a section of a multiple vibrator.
Fig. 8 is a perspective view, with partial section, of a vibrator comprising two laminated tubular bars.
Fig. 9 is a section of a vibrator with central winding and carcass and connection to the housing by a nodal region.
The freeze. 10 is an exterior view of a two-piston vibrator
The Applicants have found it. that, in a magneto-strictive bar (nickel or other metal or alloy endowed with this property) laminated, of thick section, the central sheets vibrate much less than the marginal sheets, this being due to the screen effect. magnetic or electromagnetic * of the peripheral parts of the metal with respect to the central parts of the bar; There is therefore a misuse of the magneto-strictive substance.
To obviate this drawback and several others which will be seen in the course of the presentation, the longitudinal magneto-strictive vibrator, which forms the basis of the. this invention includes the following special provisions:
The vibrating body consists of a tubular bar 1, of substantially circular section and of which the wall thickness a is relatively thin (of the order of 1a to 1/4 of the outer diameter, for example);
the tube shown was obtained by winding on
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itself from a thin strip of sheet metal of magnetostrictive substance (thickness 5 to 20 hundredths of a millimeter) (the successive sheets being electrically insulated from each other as is usual by a varnish or enamel , paper, etc ....;
the laminated tube was then. sawn in 2, along a generatrix, following a diametral plane corresponding to the latter; this arrangement avoids losses due to currents of
Foucault which would be induced in the. conductive spiral formed by the coiled tube and which, without this kerf, would close, despite the lamination, due to the capacity distributed between the sheets.
Another feature of the invention is that the tubular bar 1, in order to drive the vibrations of the elastic medium in contact with one of its ends (or to pick up vibrations coming from this medium), is provided with a metal piston 3 having the following characteristics:
a) This piston (fig.2) is circular and preferably is relatively thin so that its. mass is low compared to that of the magnetostrictive tube, With respect to the average diameter d of the laminated magnetostrictive tube, its outer diameter D is determined such that the circle of diameter 4 is substantially the equi- moment of the surface vibratory pressures due to the entrained elastic medium, pressures exerted on the one hand in contact with the central part of diameter d of the piston and, on the other hand, in contact with the peripheral crown of the piston, between the circles of diameter d and D.
In other words, if ds1 and ds2 denote respectively two infinitely small surface elements located at radial distances x and y from the car-
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key of diameter d, and area C1 and if C2 represents the area of the circular crown between the circles of diameter d and D, the diameter. D is defined with respect to d by Inequation:
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This condition has the effect of ensuring that the central part and the peripheral ring do not tend to vibrate by bending in opposition, of phase, which would have the obvious result of altering the emission properties. and receiving the vibrator. b) Piston 3 is linked. by welding to the following magneto-strictive tube. the crown 4 of average diameter d and. of width e.
This bond will be effected, *, for example by soldering using tin or a tin-based alloy, by soldering using silver or copper-based products, by autogenous welding with a torch or by electric welding The magneto-strictive bar in question being laminated and having a circular section ,. it is necessary that the magnetic casing with low reluctance intended to close the magnetic field of the coil (which will be discussed later) is dream ... lution around the axis of the bar so that the magnetic field is distributed in the same way in all the diametrical planes of.
vibrator passing through its axis and so that the vibratory amplitudes communicated to the piston are equal in all the crown zones.
To this end, the invention provides for the adoption of a carcass 5 (fig. 1) made of fine wires of soft iron or special alloys with high permeability and low.
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hysteresis; these wires arranged vertically in the example of the drawing are of small diameter (of the order of 5 to 30 hundredths of a millimeter for example) and they are individually insulated using varnish or enamel, to avoid eddy currents.
The shape of the carcass is clearly indicated in fig. 1, The two ends 6 and 7 are tightened so as to leave two small ralial air gaps 8 and
9 between the bar and the carcass * Once shaped and rubbed with non-conductive wire ties, the carcass is enamelled or varnished so as to be made undeformable and stainless.
Preferably, the carcass is arranged so as to magnetically interest a length as long as possible of the magneto-strictor tube; thus, it makes the vibratory amplitudes as large as possible during transmission and increases as much as possible. the sensitivity during reception ,, However on the side of the piston 3, the distance h separating the terminal straight section of the carcass 5 from this piston is preferably kept large with respect to the air gap (for example at least five, times the width of the latter) so as to avoid as much as possible the passage of magnetic lines of force in the solid piston and the eddy current losses which would result therefrom during transmission or reception.
As in all magnetstriotion vibrators vibrating along their length, one or more electric windings are wound around the laminated tubular bar, coaxially with the latter but, according to the invention, the winding or windings used are , like the carcass and for the same reason, as long as possible;
in addition they are special
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cially wound according to a so-called type. "winding for high frequency * 'that is to say that the turns of a coil are wound in radial or conical slices (so-called" slope "winding) so as to progress from one end to the other of the coil, this in order to reduce the capacitance distributed between turns and the effect of which on the properties of such a vibrator is obviously bad. The coil (s) in question are represented at 10 in fig 1 and at 28 in fig. fig. 8.
Of course, wedges or supports made of an insulating and non-magnetic substance (for example the annular wedge 37, FIG. 1) serve to hold the winding and the magnetic carcass centered with respect to the magneto-strictive bar; the wedges are placed so as to only touch the vibrating bar in regions thereof corresponding to nodes of amplitude of the longitudinal vibrations, so as not to brake the vibrator.
The piston 3 can be free on its peripheral edge. in the case of vibrators formed according to the invention and intended for the emission and reception of vibrations in air and gases.
For underwater applications of the device, 1 + water must only come into contact with the external face of the. piston ,, For this purpose there is. advantage, as shown by way of non-limiting example in FIGS. 3 and 4, link the piston 3 to. a metal plate of. closures 11, more or less extensive. The piston is preferably defined in such a plate and isolated. acoustically from the rest of the. plates by one or more grooves la, $ 13 circular or analogous, grooves leaving the. wall one
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or more thinned parts 1y 15y c; * est'-à * <Read more flexible parts than the rest of the wall.
This ensures the vibratory independence of the two parts.
Consequently, according to the invention, as is shown by way of non-limiting example in FIG. 5, it is possible to constitute individual sealed vibrators in which the piston 3 forms part of the closure plate 11 and is separated from the peripheral part by one or more annular grooves 12; a sealed cover 16. It is also possible, without departing from the invention, to use an independent piston, as shown in FIG. 6; in this case a part 17 of the periphery, thinned or not, is connected in an elastic and sealed manner to the support of the piston; for example the edge 17 is held between elastic seals 18, 19 clamped in the frame 20, for example by a screw ring 21 with washer 22 or by any other device of the same kind.
Such an arrangement can also be used with a vibrator with two laminated tubular bars as will be described later with reference to FIG. 8.
In order to obtain directional properties during the emission and reception of the vibrations by the ambient medium, it is possible, in the known manner, to mount several vibrators of the type which has just been described side by side. in the same casing thus, for example, that it is shown in the
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FIG. 7, the vibrators being supplied electrically synchronously In accordance with the invention, the pistons 5 corresponding to the various vibrators can be an integral part of one and the same plagia 11
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in which they. are defined by the circular grooves 12, described above, which ensure the acoustic independence of the different vibrators.
Of course, the number and shape of these grooves, the embodiment of the sealed casing and the fixing devices, can be modified without departing from the scope of the invention.
In another embodiment of the invention. the magnetic carcass of the described vibrator is no longer produced by means of assembling iron wires but (fig.8) by a second laminated and split magneto-strictive tubular bar 23; the. length of the. 23 bar east. equal to that of the first bar 1 and the. bar 23 is welded to the piston 3 in 24;
1 closure of the lines of force between the two bars and in the vicinity of their ends is ensured by two stacks 25 and 26 of annular washers of very thin soft iron, isolated from each other and each split along a radius 27, to edit eddy currents; cylindrical air gaps are formed between the washers and the tubular bars. When the two laminated tubes, which have different diameters, offer magnetic reelutances substantially equal, the total areas of the sections of the tubes are made substantially equal by a plane perpendicular to the axis.
In these conditions, during transmission, the currents passing through the high frequency coil or coils. 28 (magnetizing direct current and excitatory alternating current, as it is known) create in the two laminated tubes, variations of induction - magnetic. equal,
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synchronous and meaningful. such that the magnetostrictive vibrations caused in each of the tubes are of equal amplitudes and in phase; the piston is therefore correctly driven in vibration jointly by each of the tubes.
When. reception. reciprocally the two laminated tubes also compete $ in
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phase and synchronously. to the. transformation. elastic vibrations in alternating current. Several such vibrators can be mounted in a single housing to constitute an apparatus of marna properties than that of the. figure 7. to avoid the reactions of pressing on the vibrator. these supports can no longer be connected to the piston but to. the. wall of the laminated tube in the vicinity of a vibration node.
In the particular case of a single laminated tube vibrator, this can be achieved by making the latter and its fixing as shown in. fig. 9 t in this case the invention provides for the use of an axial magnetic carcass 31, of iron wire, with winding for high frequency 32 arranged as shown in the figure, the whole of the carcass and of the winding (s) being held in the laminated tube 1 by an insulating sleeve 33 clamped or glued in the vicinity of the vibration node.
The various vibrators described and which are the subject of the principle figures. 1, 8 and 9, can be provided at their free end with a second piston according to the methods described in this memorandum.
Such an arrangement is shown by way of non-restrictive example. in FIG. 10. The piston vibrators 3 and 3 ', thus constituted) can be used when it is desired to transmit (or receive) vibrations in two opposite directions of the elastic medium.
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ambient.
CLAIMS
1) Magneto-striction vibrator, characterized by the fact that the device for transmitting vibratory energy between the tubular magneto-strictive bar and the fluid medium in which the transmitted or received waves propagate is a connected circular piston . intimately to this bar, preferably by welding $ and having a diameter D calculate with respect to the average diameter.! of the ,. bar, so that the circle of diameter d is the line "equimoment" of the vibratory pressures due to the liquid medium and acting inside the circle of diameter d and of the pressures acting on the circular ring of outside diameter D and inside diameter d.
2) Magneto-necking vibrator as specified under 1, characterized: by the fact that the piston is part of a plate and is delimited, and insulated accusa tically by one or more circular grooves made in the plate thereof which can constitute a means of mechanical isolation between the vibrator and the external environment.
3) Magneto-stricture vibrator as specified under 1 or 2, characterized by the fact that at. Magneto-strictive bar is associated with a second piston identical to the first and placed. at the end opposite to that which is linked to this first piston.
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