JPH07108034B2 - 広帯域水中音波送波器 - Google Patents
広帯域水中音波送波器Info
- Publication number
- JPH07108034B2 JPH07108034B2 JP7094185A JP7094185A JPH07108034B2 JP H07108034 B2 JPH07108034 B2 JP H07108034B2 JP 7094185 A JP7094185 A JP 7094185A JP 7094185 A JP7094185 A JP 7094185A JP H07108034 B2 JPH07108034 B2 JP H07108034B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thick
- piezoelectric ceramic
- cylinder
- sound wave
- acoustic wave
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は水中音波利用のための電気音響変換器に係り、
特に周波数特性を広帯域として応答するようにした広帯
域水中音波送波器に関する。
特に周波数特性を広帯域として応答するようにした広帯
域水中音波送波器に関する。
従来の水中音波送波器は、実開昭57−36086号公報に記
載のように基本共振周波数f0に対し、f/f0が約２までは
ほぼ一定の送波感度を有していた。しかし、水中音波の
利用目的によっては、完全に一定な領域を必要とする場
合と若干の傾斜はあっても、より広帯域に応答する方式
を必要とする場合がある。自然な雑音特性等は一般に−
6dB/octの傾斜で極めて広帯域を有する場合が多い。し
かしこのような場面に応用するための送波特性について
は配慮されていなかった。
載のように基本共振周波数f0に対し、f/f0が約２までは
ほぼ一定の送波感度を有していた。しかし、水中音波の
利用目的によっては、完全に一定な領域を必要とする場
合と若干の傾斜はあっても、より広帯域に応答する方式
を必要とする場合がある。自然な雑音特性等は一般に−
6dB/octの傾斜で極めて広帯域を有する場合が多い。し
かしこのような場面に応用するための送波特性について
は配慮されていなかった。
〔発明の目的〕 本発明の目的は、広帯域の水中音波を送波し得る広帯域
水中音波送波器を提供することにある。
水中音波送波器を提供することにある。
本発明は前記目的を達成するために基本共振周波数f0に
対してf/f0が５〜６となるまで送波感度相対値が所定の
傾斜つまり−6dB/octの傾斜をもって下がるような特性
を実現するために、構造物の複合共振特性を利用したも
ので、音波放射振動殻（以下シェルと言う）に複数個の
穴を設け、複雑な振動を有するように構成し、圧電磁器
振動子によって駆動するようにしたものである。
対してf/f0が５〜６となるまで送波感度相対値が所定の
傾斜つまり−6dB/octの傾斜をもって下がるような特性
を実現するために、構造物の複合共振特性を利用したも
ので、音波放射振動殻（以下シェルと言う）に複数個の
穴を設け、複雑な振動を有するように構成し、圧電磁器
振動子によって駆動するようにしたものである。
以下、本発明の一実施例を第１図および第２図（ａ），
（ｂ）により説明する。第１図において、シェル１は厚
肉円筒とし、このシェルの肉厚部分の中間に円弧状に複
数個の穴２を設け、シェルの内側は図では明らかでない
が、外側がテーパーを有する円筒型圧電磁器振動子３が
内接するようにテーパー加工してある。圧電磁器振動子
３は内外面に電極を有する呼吸振動を基本に考慮したも
ので、内外を電気絶縁する目的から絶縁ワッシャ４を用
いて、対向するように配置したテーパー付圧電磁器振動
子３の両端にワッシャ４を当て、ブッシュ５を介してボ
ルト６およびナット７で円筒型圧電磁器振動子とシェル
（厚肉円筒）とを締結する。このとき、ボルト６および
ナット７を締め付けるとシェル１の内側テーパーと圧電
磁器振動子３の外側テーパーとが接し、圧電磁器振動子
３は円周方向に圧縮力を受ける。この時、シェル１のテ
ーパーおよび圧電磁器振動子３の外面テーパーの加工表
面粗さを考慮すると、この間にエポキシ系樹脂等硬質の
接着剤を極薄く用いれば安定した面接合が得られる。こ
のボルト６およびナット７の締結によって生ずる圧電磁
器振動子３の円周方向圧縮応力は、必然的に圧電磁器振
動子３のバイアス圧縮応力となり、この振動子を大電力
で強制励振する場合に磁器特有の引張強さの弱点を補強
するものであり、バイアス応力の大きさは強制励振の振
動応力の振幅を勘案して締結すればよい。尚図中10は
蓋、11はＯリングである。
（ｂ）により説明する。第１図において、シェル１は厚
肉円筒とし、このシェルの肉厚部分の中間に円弧状に複
数個の穴２を設け、シェルの内側は図では明らかでない
が、外側がテーパーを有する円筒型圧電磁器振動子３が
内接するようにテーパー加工してある。圧電磁器振動子
３は内外面に電極を有する呼吸振動を基本に考慮したも
ので、内外を電気絶縁する目的から絶縁ワッシャ４を用
いて、対向するように配置したテーパー付圧電磁器振動
子３の両端にワッシャ４を当て、ブッシュ５を介してボ
ルト６およびナット７で円筒型圧電磁器振動子とシェル
（厚肉円筒）とを締結する。このとき、ボルト６および
ナット７を締め付けるとシェル１の内側テーパーと圧電
磁器振動子３の外側テーパーとが接し、圧電磁器振動子
３は円周方向に圧縮力を受ける。この時、シェル１のテ
ーパーおよび圧電磁器振動子３の外面テーパーの加工表
面粗さを考慮すると、この間にエポキシ系樹脂等硬質の
接着剤を極薄く用いれば安定した面接合が得られる。こ
のボルト６およびナット７の締結によって生ずる圧電磁
器振動子３の円周方向圧縮応力は、必然的に圧電磁器振
動子３のバイアス圧縮応力となり、この振動子を大電力
で強制励振する場合に磁器特有の引張強さの弱点を補強
するものであり、バイアス応力の大きさは強制励振の振
動応力の振幅を勘案して締結すればよい。尚図中10は
蓋、11はＯリングである。
このような構成において、リード8,9を用いて、圧電磁
器振動子３の内外電極を電気的に励振すれば、圧電磁気
振動子３によって、シェル１の内側が機械的に駆動さ
れ、シェルの有する複合共振（この場合は実際には圧電
磁器振動子３以下全ての構造物が介在した複合共振系を
有する）の特性に沿って、シェルの外面より、これの置
かれた水中へ音波を放射するものである。この構成にお
けるシェル外面から水中に放射された音波の音圧対周波
数特性を実験的に求めたものを第３図に示す。
器振動子３の内外電極を電気的に励振すれば、圧電磁気
振動子３によって、シェル１の内側が機械的に駆動さ
れ、シェルの有する複合共振（この場合は実際には圧電
磁器振動子３以下全ての構造物が介在した複合共振系を
有する）の特性に沿って、シェルの外面より、これの置
かれた水中へ音波を放射するものである。この構成にお
けるシェル外面から水中に放射された音波の音圧対周波
数特性を実験的に求めたものを第３図に示す。
第３図では最も低い共振点をf0とし、f/f0＝６までの例
を示すがこの傾斜特性はシェル１に加工した穴２の大き
さや穴の数等により異なる。従って目的に沿った複数個
の穴を加工すればその効果は大きい。
を示すがこの傾斜特性はシェル１に加工した穴２の大き
さや穴の数等により異なる。従って目的に沿った複数個
の穴を加工すればその効果は大きい。
以上述べたように、本発明による送波感度周波数特性
は、基本共振周波数f0すなわちf/f0＝１を基準にしてf/
f0＝６までほぼ−6dB/octの傾斜をもっていて、特に大
きな障害となる特異な応答特性はなく良好である。
は、基本共振周波数f0すなわちf/f0＝１を基準にしてf/
f0＝６までほぼ−6dB/octの傾斜をもっていて、特に大
きな障害となる特異な応答特性はなく良好である。
第１図乃至第３図はいずれも本発明の一実施例を示すも
ので、第１図は広帯域水中音波送波器の構造を示す横断
面図、第２図（ａ）は第１図のＡ−Ａ断線における断面
図、第２図（ｂ）は第１図のＢ−Ｂ断線における断面
図、第３図は特性図である。 １……音波放射振動殻（シェル） ２……穴、３……円筒型圧電磁器振動子、 ４……絶縁ワッシャ、５……ブッシュ、 ６……ボルト、７……ナット、 8,9……リード線。
ので、第１図は広帯域水中音波送波器の構造を示す横断
面図、第２図（ａ）は第１図のＡ−Ａ断線における断面
図、第２図（ｂ）は第１図のＢ−Ｂ断線における断面
図、第３図は特性図である。 １……音波放射振動殻（シェル） ２……穴、３……円筒型圧電磁器振動子、 ４……絶縁ワッシャ、５……ブッシュ、 ６……ボルト、７……ナット、 8,9……リード線。
Claims (1)
- 【請求項１】音波放射振動殻１を中心部にテーパー付き
の穴を有する厚肉円筒とし、その厚肉円筒の厚肉部に長
手方向に伸びた複数個の穴２を円弧状に加工配列し、厚
肉円筒の中心部の穴に外側テーパー付の円筒型圧電磁器
振動子３を装着し、該状態にて上記振動子と上記厚肉円
筒とを絶縁ワッシャ４およびブッシュ５を介してボルト
４およびナット７で締結し、上記圧電磁器振動子３に適
度な円周方向圧縮バイアス応力を与えて、リード線８、
９によって圧電磁器振動子３の円筒の外周および内側の
電極に電気信号を与えて駆動し、音波放射振動殻の外側
を媒質である水中に設置することにより音波放射振動殻
の外面より水中へ音波を放射するようにしたことを特徴
とする広帯域水中音波水中送波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7094185A JPH07108034B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 広帯域水中音波送波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7094185A JPH07108034B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 広帯域水中音波送波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61230599A JPS61230599A (ja) | 1986-10-14 |
| JPH07108034B2 true JPH07108034B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=13446029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7094185A Expired - Lifetime JPH07108034B2 (ja) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | 広帯域水中音波送波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07108034B2 (ja) |
-
1985
- 1985-04-05 JP JP7094185A patent/JPH07108034B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61230599A (ja) | 1986-10-14 |
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