DE2136402A1

DE2136402A1 - WATER SOUND CONVERTER

Info

Publication number: DE2136402A1
Application number: DE19712136402
Authority: DE
Inventors: Claus Peter Dr Rer Na Buddruss; Arnim Dipl Ing Cronjaeger
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1971-07-21
Filing date: 1971-07-21
Publication date: 1973-02-01

Description

Wasserschallwandler Die Erfindung bezieht sich auf einen Wascserschallwandler mit mindestens einem in eine Kunststoffumhüllung eingegossenen elektromechanischen Wandlerelenent.Water-borne sound converter The invention relates to a water-borne sound converter with at least one electromechanical cast in a plastic casing Wandlerelenent.

Zum Aufbau von Wasserschallwandlern hat man früher magnetostriktive lamellierte Eisenkerne benutzt, die mit Wicklungen zur Anregung von Längenänderungen bzw. zur Abnahme von Spannungen dienten, die durch ein äußeres Schallfeld induziert worden sind. Wegen ihrer relativ geringen Empfindlichkeit und vor allem auch wegen des Abschirmeffektes der verwendeten geschlossenen magnetostriktiven Kerne, um deren Innenschenkel die Wicklungen angebracht worden sind, waren bei den bekannten Wasserschallwandlern störende Einstreuungen durch elektrische, magnetische oder elektromagnetische Störfelder kaum zu befürchten.For the construction of water-borne sound converters, magnetostrictive ones used to be used Laminated iron cores used with windings to stimulate changes in length or were used to decrease voltages induced by an external sound field have been. Because of their relatively low sensitivity and, above all, because of the shielding effect of the closed magnetostrictive cores used in order to reduce their Inner legs, the windings have been attached, were with the well-known water-borne sound transducers disruptive interference from electrical, magnetic or electromagnetic interference fields hardly to be feared.

Um höhere Wirkungsgrade und eine größere Empfindlichkeit zu erzielen, hat man zur Herstellung von jasserschaliwandlern in neuerer Zeit elektromechanische Wandlerelemente verwendet, die aus einem piezoelektrischen Kristall oder einer piezoelektrischen Keramik bestehen, auf denen Elektroden angebracht sind, die zur Abnahme von Ladungsversctliebungen, die auf grund äußerer Druckwirkung entstehen, bzw. zur Anregung des Kristalles oder der Keramik zu Längenänderungen infolge eines angelegten Wechselfeldes dienen. Je empfindlicher jedoch die Meßanordnung wird, desto erheblicher ist der Nachteil, daß elektrische, magnetische oder elektromagnetische Felder, die in der Umgebung der Meßanordnung auftreten, zu Störsignalen führen, die Fehler ei den Messungen zur Folge haben. Bei neuzeitlichen Wasserschallwandlern treten solche Fehler besonders deshalb auf, weil diese zur Verhinderung von Korrosion und von Beschädigungen beispielsweise beim Einsatz in Meerwasser mit Kunststoff umhüllt sind, der keine Abschirmeffekte ergibt, wie sie beispielsweise bei solchen Wasserschallwandlern auf treten, deren schallaufnehmende bzw. abstrahlende Flächen in einem metallischen Gehäuse untergebracht sinci.To achieve higher efficiencies and greater sensitivity, Electromechanical converters have recently been used for the production of jasse sound converters Transducer elements used that consist of a piezoelectric crystal or a piezoelectric Ceramics, on which electrodes are attached, which reduce the loss of charge, which arise due to external pressure, or to excite the crystal or serve to change the length of the ceramic as a result of an applied alternating field. Ever however, the more sensitive the measuring arrangement becomes, the more significant is the disadvantage that electric, magnetic or electromagnetic fields generated in the vicinity of the Measurement arrangement occur, lead to interference signals, the errors ei the measurements Have consequence. Such errors occur particularly with modern water-borne sound converters because they are used to prevent corrosion and damage, for example when used in seawater are encased in plastic, which does not have any shielding effects results, as they occur, for example, in such water-borne sound converters, their sound-absorbing or radiating surfaces housed in a metallic housing sinci.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Störeinflüsse aus unkontrollierbaren elektrischen, magnetischen und/oder elektromagnetischen Feldern auch bei Wasserschallwandlern zu verlneiden, die hohe Empfindlichkeit haben und bei denen die -noderne Technologie der Kunststoffumhüllung angewandt wird, Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kunststoffumhüllung aus einer inneren und einer äußeren Hülle besteht, zwischen denen eine als Abschirmung dienende metallische Schicht vorgesehen ist. Diese Schicht kann beispielsweise in flüssigem oder zähflüssigem Zustand auf die Außenfläche der inneren Kunststoffumhüllung so aufgebracht sein, daß sie mit Aiisnahme der Durchführung der Zuleitung diese innere Ulnhüllungvollständig umgibt.The invention is based on the problem of uncontrollable interfering influences electric, magnetic and / or electromagnetic fields, also with water-borne sound converters to cut, which have high sensitivity and where the -modern technology the plastic coating is applied, This object is achieved in that the Plastic sheath consists of an inner and an outer shell, between which is provided with a metallic layer serving as a shield. This layer can for example in a liquid or viscous state on the outer surface of the inner plastic sheath be applied so that it is with Aiisnahm the implementation the supply line completely surrounds this inner sleeve.

Ais Werkstoff zur Herstellung der zwischen der inneren und der äußeren Kunststoffumhüllung vorgesehenen metallischen Schicht kann nach der Erfindung beispielsweise handelsübliches Leitsilber verwendet werden, wie es für die Herstellung von Elektroden und sonstigen Stronileiterbahnen verwendet wird. Dieses Leitsilber kann in dünnflüssigem Zustand auf die Oberfläche der inneren Kunststoffumhüllung aufgetragen werden und dort antrocknen. Als besonders zweckmäßig hat sich aber erwiesen, die metallische Schicht aus einem handelsüblichen leitfähigen Klebstoff herzustellen, der mit größerer Sicherheit eine beständige stoffschlüssige Verbindung der metallischen Schicht mit den Außenflächen der inneren Kunststoffumhüllung auch noch nach dem Umgießen mit der äußeren Kunststoffumhüllung gewährleistet.Ais material used to manufacture the between the inner and the outer Plastic coating provided metallic layer can according to the invention, for example Commercial conductive silver can be used as it is for the manufacture of electrodes and other electrical conductors is used. This conductive silver can be used in thin Condition applied to the surface of the inner plastic casing will and dry there. However, the metallic one has proven to be particularly useful Make a layer of a commercially available conductive adhesive with a larger Security a permanent cohesive connection of the metallic layer with the outer surfaces of the inner plastic casing even after casting the outer plastic coating guaranteed.

Durch das flüssige Auftragen der metallischen Zwischenschicht zwischen innerer und äußerer Kunststoffurnhüllung können Lufteinschlüsse vermieden werden, so daß sich die Ubertragungseigenschaften eines Wasserschallwandlers nach der Erfindung nicht von denjenigen bekannter Bauart unterscheiden.Through the liquid application of the metallic intermediate layer between air inclusions can be avoided with the inner and outer plastic wrapping, so that the transmission properties of a water-borne transducer according to the invention do not differ from those of known design.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch einen zylindrischen Wasserschallwandler, Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Wasserschallwandler, der aus mehreren elektromechanischen Wandlerelementen aufgebaut ist.The drawing shows exemplary embodiments of the subject matter of the invention, namely Fig. 1 shows a cross section through a cylindrical water-borne sound transducer, Fig. 2 shows a section of a water-borne sound transducer, which consists of several electromechanical Converter elements is constructed.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Wasserschallwandler ist das elektromechanische Wandlerelement 1 von einer inneren Kunststoffumhüllung 2 umgeben, aus der lediglich die beiden am Wandlerelement 1 befestigten Zuleitungen 3 herausführen. Auf die Außenfläche der inneren Kunststoffumhüllung 2 ist eine sehr dünne, elektrisch leitende Schicht 4 auSOetragen, die wiederum von einer äußeren Kunststoffumhüllung 5 umgeben ist.In the water-borne sound converter shown in FIG. 1, this is electromechanical Converter element 1 surrounded by an inner plastic casing 2, from which only Lead out the two leads 3 attached to the transducer element 1. On the outside surface the inner plastic casing 2 is a very thin, electrically conductive layer 4 applied, which in turn is surrounded by an outer plastic casing 5.

An die elektrisch leitende Schicht D ist eine Masseleitung 6 angeschlossen Zuleitung 3 und Masseleitungen 6 laufen in einem kabel 7 usai.njen> das an die äußere Kunststoffumhüllung 5 angeformt ist. Die Außenform der äußeren Kunststoffumhüllung 5 entspricht der Außenform des Wasserschallwandlers, dessen elektromechanisches Wandlerelement 1 durch die metallische Schicht 4 gegen äußere Störfelder abgeschirmt und durch die äußere Kunststoffumhüllung 5 zusammen mit der metallischen Schicht 4 gegen mechanische oder chemische Umwelteinflüsse geschützt ist.A ground line 6 is connected to the electrically conductive layer D Supply line 3 and ground lines 6 run in a cable 7 usai.njen> that to the outer Plastic casing 5 is formed. The outer shape of the outer Plastic casing 5 corresponds to the outer shape of the water-borne sound transducer, its electromechanical transducer element 1 through the metallic layer 4 against the outside Interfering fields and shielded by the outer plastic casing 5 together with the metallic layer 4 protected against mechanical or chemical environmental influences is.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Wasserschallwandler sind mehrere zylindrische Wandlerelemente 1 mit einem besitmmten Austand auf einer Haltestange @ befestigt.In the water-borne sound transducer shown in FIG. 2, there are several cylindrical ones Converter elements 1 with a besitmmten Austand attached to a support rod @.

Wasserschallwandler solcher Art werden als Linienwandler bezeichnet und insbesondere für meßtechnische Aufgaben eingesetzt. Bei diesen Linienwandlern werden die einzelnen Wandlerelemente durch eine Verdrahtung 9 zusammengeschaltet und in einer inneren Kunststoffumhüllung 2 eingebettet. Auf die Außenfläche dieser inneren Kunststoffumhüllung 2 wird danach eine elektrisch leitende Schicht 4 aufgebracht, die wiederum mit einer äußeren Kunststoffumhüllung 5 umgossen ist, deren Außenform der Außenform des Linienwandlers entspricht.Water-borne transducers of this type are referred to as line transducers and especially used for metrological tasks. With these line converters the individual transducer elements are interconnected by wiring 9 and embedded in an inner plastic casing 2. On the outer surface of this inner plastic casing 2 is then applied an electrically conductive layer 4, which in turn is encapsulated with an outer plastic casing 5, the outer shape of which corresponds to the outer shape of the line transducer.

Patentansprüche: Patent claims:

Claims

P a t e n t a n t a n p r u c h e: 1. With a plastic cover water-borne sound transducer provided with at least one electromechanical transducer element, characterized in that the plastic casing consists of an inner (2) u £ ld one outer (5) plastic sheath and an electrical one between the two sheaths conductive layer (4) is arranged.

2. Water-borne sound transducer provided with a plastic cover according to Claim 1, characterized in that the electrically conductive layer (4) consists of There is conductive silver, which is in a liquid or viscous state on the inner plastic casing (2) has been applied.

3. Plastic casing water-borne sound transducer according to claim 1, characterized characterized in that the metallically conductive layer (4) consists of a commercially available conductive adhesive.

L e r s e i t e