JPH01178881A - 水中用超音波振動子 - Google Patents
水中用超音波振動子Info
- Publication number
- JPH01178881A JPH01178881A JP182488A JP182488A JPH01178881A JP H01178881 A JPH01178881 A JP H01178881A JP 182488 A JP182488 A JP 182488A JP 182488 A JP182488 A JP 182488A JP H01178881 A JPH01178881 A JP H01178881A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic transducer
- underwater
- sensor
- speed
- underwater ultrasonic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、船等に設置され、魚群探知機あるいは測深用
に用いられる水中用超音波振動子に関するものである。
に用いられる水中用超音波振動子に関するものである。
従来、この種の水中用超音波振動子は、超音波を発生さ
せ対象物に当て、その反射波を同じ水中用超音波振動子
で受ける事によシ、対象物までの距離、魚群等の情報を
得るセンサーとしての機能しか有していない。この為、
従来、前記水中用超音波振動子が設置される船等の方位
に関する情報を得るためのセンサーや該船等の速度に関
する情報を得るためのセンサーを、前記水中用超音波振
動子とは別個に用意し９個別に処理１表示を行っていた
。
せ対象物に当て、その反射波を同じ水中用超音波振動子
で受ける事によシ、対象物までの距離、魚群等の情報を
得るセンサーとしての機能しか有していない。この為、
従来、前記水中用超音波振動子が設置される船等の方位
に関する情報を得るためのセンサーや該船等の速度に関
する情報を得るためのセンサーを、前記水中用超音波振
動子とは別個に用意し９個別に処理１表示を行っていた
。
従って、前記水中用超音波振動子と、この振動子が設置
された船等の方位に関する情報を得るだめのセンサー°
や該船等の速度に関する情報を得るだめのセンサーとは
、別個の設置スペース及び個別の設置労力を必要とする
欠点がある。
された船等の方位に関する情報を得るだめのセンサー°
や該船等の速度に関する情報を得るだめのセンサーとは
、別個の設置スペース及び個別の設置労力を必要とする
欠点がある。
米国特許第４，５５５，９３８号には、速度センサー及
び温度センサーを一体化した水中用モールド型振動子が
開示されている。しかし、この水中用モールド型振動子
は、前述したような船等の方位を検出するだめのセンサ
ーを一体化することは何ら開示していない。しかも、そ
の水中用モールド型振動子の速度センサーは、マグネッ
トの歯車の回転により速度を検出する方式のものである
。この歯車は、水中にあるため、海中のコンブ等の海遊
物等がからまると回転機構に異常が生じ、速度検出精度
が低いという欠点がある。
び温度センサーを一体化した水中用モールド型振動子が
開示されている。しかし、この水中用モールド型振動子
は、前述したような船等の方位を検出するだめのセンサ
ーを一体化することは何ら開示していない。しかも、そ
の水中用モールド型振動子の速度センサーは、マグネッ
トの歯車の回転により速度を検出する方式のものである
。この歯車は、水中にあるため、海中のコンブ等の海遊
物等がからまると回転機構に異常が生じ、速度検出精度
が低いという欠点がある。
本発明の第１の目的は、上記欠点を除去し、水中用超音
波振動子と、この振動子が設置された船等の方位に関す
る情報を得るためのセンサーと。
波振動子と、この振動子が設置された船等の方位に関す
る情報を得るためのセンサーと。
該船等の速度に関する情報を得るためのセンサーとの設
置スペース及び設置労力の無駄をなくした。
置スペース及び設置労力の無駄をなくした。
前記振動子が設置された船等の方位及び速度の検出機能
を有する水中用超音波振動子を提供することにある。
を有する水中用超音波振動子を提供することにある。
本発明の第２の目的は、上記第１の目的を達成すると共
に、速度センサーとして、前記速度検出精度の高いセン
サーを備えた水中用超音波振動子を提供することにある
。
に、速度センサーとして、前記速度検出精度の高いセン
サーを備えた水中用超音波振動子を提供することにある
。
本発明によれば、圧電セラミックス材料を、防水用収納
部材内に収納して成る水中用超音波振動子において、地
磁気方位センサー及び超音波ドップラー方式による速度
センサーを前記防水用収納部材内に収納する事により、
前記圧電セラミックス材料による超音波の送波又は受波
の機能に加えて、前記地磁気方位センサーにより前記水
中用超音波振動子の向いている方位を検出する機能及び
前記速度センサーにより前記水中用超音波振動子の移動
速度を超音波ドツプラー効果を利用して検出する機能を
具備したことを特徴とする水中用超音波振動子が得られ
る。
部材内に収納して成る水中用超音波振動子において、地
磁気方位センサー及び超音波ドップラー方式による速度
センサーを前記防水用収納部材内に収納する事により、
前記圧電セラミックス材料による超音波の送波又は受波
の機能に加えて、前記地磁気方位センサーにより前記水
中用超音波振動子の向いている方位を検出する機能及び
前記速度センサーにより前記水中用超音波振動子の移動
速度を超音波ドツプラー効果を利用して検出する機能を
具備したことを特徴とする水中用超音波振動子が得られ
る。
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例による水中用超音波振動子を
、ケース５０の一部を切シ欠いて示した斜視図、第２図
は第１図の水中用超音波振動子の断面図である。・ 第１図及び第２図を参照して９本発明の一実施例による
水中用超音波振動子は、防水用収納部材としてのケース
５０の内部に、超音波送受波器ｌと地磁気方位センサー
１１と、超音波による速度センサーとしての超音波速度
計２１が組み込まれモールドしたものである。
、ケース５０の一部を切シ欠いて示した斜視図、第２図
は第１図の水中用超音波振動子の断面図である。・ 第１図及び第２図を参照して９本発明の一実施例による
水中用超音波振動子は、防水用収納部材としてのケース
５０の内部に、超音波送受波器ｌと地磁気方位センサー
１１と、超音波による速度センサーとしての超音波速度
計２１が組み込まれモールドしたものである。
超音波送受波器１は、圧電セラミックス材料で出来てお
シ、共振周波数の電圧を印加する事により、歪を生じ、
逆に歪を受けると電圧を発生する性質を持ったもので９
例えば５０ ｋＨｚ 、 ２００ ｋＨｚ等の共振周波
数を有するものを使用した。
シ、共振周波数の電圧を印加する事により、歪を生じ、
逆に歪を受けると電圧を発生する性質を持ったもので９
例えば５０ ｋＨｚ 、 ２００ ｋＨｚ等の共振周波
数を有するものを使用した。
地磁気方位センサー１１は、高透磁率磁性材に巻線をし
たもので、地磁気を受ける事により、電磁窮導によって
検出コイルに誘起電圧が発生する事を利用したフラック
スゲート方式の方位センサーである。この地磁気方位セ
ンサー１１により。
たもので、地磁気を受ける事により、電磁窮導によって
検出コイルに誘起電圧が発生する事を利用したフラック
スゲート方式の方位センサーである。この地磁気方位セ
ンサー１１により。
本水中用超音波振動子の向いている方位（即ち。
この水中用超音波振動子が設置された船等が向いている
方位）を検出することができる。
方位）を検出することができる。
超音波速度計２１は、第２図のように、２枚の圧電セラ
ミックス２２．２３使用し、２枚の圧電セラミックス２
２及び２３間に、ある角度２θを持たせて、固定したも
ので、ドツプラー効果を利用して、超音波ビームの俯角
θ９発射周波数ｆ。。
ミックス２２．２３使用し、２枚の圧電セラミックス２
２及び２３間に、ある角度２θを持たせて、固定したも
ので、ドツプラー効果を利用して、超音波ビームの俯角
θ９発射周波数ｆ。。
船速Ｖ、氷水中音速をＣとしたときの海底からの反射波
のドツプラー周波数ｆｄがｆ（１＝２ｆＯＶｃｃｓθ／
Ｃとなる事より船速■を求めるものである。これら圧電
セラミックス２２．２３の各々としては、φ２０でｌ
ＭＨｚ （または２ ＭＨｚ ）の素子を使用した。
のドツプラー周波数ｆｄがｆ（１＝２ｆＯＶｃｃｓθ／
Ｃとなる事より船速■を求めるものである。これら圧電
セラミックス２２．２３の各々としては、φ２０でｌ
ＭＨｚ （または２ ＭＨｚ ）の素子を使用した。
上記３種のセンサー１，１１．２１は、ケーブル４０を
介して、第３図の駆動、信号処理部１００へ接続される
。ケーブル４０は、２芯シールドと４芯シールド及び５
芯のケーブルが１体となっている様なシールドケーブル
を使用した。
介して、第３図の駆動、信号処理部１００へ接続される
。ケーブル４０は、２芯シールドと４芯シールド及び５
芯のケーブルが１体となっている様なシールドケーブル
を使用した。
なお、防水用収納部材５０は、防水性を有するものであ
ればよく９例えば、ネオプレンゴム等のゴムケースであ
ってもよい。
ればよく９例えば、ネオプレンゴム等のゴムケースであ
ってもよい。
以上述べた実施例によれば９本来の超音波、送受波の機
能に、フラックスゲート方式の地磁気センサーによる方
位検出機能と超音波ドップラー方式の速度センサーによ
る速度検出機能を有し、小型化が出来、装備が簡単であ
る。また、上述の３種のセンサーは、 ＣＰＵの機能と
、デイスプレーを共用することが可能となる。又、方位
の測定が２゜までの精度を持ち、速度の測定が±１チの
精度で可能であるため、海図に走行軌跡を描くことも可
能である。又、速度センサーは超音波ドツプラー方式で
あり海中の浮物に対して安定である。このような利点を
もった水中用超音波振動子の提供が可能となった。
能に、フラックスゲート方式の地磁気センサーによる方
位検出機能と超音波ドップラー方式の速度センサーによ
る速度検出機能を有し、小型化が出来、装備が簡単であ
る。また、上述の３種のセンサーは、 ＣＰＵの機能と
、デイスプレーを共用することが可能となる。又、方位
の測定が２゜までの精度を持ち、速度の測定が±１チの
精度で可能であるため、海図に走行軌跡を描くことも可
能である。又、速度センサーは超音波ドツプラー方式で
あり海中の浮物に対して安定である。このような利点を
もった水中用超音波振動子の提供が可能となった。
以上説明したように９本発明によれば、１台の水中用超
音波振動子に９本来の超音波送受波機能と、この水中用
超音波振動子が向いている方位（即ち、この振動子が設
置された船等の向いている方位）を検出する機能と、こ
の水中用超音波振動子の移動速度（即ち、この振動子が
設置された船等の移動速度）を検出する機能とを併せ持
たせることができるので、設置スペース及び設置労力の
無駄をなくすことができる。更に１本発明では。
音波振動子に９本来の超音波送受波機能と、この水中用
超音波振動子が向いている方位（即ち、この振動子が設
置された船等の向いている方位）を検出する機能と、こ
の水中用超音波振動子の移動速度（即ち、この振動子が
設置された船等の移動速度）を検出する機能とを併せ持
たせることができるので、設置スペース及び設置労力の
無駄をなくすことができる。更に１本発明では。
速度センサーとして超音波ドツプラー効果を利用したも
のを用いたので、従来のマグネットの歯車の回転により
速度を検出する速度センサーのように、コンブ等の海中
の浮物がからんで速度検出精度が低下するという問題は
解消される。
のを用いたので、従来のマグネットの歯車の回転により
速度を検出する速度センサーのように、コンブ等の海中
の浮物がからんで速度検出精度が低下するという問題は
解消される。
第１図は本発明の一実施例による水中用超音波振動子を
、一部切り欠いて示した斜視図、第２図は第１図の水中
用超音波振動子の断面図、第３図は第１図の水中用超音
波振動子の駆動、信号処理部を示すプロ、り図である。 １・・・超音波送受波器、１１・・・磁気方位センサー
（フラックスゲート方式）、２１・・・超音波速度計（
ドップラーンナー）、２２，２３・・・圧電セラミック
ス、４０・・・ケーブル、５０・・・ケース。 第１図 第２図 ■
、一部切り欠いて示した斜視図、第２図は第１図の水中
用超音波振動子の断面図、第３図は第１図の水中用超音
波振動子の駆動、信号処理部を示すプロ、り図である。 １・・・超音波送受波器、１１・・・磁気方位センサー
（フラックスゲート方式）、２１・・・超音波速度計（
ドップラーンナー）、２２，２３・・・圧電セラミック
ス、４０・・・ケーブル、５０・・・ケース。 第１図 第２図 ■
Claims (1)
- １．圧電セラミックス材料を，防水用収納部材内に収納
して成る水中用超音波振動子において，地磁気方位セン
サー及び超音波ドップラー方式による速度センサーを前
記防水用収納部材内に収納する事により，前記圧電セラ
ミックス材料による超音波の送波又は受波の機能に加え
て，前記地磁気方位センサーにより前記水中用超音波振
動子の向いている方位を検出する機能及び前記速度セン
サーにより前記水中用超音波振動子の移動速度を超音波
ドップラー効果を利用して検出する機能を具備したこと
を特徴とする水中用超音波振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP182488A JPH01178881A (ja) | 1988-01-09 | 1988-01-09 | 水中用超音波振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP182488A JPH01178881A (ja) | 1988-01-09 | 1988-01-09 | 水中用超音波振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01178881A true JPH01178881A (ja) | 1989-07-17 |
Family
ID=11512310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP182488A Pending JPH01178881A (ja) | 1988-01-09 | 1988-01-09 | 水中用超音波振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01178881A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008539444A (ja) * | 2005-04-27 | 2008-11-13 | ローホー，インコーポレイテッド | 近接センサー |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5618076U (ja) * | 1979-07-20 | 1981-02-17 |
-
1988
- 1988-01-09 JP JP182488A patent/JPH01178881A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5618076U (ja) * | 1979-07-20 | 1981-02-17 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008539444A (ja) * | 2005-04-27 | 2008-11-13 | ローホー，インコーポレイテッド | 近接センサー |
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