DE3012038C2 - Elektroakustischer Wasserschallwandler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wasserschallwandler gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 1. In DE-OS 21 45 236 ist ein solcher Wandler ■dargestellt, dabei aber offengelassen, wie die StromanscHüsse für die Elektroden gestaltet sein sollen. Gerade .hinsichtlich der Anbringung der Stromanschlüsse an die stirnseitigen Elektroden der Keramikplatte ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, weil für höhere Frequenzen als Schwinger Keramikplatten geringer Dicke Verwendung finden. Klebt man als Stromzuführung eine Kupfer- oder Bronzefolie auf die Keramikplatte, so stört mit steigender Frequenz deren Zusatzmasse die Frequenzabstimmung des Schwingers.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und einen für Ultraschallfrequenzen geeigneten Wasserschallwandler hohen Wirkungsgrades zu schaffen, der einfach und kostengünstig aufgebaut ist und auch im rauhen Fischereieinsatz, beispielsweise in einer Netzsonde, zuverlässig arbeitet und den dortigen mechanischen Beanspruchungen widersteht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung. Sie führt zu einem raumsparenden und gleichermaßen zuverlässigen Aufbau eines bei höheren Frequenzen, beispielsweise 100 kHz bis 500 kHz arbeitenden Wasserschallwandlers, der vielseitig einsetzbar ist. Die Verwendung einer kupferkaschierten Epoxidharzfolie als Schwingerabdeckung und zugleich Leiterplatte hat den Vorteil, daß die hierdurch gegebene Zusatzmasse äußert gering ist und folglich der Schwinger auch bei sehr hohen Frequenzen

verlustarm betrieben werden kann.

Zur Erläuterung der Erfindung zeigt die Zeichnung als Ausführungsbeispiel einen Schnitt durch einen derartigen Wasserschallwandler. Innerhalb des im wesentlichen zylindrischen Metall- oder Kunststoffgehauses 1 befindet sich der piezoelektrische Schwinger, welcher im vorliegenden Fall aus einer oder mehreren piezokeramischen Kreisscheiben 2 besteht. Auf der Abstrahlseite des Wandlers ist dessen Gehäuseöffnung 3 durch eine glasfaserverstärkte Epoxidharzfolie 4 verschlossen, weiche sich in einem umlaufenden Ansatz 5 am Gehäuse 1 abstützt und durch einen Sperring 6 festgehalten wird. Die Folie 4 ist auf der Innenseite mit einer Kupferkaschierung 7 versehen, auf die die Stirnfläche des Schwingers 2 aufgeklebt ist. Die Keramikscheibe 2 ist auf beiden Stirnseiten mit einer als Elektrode dienenden Metallisierung, z. B. einer Silberschicht bedeckt. Die der Folie 4 zugewandte stirnseitige Elektrode der Keramikscheibe 2 ist auf die Kupferkaschierung 7 aufgeklebt. Infolge der Rauhigkeit der Metallisierung ist trotz der dazwischenliegenden Klebstoffschicht eine einwandfreie Kontaktgabe gewährleistet, weil die Erhebungen der Metallisierung durch die Klebstoff schicht hindurchdringen und an der Kupferkaschierung 7 kontaktgebend anliegen. Die der Gehäuseöffnung 3 abgewandte Stirnseite der Keramikscheibe 2 stützt sich an einer elektrisch leitenden Druckplatte 8 ab.
Die Kupferkaschierung 7 ragt im Bereich Ta über den Umfang der Keramikscheibe 2 hinaus und bildet dort eine lötbare Anschlußfahne für die Stromzuführung 9 des Kabels 11. Die Druckplatte 8 ist mit der Stromzuführung 10 des Kabels 11 verbunden. Der Innenraum 12 des Gehäuses 1 ist mit einer nicht dargestellten Vergußmasse ausgefüllt, welche zugleich als Abstützung für die Halteplatte 8 und die Folie 4 dient. Als Vergußmasse eignet sich beispielsweise Epoxidharz oder Polyurethanharz.

Wandler dieser Art werden beispielsweise in den Netzsunden von Fangnetzen verwendet. Da diese nur vorübergehend für einige Stunden dem Seewasser ausgesetzt sind, besteht die Gefahr einer totalen Durchleuchtung der Epoxidharzfolie 4 nicht. Durch Auswahl eines geeigneten Epoxidharzes läßt sich die Standfestigkeit der Folie gegen Wasseraufnahme den Bedürfnissen anpassen. Die geringe Stärke der Folie sorgt für eine geringstmögliche Dämpfung der abgestrahlten Schallwellen und damit für einen guten Wirkungsgrad des Wandlers. Dies wird noch dadurch

unterstützt, daß Epoxidharz einen dem Wasser ähnlichen Schallwellenwiderstand hat. Die Glasfaserverstärkung erhöht die mechanische Festigkeit der Folie 4. Ihre Dicke beträgt beispielsweise 0,5 mm zuzüglich einer Kupferkaschierung von 35 μ.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Palentansprüche:

1. Elektroakustischer Wasserschailwandler, in dessen Gehäuse wenigstens ein scheibenförmiger, mit Flächenelektroden versehener piezoelektrischer Schwinger eingesetzt und auf der Schallaustrittsseite des Gehäuses durch eine Epoxidharzfolie wasserdicht abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (4) glasfaserverstärkt und auf der Innenseite kupferkaschiert ist, die Kupferkaschierung (7) mit der stirnseitigen Flächenelektrode des Schwingers (2) verklebt ist und außerhalb der Schwiiigerstirnseite eine Anschlußfahne (7a,) für eine elektrische Anschlußleitung (9) bildet.

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schwinger (2) umgebende Innenraum (12) des Gehäuses (1) mit Vergußmasse gefüllt ist.