JPH077052B2

JPH077052B2 - 水中音波受信機収容体

Info

Publication number: JPH077052B2
Application number: JP60299796A
Authority: JP
Inventors: マグネビイルピエール
Original assignee: アンスティティフランセーズドペトロール
Priority date: 1984-12-28
Filing date: 1985-12-28
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: AR241553A1; IN166922B; JPS61181983A; NO855258L; US4694435A; FR2575556A1; DE3576093D1; EP0187103A1; AU5165585A; ES8704008A1; OA08541A; MX7489E; ES550506A0; NO171084C; EP0187103B1; EG17296A; BR8506675A; NO171084B; AU581715B2; FR2575556B1

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、水中の音波の受信装置を内蔵するストリーマ
に関し、更に詳細に云えば、水中の異なる深さのレベル
において作動するよう配置された複数の受信器を含む垂
直自立型のストリーマに関する。

本発明に係る装置は、例えば、海洋学、音響探知、海中
の地震調査などの分野において使用する。

〔従来の技術〕

海洋学の分野では、よく知られているように、無線送信
装置に応動する１つまたは複数の浸漬センサ（例えば、
水中聴音器）に接続された浮きを含む無線式ブイを使用
する。センサは、実質的に垂直な位置に保持されている
パイプまたは支柱などで支持され、これらの支持物は海
底に係留しておくこともある。この種のブイは、例え
ば、米国特許第3,405,558号、第3,488,783号または第3,
541,498号に記載されている。

ある種の、例えば、反射波による地震探査システムで
は、船の後尾に牽引された海中振動源から放射された振
動パルスに対応して地中各層によって反射された音波を
検知するセンサ（例えば、水中聴音器）を懸架した無線
式ブイを使用する。ブイは、船から離して水中に設置す
る。船に牽引されている振動源は、周期的に作動され
る。センサによって捕捉された波は、無線を介して、船
上に設置した記録室に送られる。

この種のブイは、例えば、米国特許第3,671,928号に記
載してある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

調査船の後ろに自由に浮遊する１つまたは複数の無線式
ブイの使用には、多くの問題点がある。

場合によっては流れが存在するので、振動源が順次に作
動された時点にブイの位置を正確に知るのが困難となる
ことがある。更に、しばしば、地震調査の終了時にブイ
の位置を正確に知ることが困難であり、上記位置を知り
得たとしても、往々にして、ブイの回収に長時間を要す
る。

多くの場合、伝送路が唯一で簡単で安価な電子装置をつ
けただけの無線ブイを使用するのが好ましい。この場
合、探査が終わった時情況によって無線式ブイの回収が
望ましくないならば、そのまま放棄してもよい。

更に海底につないでないブイは波の動きにさらされ易
く、その下にあるセンサも上下動を受けてバックグラウ
ンドノイズを生じ易い。センサを接続するケーブルに取
り付けられることが多いノイズ減衰手段は、限られた能
力を有するにすぎず、無線ブイを複雑化し、その水中へ
の設置を困難にする。

公知の無線ブイの別の欠点は、比較的長い浸漬部分に複
数のセンサを間隔を置いて固定した場合は特に、その大
きさに伴うものである。この種のブイを或る場所から他
の場所へ移動させるには、通常、ブイを水中から引き上
げる必要があるので、煩瑣である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る装置は、上述の欠点を排除できる。

本装置は、長さが断面に比して大きい管状の筒体即ち所
謂ストリーマと、区切りを複数個連絡した筒体（１）と
該筒体の下になる方の端に取り付け、重みずけして、該
筒体の姿勢を安定させるためのバラストを含むストリー
マである。本装置の筒体の各区切りの内部には、複数の
音波受信器を間隔を保って分布させて設置してあり、筒
体の反対側の端には、浮遊させるためのブイが設けてあ
り、筒体が水中に垂直に浮遊する状態で静的平衡位置に
なるように各筒体の区切りの重量が分布させてあること
を特徴とする。本装置は、更に、筒体の下になる方の端
の近傍に固定した姿勢安定用の鰭（以下フィン）を含
み、フィンの配置および表面積は、船で筒体を牽引した
際に実質的に水平な位置において上記筒体が動的に平衡
するように選択してある。

１つの実施例において、本装置は、更に、該筒体を船に
連結するためのケーブルを含み、このケーブルは、船に
設置した記録手段に各受信器を接続する電気導体を含
む。

この実施例において、本装置は、このケーブルに固定
し、その位置の浸漬深さを測定するための素子を含み、
この測定素子は、筒体が静的平衡位置において水中で垂
直に立っている際に船と上記筒体との間にある距離をほ
ぼ一定に保持するために船を動かすシステムにケーブル
の電気導体を介して接続してある。

各受信器および内部の導線の配置は、筒体がうねりの振
幅に対して長いので、これを殆ど感じないようにするこ
とが容易となる。従って、受信器に受信される信号に重
畳する、流れやうねりに帰因するバックグラウンドノイ
ズが僅少となる。

更に、装置を１つの測定個所から別の測定個所に容易に
牽引でき、重量を分布させたことおよび安定化フィンを
設置したことによって停止した時迅速に垂直に位置させ
ることができる。このことは多くの用途に対して有用で
特に、地震探査の場合に極めて有利である。

〔実施例〕

実施例を示す添付の図面を参照して以下に本発明を詳細
に説明する。

本発明に係る装置（第１図）は、音波を透過させる、プ
ラスチック材料から成る筒体、即ち所謂ストリーマ
（１）を主要素とする。筒体の一端の近傍には、ブイ
（２）があり、牽引船（４）に結合されているケーブル
（３）に固定するための手段が設けてある。安定化用の
重量即ちバラスト（Ｌ）は、反対側の端に取り付けてあ
る。この端の近傍には、更に、姿勢安定用のフィン
（５）が固定してある。

筒体（１）は、例えば、相互に接続された６つの区切り
（T₁、T₂…T₆）を含む。上になる方の端に近い方の３つ
の区切りT₁、T₂、T₃は、浮き（図示してない）を含んでお
り、逆の側の３つの区切り（（T₄、T₅、T₆）は、音波受信
器（Ｒ）を含む。この下側の区切りはそれぞれ導体
（７）によって電気的に相互に接続された複数のセン
サ、即ち水中聴音器（６）を内部に設置してある（第２
図）。実施例では、筒体（１）の下側の区切りは、それ
ぞれ６〜12個の水中聴音器を相互に接続して構成した２
つの受信器（Ｒ）を含んでいる。

電気コネクタ（８）が、各区切りの対向端に取り付けて
ある。多芯ケーブル（９）が、各区切りの内部に設けて
あって、多芯ケーブルの導線は、２つの端部コネクタ
（８）のピンの少なくとも一部を相互に接続する。各能
動的な区切り（即ち下側のT₄〜T₆）において、各受信器
（Ｒ）に接続している導線（７）の一端は、コネクタ
（８）に接続してある。多芯ケーブル（９）の各導線ま
たはラインに対する導線（７）の接続は、上記コネクタ
内で行われている。

能動的な区切りの比重は、水の比重よりも大きい。

管状ニップル（10）が、筒体（１）の各区切り（Ｔ）の
端部内に圧入されている（第３図）。各ニップルは、そ
の外径よりも径が大きい環状凸部（11）と径が小さい環
状ミゾ（12）を備えている。

筒体（１）の２つの隣接の区切り（Ｔ）のニップルは、
内面に２つの突起（15）を備えた２つの半円筒（13、1
4）によって相互に結合される。即ち、２つの半円筒（1
3、14）は、突起（15）を、ミゾ（12）に噛み合わせて
２つのニップルの凸部（11）を包み込んで締め付けるよ
うに相互を接着させる。２つのさや（16）を２つの区切
りの外面に沿って摺動させて半円筒（13、14）を抑え込
むことによって２つの区切りは密着して保持される。即
ち、組立てる時、該さやが前記半円筒（13、14）を完全
に被うまで上下のさやを相互に接近させる。

さやの形状および断面は、流動雑音が最小になるよう選
択する。

電気コネクタ（８）は、ニップル（10）の内部に設けて
ある。２つの隣接する区切りを接続する場合、端部の電
気コネクタのピンを接続し、次いで、半円筒（13、14）
を取付けてから、さや（16）をかぶせる。

多芯ケーブル（９）は、筒体の全長にわたって延び、筒
体の第１端において、牽引ケーブル（３）の中の電気導
体に接続される。各受信器（Ｒ）によって捕捉された信
号は、上記手段によって、船上に設けた記憶システム即
ち記録システム（図示してない）に伝送でき、場合によ
っては、直接、記録ステーションに伝送できる。

各区切り（T₁〜T₆）の間の重量を分布させたこととバラ
ストの存在とによって（第１図）、牽引船が停止した
時、筒体は、再び垂直となり、ほぼ完全に浸漬される。
フィン（５）の形状および寸法は、牽引船の進行時、牽
引力によって、装置後部を浮上させ、進行中回転しない
ように安定化する力を生じるように設計する（第４
図）。筒体の形状によって、これを牽引する水力学的な
力を極く小さくすることができる。

筒体は、静止位置において垂直になった際にうねりの作
用による移動が無視できるほど小さくなるよう充分に長
く構成する。筒体の長さは、これを構成する区切りの数
によって、数十ｍから数百ｍまでの範囲で変化する可能
性がある。

ストリーマが所定位置に来た時にその働作を開始するこ
とは極めて簡単である。牽引船で使用する個所まで筒体
を牽引し、使用個所で停止する（第４図）。牽引ケーブ
ル（３）が完全に弛緩すると、筒体は、完全に垂直とな
り（第１図）、安定する。

こうして受信機（Ｒ）によって、異なる深さレベルにお
いて測定を行うことができる。測定例としては、例え
ば、地震探査における反射波信号の検知などである。

筒体が垂直であり、音響測定を行っている際、船が、
風、流れまたはうねりによって動かされると、ケーブル
に張力が加わり、筒体が傾斜するか水平になる恐れがあ
るので、姿勢安定化手段を装置に設けるのが有利であ
る。上記手段は、ケーブル（３）の長さのほぼ中央に固
定してあってケーブルの最低部分の深さを測定するため
のバラスト付きの深さセンサ（17）を含む（第１図）。
センサ（17）は、ケーブル（３）の上に固定してあり、
このセンサが発生する信号は、船の移動制御システム
（図示してない）に送られる。このシステムは、センサ
の浸漬深さが所定値の近傍に保持されるよう、上記信号
に従って船を推進させる手段と、場合によっては、舵棒
を働かせて、位置を変える。

牽引船は、小形であってよい。無線による遠隔探知制御
システムを備えた母船から制御される遠隔制御式モータ
ボート（例えば、仏国特許出願EN84/18590に記載のも
の）を使用するのが有利である。

ある種の用途では、母船は、周期的に作動される振動源
を牽引しながら均一に移動する。モータボートは、受信
装置を１つの個所から別の個所に順次に移動し、振動源
から放射された振動パルスの地下層によるエコーを捕捉
するのに必要な時間その個所に装置を停止する命令を無
線を介して受ける。

モータボートの推進手段は、例えば、ハイドロジェット
である。

この場合、モータボート移動制御手段は、深さセンサ
（17）（第１図）から供給される信号に依存して作用
し、タービンの回転速度および船に対する放水管の方向
を制御する。

船が、上記特許出願に記載の種類のモータボートである
場合、装置の各受信器に捕捉された信号は、結合ケーブ
ル（３）を介して無線伝送システムに伝送され、そこか
ら母船の記録室に送られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、水中で垂直な安定位置にある筒体の略図、第
２図は、水中聴音器ユニットを設置した筒体の区切りの
断面を示す図、第３図は、筒体の任意の２つの区切りの
結合手段の一部断面略図、第４図は、船で牽引されて、
水中で水平となった筒体を示す図面である。１……筒体２……ブイ３……連結兼牽引ケーブル４……牽引船５……姿勢安定用フィン６……音波検知センサＬ……バラストＲ……音波受信器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献米国特許3375488（ＵＳ，Ａ) 米国特許4298964（ＵＳ，Ａ) 米国特許3105453（ＵＳ，Ａ) 米国特許4405036（ＵＳ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水中の異なる深さのレベルで音波を受信す
るために、水中に垂直に自立することのできる長い管状
の筒体（１）から成る水中音波受信機収容体において、
該「音波受信機収容体」が：波のうねりの振幅に比較して充分長くその表面が滑らか
で、音波を透過し易く、それぞれが閉じられた室を形成
してその中に分布する複数の音波検知センサ（６）から
成る音波受信器（Ｒ）を内蔵する複数の区切り（T1、T2
…、T6）によって構成される筒体（１）と、該筒体をこ
れを牽引する船に連結すると共に、該筒体の各区切りの
中の音波受信器を該船の中の制御手段に電気的に接続す
るための伝送線を含むケーブル（３）と、前記各区切りの上部分を軽量にする重量配分を行い、該
筒体の下端に近い所に位置を安定するような形状のフィ
ンとバラスト（Ｌ）とを固着することによって、該筒体
を重みづけする手段とを含み、該筒体が、船に牽引される時は該フィンに加わる水力学
的な力によってほぼ水平な位置になるように、該フィン
の形状と面積とを選び、移動時の該筒体の姿勢と測定時
の該筒体の垂直な姿勢との変換が双方向に短時間に行い
得ることを特徴とし、更に該筒体が水中に垂直な状態になっている時、前記船
が該筒体を引張る力を加えることを防ぐために、前記ケ
ーブルの浸積の深さを検知し、船の操縦システムに伝え
るための深さセンサ（17）を含む、水中音波受信機収容
体。
【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
て、該装置が前記筒体（１）を構成する複数個の区切り
（Ｔ）を結合させるための手段として、環状凸部（11）
をもち、該凸部（11）まで隣接する該区切りの端部に挿
入されている対向するニップル（10）と、該２ケのニッ
プルをつき合わせて両側からおさえる貝のような部材
（13、14）と、更にこの外側をおおうさや（16）とを含
み、更に同時に該各区切りの中の電気導線（９）を相互
接続するための電気コネクタ（８）を含むことを特徴と
する、水中音波受信機収容体。
【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載の装置におい
て、それぞれの音波受信器が複数の相互接続されている
音波検知センサ（６）を含み、該音波受信器か前記筒体
内に布線される多芯ケーブルに接続され、該多芯ケーブ
ルが該筒体を船に連結する前記ケーブル（３）に接続さ
れていることを特徴とする、水中音波受信機収容体。