JPS6327200A - 水中音響機器の圧力特性測定方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水中音響機器の音響性能の圧力特性（深度特
性）を測定する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の水中音響機器、例えば送波器の高水圧下における
音響性能を測定する方法としては、カプラを用いて行う
方法があった。ここでいうカプラとは、金属性の密閉容
器に水を満たしたもので、その測定方法は前記カプラの
中に送波器と受波器を入れて、外部の加圧ポンプなどで
密閉容器内の水圧を所定の水圧に設定し、その時の送波
器の性能や受波器の感度から圧力特性の測定をするとい
うものである。

このカプラを用いた場合の測定値を求める校正方法とし
ては、相互校正法、ピストン法、比較校正法などがあげ
られるが、最も多く用いられるのは比較校正法である。

この比較校正法は、送波器と受波器と、それに加えてす
てに受波感度測定済みの基準受波器の３つを、ひとつの
カプラ内に設置して、送波器に電圧を加えることによシ
ヵプラ内に音圧を発生させ、その時、受波器と基準受波
器のそれぞれに生じた出力電圧を比較して校正する方法
である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上述した従来の測定方法は、カプラ内部の
音場を均一にする必要があシ、このためカプラの大きさ
により使用する周波数に制約を受け、通常は数１００　
Ｈ２以下である。大きなカプラはど使用上限周波数が低
くなるという条件が存在する。

従って、高周波を使用する場合はカプラ内の音場が定ま
らず、測定値の再現性がなくて信頼性が低くまた、低周
波を使用する場合でもカプラを無制限に大きくすること
は熱論不可能であるので前述した送波器、つマシ測定の
対象となる水中音響機器の大型のものを、基準受波器つ
まり測定の対象以外の水中音響機器とともに、ひとつの
カプラ内に設置するのはスペースの点でむずかしく、絶
対値決定のための校正ができないという問題点があった
。

尚、実際の海とにあって、高水圧下における感度校正は
ほとんど不可能であることはいうまでもない。

そこで本発明は、このような問題点を解決するためにな
されたものであり、高周波を使用しても測定値の再現性
がよく信頼性が高くなる。また、大型水中音響機器の設
置が可能である新だな装置を使用しながら高水圧下っま
シ言換えると深海における水中音響機器の音響性能を測
定する方法を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的を達成するため本発明は、水を満たした金属性
密閉容器内に水中音響機器を設置すると共に、前記密閉
容器内の水圧を加圧制御するための加圧ポンプを設け、
さらに密閉容器の外壁面には前記水中音響機器の音響性
能を測定するためのセンサを設けた構成とする装置にょ
シ圧力特性を求めるものである。

〔作用〕

前記構成を有す本発明は、測定の対象となる水中音響機
器をあらかじめ海・湖・水槽等の浅い深度で音響性能の
測定を行い、次に前記水中音響機器を前記密閉容器の中
に入れて外部圧力器によシ前記海・湖・水槽等の浅い深
度で行った場合と同じ低水圧に密閉容器内水圧を設定し
、密閉容器の外壁面に設けられているセンサにより測定
を行う。

この前記両側定値を比較することで基準値を算出し、そ
の後、前記密閉容器内の圧力を増加させながら、それぞ
れの水圧下での音響性能測定を行い、その測定値を前段
階において算出された基準値と比較して校正し圧力特性
を求める。

上述したような方法によれば、密閉容器内には測定の対
象となる水中音響機器のみ設置すれば良く、また高周波
を使用しても音場が不安定になることはなく、シかも密
閉容器内いっばいの大型水中音響機器の測定が可能とな
る。

さらにセンサを密閉容器外壁面に取り付けたことにより
常温、常圧、空気中で使用できるもので良く、密閉容器
内での圧力の変化を繰り返し受けることもないので、性
能の変でヒや劣化もなく、陸上においても高水圧下と同
様の信頼性の高い測定値を提供できるものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面をもとに説明する。

第１図は、本発明の測定方法を説明したフローチャート
、第２図は本発明の測定を実施するために用いる新たな
測定装置の構成図である。

まずこの測定方法に使用される装置から説明すると第２
図において、１は密閉容器、２は送波器で、との送波器
２はケーブル３を介して接続された送信器４によ）駆動
されるようになっている。

５は密閉容器１内いっばいに満たされた水、６は水５を
加圧制御する加圧ポンプ、７は密閉容器１の外壁面に装
着されたセンサとしての加速度ピックアップ、８はレベ
ルメータでちる。

このような構成において、水５を満たした密閉容器１の
中央部に送波器２を設置し、加圧ポンプ６で水５を成る
水圧に設定した後、送信機４に電力を印加すると、ケー
ブル３を介して送波器２が駆動され、音波が放射される
。放射された音波は矢印ａで示したように水５を伝搬し
て密閉容器１の壁面を振動させ、この壁面の振動は、加
速度ピックアップ７によって検知されて増偏された後、
レベルメータ８でレベル測定される。

また、この密閉容器１の水圧を加圧ポンプ６によりいろ
いろな水圧に設定して、その時の送波器２から放射され
る音波による密閉容器１の壁面振動を測定することで送
波器２の圧力特性を測定することができる。

次に、上述した装置を用いて実施する本発明の測定方法
を第２図とともに第１図のフローチャートを参照して説
明する。

まず最初に、本実施例で使用する送波器２を実際に海・
湖・水槽等で測定の容易な浅い水深に設置して、送波器
２の音響性能を測定し、その測定値を求める。次に前記
送波器２を前述した装置の密閉容器１内に入れ、水５は
海・湖・水槽等で測定した水深と同じ低水圧下に加圧ポ
ンプ６で加圧制御して測定を行い、その時の測定値を求
める。

そして実際の海・湖・水槽等での一１ｊｊｉ定値と密閉
容器１内での測定値とを比較して基準値を算！：ｌｌ′
Ｉする。

その後、加圧ポンプ６により徐々に高水圧に設定してそ
れぞれの測定値を測定する。

これにより得られた測定値と前記算出された基準値とを
比較することにより、高水圧下における送波器２の音響
性能の圧力特性を求める。

尚、上述した本実施例では送波器を一例として説明した
がこれに限られるものではなく、受波器やあるいは送受
波器等の水中音響機器を測定することももちろん可能で
ちる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、あらかじめ海・湖
・水槽等の成る浅い水深で測定しておいだ測定の対象と
なる水中音響機器の音響性能の測定値と、前記水中音響
機器を前記測定の水深と同じ低水圧下の密閉容器内に入
れて測定した測定値とを比較１〜て基準値を算出し、そ
の後、密閉容器内の水圧を徐々に高水圧に設定して行く
過程において得られる各測定値を、前記基準値をもとに
比較することで高水圧下における水中音響機器の音響性
能の圧力特性が得られる測定方法としたので、密閉容器
内には、測定の対象以外の水中音響機器を設置する必要
がなく、このため密閉容器内いっばいの大きさの大型水
中音響機器の音響性能を測定することができる。

また、密閉容器内の音場にかかわらず、密閉容器外壁面
で境界条件が決まるので、密閉容器内の音場が均一であ
る必要はなく、高周波の送受波器例えば音響トランスポ
ンダ等の音圧レベルの圧力特性などを判定することも可
能となる効果がある。

さらに、水中音響機器の出力を測定するセンサを密閉容
器の外壁面に設けていることで、このセンサには圧力が
加えられることはなく、常温・常圧・空気中で使用でき
るセンサであれば良く、かつ密閉容器内の繰り返し圧力
の変化を受けることによって測定性能の変化、あるいは
劣化等の恐れは全くない。

これらのことから実際の海上での高水圧下測定において
の測定値の校正方法はほとんど不可能であったが、この
測定方法を実施することで、陸上においても高水圧下と
同様の信頼性の高い測定値を提供できるという効果を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の測定方法のフローチャート、第２図は
測定を実施する装置の構成図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 水中音響機器の音響性能の圧力特性を密閉容器を用いて
   測定する測定方法において、 水中音響機器を海・湖・水槽等での低水圧下において音
   響性能の測定を行い、 また、前記水中音響機器を、内部を水で満たしかつセン
   サを外壁に設けた密閉容器に入れ、前記測定と同じ低水
   圧下において音響性能の測定を行つて、 この両測定から求めた測定値を比較して基準値を算出し
   た後、 密閉容器内の水圧を徐々に加圧して、その各水圧下にお
   ける音響性能の測定を行つて測定値を求め、 この測定値と前記基準値とを比較して音響性能の圧力特
   性を求めることを特徴とする水中音響機器の圧力特性測
   定方法。