JPH0725732Y2 - 水中音響トランスジューサ - Google Patents
水中音響トランスジューサInfo
- Publication number
- JPH0725732Y2 JPH0725732Y2 JP1988065090U JP6509088U JPH0725732Y2 JP H0725732 Y2 JPH0725732 Y2 JP H0725732Y2 JP 1988065090 U JP1988065090 U JP 1988065090U JP 6509088 U JP6509088 U JP 6509088U JP H0725732 Y2 JPH0725732 Y2 JP H0725732Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pair
- shaped
- oscillator
- ring
- electrodes
- 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
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は主に魚群探知器に使用する水中音響トランスジ
ューサの改良に関するものである。
ューサの改良に関するものである。
従来より魚群探知器に使用する水中音響トランスジュー
サは主に円板状振動子の厚さ方向振動を利用して水中に
音波を放射し，魚群あるいは水中に存在する障害物等の
標的により反射された音波を検知するものであり，反射
された音波が水中音響トランスジューサへ到達するまで
の音波の往復時間から標的の深度を，反射された音波の
強度から標的の種類を判断するものであった。
サは主に円板状振動子の厚さ方向振動を利用して水中に
音波を放射し，魚群あるいは水中に存在する障害物等の
標的により反射された音波を検知するものであり，反射
された音波が水中音響トランスジューサへ到達するまで
の音波の往復時間から標的の深度を，反射された音波の
強度から標的の種類を判断するものであった。
この方法は基本的に音響トランスジューサの出力は全て
沿直下から到達した反射波によるものとして扱うので，
例えば斜め方向から到達する音波は沿直方向の同一深度
から反射される音波に較べて往復の時間がかかるために
実際の深度より深い位置に表示されるだけでなく，標的
の方向については全く情報を得られない欠点があった。
沿直下から到達した反射波によるものとして扱うので，
例えば斜め方向から到達する音波は沿直方向の同一深度
から反射される音波に較べて往復の時間がかかるために
実際の深度より深い位置に表示されるだけでなく，標的
の方向については全く情報を得られない欠点があった。
本考案はかかる欠点を除去して標的の方向推定及び深度
補正を可能にした水中音響トランスジューサを提供する
ものであり、本考案によれば、一対の円環状端面を有す
る円環状振動子と、前記一対の円環状端面に形成された
一対の外側電極と、前記円環状振動子の内周面側に設け
られた円板状振動子と、この円板状振動子の一対の円板
面に形成された一対の内側電極と、前記円環状振動子と
前記円板状振動子との間に挟まれた音響反射材とを、有
する水中音響トランスジューサにおいて、前記一対の外
側電極のうちの少なくとも一方が、４等分された円弧状
電極からなり、前記４等分された円弧状電極の各々から
個別に信号授受用信号線が取り出されていることを特徴
とする水中音響トランスジューサが得られる。
補正を可能にした水中音響トランスジューサを提供する
ものであり、本考案によれば、一対の円環状端面を有す
る円環状振動子と、前記一対の円環状端面に形成された
一対の外側電極と、前記円環状振動子の内周面側に設け
られた円板状振動子と、この円板状振動子の一対の円板
面に形成された一対の内側電極と、前記円環状振動子と
前記円板状振動子との間に挟まれた音響反射材とを、有
する水中音響トランスジューサにおいて、前記一対の外
側電極のうちの少なくとも一方が、４等分された円弧状
電極からなり、前記４等分された円弧状電極の各々から
個別に信号授受用信号線が取り出されていることを特徴
とする水中音響トランスジューサが得られる。
第３図に示したような従来の水中音響トランスジューサ
の場合には標的から反射された音波は到来方向に無関係
に沿直下即ち振動子１の音響面である電極1bの沿直方向
に標的があるものとみなされ，音波の放射から受信まで
の時間Ｔ〔秒〕から標的の深度をｈ＝（1500×T/2）
（ｍ）として求める。振動子１は使用周波数Ｆ〔Hz〕と
振動子直径Ｄで定まる指向性を有し第４図に示すように
πDF/Cの値が大きくなるほど指向特性が鋭くなる。従来
の装置では指向特性が鋭く振動子１の沿直方向の信号の
み取扱えるようにするのが望ましいが，トランスジュー
サの寸法的制約から振動子１の直径Ｄが制約され，また
高い周波数の音波ほど水中での減衰が早いことから要求
される標的の検知深度により周波数Ｆが制約されるため
指向特性はそれほど鋭くできず，従って斜め方向に標的
がある場合に生じる実際の深度と計算深度の誤差は許容
しなければならない。
の場合には標的から反射された音波は到来方向に無関係
に沿直下即ち振動子１の音響面である電極1bの沿直方向
に標的があるものとみなされ，音波の放射から受信まで
の時間Ｔ〔秒〕から標的の深度をｈ＝（1500×T/2）
（ｍ）として求める。振動子１は使用周波数Ｆ〔Hz〕と
振動子直径Ｄで定まる指向性を有し第４図に示すように
πDF/Cの値が大きくなるほど指向特性が鋭くなる。従来
の装置では指向特性が鋭く振動子１の沿直方向の信号の
み取扱えるようにするのが望ましいが，トランスジュー
サの寸法的制約から振動子１の直径Ｄが制約され，また
高い周波数の音波ほど水中での減衰が早いことから要求
される標的の検知深度により周波数Ｆが制約されるため
指向特性はそれほど鋭くできず，従って斜め方向に標的
がある場合に生じる実際の深度と計算深度の誤差は許容
しなければならない。
これに対して本考案による水中音響トランスジューサの
場合には円環状振動子１′を分割した電極１′ｂ〜１′
ｅを用いて標的の方位を推定できる。
場合には円環状振動子１′を分割した電極１′ｂ〜１′
ｅを用いて標的の方位を推定できる。
まず振動子１を単独で励振させる。あるいは振動子１′
の分割電極を装置側ケーブルで短絡し上下端面とも全面
電極とみなせる状態にして振動子１と共に，厚さ方向振
動を励振させ第２図に示すように水中への音波の放射を
行なう。放射面の沿直方向から分割電極１′b,1′ｄ方
向に角度α〔度〕傾いた方向に標的６があり，この方向
から反射音波が到達する場合，電極１′ｂの部分は電極
１′ｄの部分に対し円環振動子１の実効直径をＷとする
と距離Wsinαに相当する時間遅れを持って音波を受け，
これが電極１′ｄからの出力信号に対する電極１′ｂか
らの出力信号の遅れΔt1として測定できる。従ってWsin
α＝Ｃ×Δt1＝1500×Δt1（ｍ）…ここにＣは定数なる
関係式から標的６のトランスジューサの沿直方向からの
電極１′b,1′ｄ方向への傾きα〔度〕はα＝sin-1〔15
00×Δt1/W〕として求められる。同様にこの標的６が電
極１′c,1′ｅ方向に角度β〔度〕傾いた方向にあるな
らば，電極１′c,1′ｅ間の出力信号の位相差Δt
2〔度〕からβ＝sin-1〔1500×Δt2/W〕として求めら
れ，傾きαと合成することにより標的６の方向即ち沿直
方向からの傾きが推定できる。この推定方向により振動
子１で反射音波を受信し算出した深度に対し標的６の沿
直方向からのズレにより生じる深度誤差の補正が可能と
なる。
の分割電極を装置側ケーブルで短絡し上下端面とも全面
電極とみなせる状態にして振動子１と共に，厚さ方向振
動を励振させ第２図に示すように水中への音波の放射を
行なう。放射面の沿直方向から分割電極１′b,1′ｄ方
向に角度α〔度〕傾いた方向に標的６があり，この方向
から反射音波が到達する場合，電極１′ｂの部分は電極
１′ｄの部分に対し円環振動子１の実効直径をＷとする
と距離Wsinαに相当する時間遅れを持って音波を受け，
これが電極１′ｄからの出力信号に対する電極１′ｂか
らの出力信号の遅れΔt1として測定できる。従ってWsin
α＝Ｃ×Δt1＝1500×Δt1（ｍ）…ここにＣは定数なる
関係式から標的６のトランスジューサの沿直方向からの
電極１′b,1′ｄ方向への傾きα〔度〕はα＝sin-1〔15
00×Δt1/W〕として求められる。同様にこの標的６が電
極１′c,1′ｅ方向に角度β〔度〕傾いた方向にあるな
らば，電極１′c,1′ｅ間の出力信号の位相差Δt
2〔度〕からβ＝sin-1〔1500×Δt2/W〕として求めら
れ，傾きαと合成することにより標的６の方向即ち沿直
方向からの傾きが推定できる。この推定方向により振動
子１で反射音波を受信し算出した深度に対し標的６の沿
直方向からのズレにより生じる深度誤差の補正が可能と
なる。
第１図は本考案による水中音響トランスジューサの構成
図を示し，円板状振動子１は音響反射材３をはさんで円
環状振動子１′の内側に配置してあり，前記振動子1,
1′の上方即ち信号ケーブル側と円環状振動子１′の外
周上には音波の出入を抑止するため音響反射材３を貼り
つけている。信号授受用のケーブル２は７芯であり，各
々振動子1,1′の電極1a,1b,1′ａ…１′ｅへ接続され
る。電極1b,1′ｂ…１′ｅは音響放射面であり，円環振
動子１′の分割電極１′ｂ…１′ｅは無電極部スリット
５をおいて４等分され振動子１′の外周面上に設けた電
極引出し部で信号ケーブル２と接続される。電極1a,1′
ａは反対面にあり，音響反射材３を貼りつけ，全体をゴ
ム状弾性体４でモールドしている。
図を示し，円板状振動子１は音響反射材３をはさんで円
環状振動子１′の内側に配置してあり，前記振動子1,
1′の上方即ち信号ケーブル側と円環状振動子１′の外
周上には音波の出入を抑止するため音響反射材３を貼り
つけている。信号授受用のケーブル２は７芯であり，各
々振動子1,1′の電極1a,1b,1′ａ…１′ｅへ接続され
る。電極1b,1′ｂ…１′ｅは音響放射面であり，円環振
動子１′の分割電極１′ｂ…１′ｅは無電極部スリット
５をおいて４等分され振動子１′の外周面上に設けた電
極引出し部で信号ケーブル２と接続される。電極1a,1′
ａは反対面にあり，音響反射材３を貼りつけ，全体をゴ
ム状弾性体４でモールドしている。
このように、第１図の水中音響トランスジューサは、一
対の円環状端面を有する円環状振動子１′と、前記一対
の円環状端面に形成された一対の外側電極（一対の外側
電極の一方が１′ｂ、１′ｃ、１′ｄ、及び１′ｅの組
合せに相当し、一対の外側電極のもう一方が１′ａに相
当する）と、円環状振動子１′の内周面側に設けられた
円板状振動子１と、この円板状振動子１の一対の円板面
に形成された一対の内側電極1a及び1bと、円環状振動子
１′と円板状振動子１との間に挟まれた音響反射材３と
を、有し、前記一対の外側電極のうちの一方が、４等分
された円弧状電極（１′ｂ、１′ｃ、１′ｄ、及び１′
ｅ）からなり、４等分された円弧状電極（１′ｂ、１′
ｃ、１′ｄ、及び１′ｅ）の各々から個別に信号授受用
信号線が信号ケーブル２の内の４個の芯として取り出さ
れていることを特徴とする。なお、前記一対の外側電極
のうちのもう一方１′ａが、同様に、４等分された円弧
状電極からなり、４等分された円弧状電極（１′ｂ、
１′ｃ、１′ｄ、及び１′ｅ）の各々から個別に信号授
受用信号線が取り出されるようにしても良い。
対の円環状端面を有する円環状振動子１′と、前記一対
の円環状端面に形成された一対の外側電極（一対の外側
電極の一方が１′ｂ、１′ｃ、１′ｄ、及び１′ｅの組
合せに相当し、一対の外側電極のもう一方が１′ａに相
当する）と、円環状振動子１′の内周面側に設けられた
円板状振動子１と、この円板状振動子１の一対の円板面
に形成された一対の内側電極1a及び1bと、円環状振動子
１′と円板状振動子１との間に挟まれた音響反射材３と
を、有し、前記一対の外側電極のうちの一方が、４等分
された円弧状電極（１′ｂ、１′ｃ、１′ｄ、及び１′
ｅ）からなり、４等分された円弧状電極（１′ｂ、１′
ｃ、１′ｄ、及び１′ｅ）の各々から個別に信号授受用
信号線が信号ケーブル２の内の４個の芯として取り出さ
れていることを特徴とする。なお、前記一対の外側電極
のうちのもう一方１′ａが、同様に、４等分された円弧
状電極からなり、４等分された円弧状電極（１′ｂ、
１′ｃ、１′ｄ、及び１′ｅ）の各々から個別に信号授
受用信号線が取り出されるようにしても良い。
以上述べたように，本考案によれば標的である魚群等の
方位と深度とが同時に正確に推定できるものとしてその
実用的効果は大きい。
方位と深度とが同時に正確に推定できるものとしてその
実用的効果は大きい。
第１図は本考案による水中音響トランスジューサの構成
例であり,Aは概略例断面図,Bは下面図を示す。第２図は
本考案によるトランスジューサを用いた標的方位の推定
方法の概略を示す。第３図は従来の水中音響トランスジ
ューサの側断面図Ａおよび下面図B,第４図はその指向性
特性を示す。 1,1′…振動子,1a〜1b,1′ａ〜１′ｅ…電極,2…信号ケ
ーブル,3…音響反射材,4…ゴム状弾性体、５…スリット
（無電極部）,6…標的。
例であり,Aは概略例断面図,Bは下面図を示す。第２図は
本考案によるトランスジューサを用いた標的方位の推定
方法の概略を示す。第３図は従来の水中音響トランスジ
ューサの側断面図Ａおよび下面図B,第４図はその指向性
特性を示す。 1,1′…振動子,1a〜1b,1′ａ〜１′ｅ…電極,2…信号ケ
ーブル,3…音響反射材,4…ゴム状弾性体、５…スリット
（無電極部）,6…標的。
Claims (1)
- 【請求項１】一対の円環状端面を有する円環状振動子
と、前記一対の円環状端面に形成された一対の外側電極
と、前記円環状振動子の内周面側に設けられた円板状振
動子と、この円板状振動子の一対の円板面に形成された
一対の内側電極と、前記円環状振動子と前記円板状振動
子との間に挟まれた音響反射材とを、有する水中音響ト
ランスジューサにおいて、前記一対の外側電極のうちの
少なくとも一方が、４等分された円弧状電極からなり、
前記４等分された円弧状電極の各々から個別に信号授受
用信号線が取り出されていることを特徴とする水中音響
トランスジューサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988065090U JPH0725732Y2 (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | 水中音響トランスジューサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988065090U JPH0725732Y2 (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | 水中音響トランスジューサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01168890U JPH01168890U (ja) | 1989-11-28 |
| JPH0725732Y2 true JPH0725732Y2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=31290538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988065090U Expired - Lifetime JPH0725732Y2 (ja) | 1988-05-19 | 1988-05-19 | 水中音響トランスジューサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0725732Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6133318A (ja) * | 1984-07-26 | 1986-02-17 | Nippon Denso Co Ltd | カ−エアコン制御装置 |
-
1988
- 1988-05-19 JP JP1988065090U patent/JPH0725732Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01168890U (ja) | 1989-11-28 |
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