DE3443869A1 - Wandleranordnung fuer hydrophone - Google Patents

Description

RAYTHEON COMPANY 141 Spring Street, Lexington. MA 02173, Vereinigte Staaten von Amerika

Wandleranordnung für Hydrophone

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wandleranordnung für Hydrophone. Sie betrifft insbesondere eine Hydrophonanordnung, die aus einem mehrschichtigen piezoelektrischen Polymer besteht.

Es ist bekannt, sowohl für Hydrophone als auch für Projektoren piezoelektrische Keramikwerkstoffe, insbesondere Bleizirkonattitanate (PCT), als Wandlermaterialien zu verwenden. Piezokeramische Werkstoffe bieten bei der Konstruktion von Hydrophonen bemerkenswerte Vorteile, da sie in unterschiedlichsten Formen, beispielsweise als Zylinder, Ringe Platten und Halbkugeln, hergestellt werden können. Hingegen ist die maximale Größe, in ■der sich piezoelektrische Keramikmaterialien in einem Stück !herstellen lassen, praktisch begrenzt. Dies ist eine Folge der Härte und Spröde der piezokeramischen Werkstoffe. Die begrenzte ^:maximale Größe, die keramische Festigkeit und die hohe Dichte - die fast der Dichte von Stahl entspricht - sind für einige Anwendungsfälle nachteilig; hierzu gehören z. B. geschleppte Hydrophonfelder und am Bootskörper montierte Hydrophonfelder mit großer Apertur, wie sie auf Schiffen Verwendung finden.

Diese Beschränkungen können überwunden werden, wenn anstelle von pie'zokeramischen Werkstoffen die neuerdings als Wandlermaterialien entwickelten piezoelektrischen Polymere (PVDF) verwendet werden. Dies«—erlauben die Entwicklung von leichten und flexiblen Hydrophonen. Piezoelektrische Polymere, die sich für die Verwendung im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eignen, lassen sich alsTTange Streifen zur Anwendung in geschleppten Hydrophonanordnungen herstellen oder als große flache Blätter für den bau—von Hydrophonanordnungen mit \ großer Apertur. Die niedrigere Dichte und die mechanische Flexibilität von Polymeren haben ihre vorteilhaften Eigenschaften bei der Verwendung in dünnen geschleppten Feldanordnungen, in denen die Hydrophone lang, dünn flexibel und leicht sein müssen, bereits unter Beweis gestellt. Bei Hydrophonen großer Länge können^die auf turbulente Grenzschichtphänomene zurückzuführen sind, durch räumliche Mittelwertbildung reduziert werden. Das Verfahren der räumlichen Mittelwertbildung nutzt die Tatsache aus, daß die Geschwindigkeit des Fließgeräusches kleiner ist als diejenige des Signalschalls, wodurch sich die turbulenten Grenzschichtgeräusche gegenüber den Signalen unterdrücken lassen. Hydrophonelemente für Hydrophonfelder mit großer Apertur müssen beträchtliche Seitenabmessungen haben. Außerdem sollen sie leicht, dünn und hdbflexibel sein. Sie sollen außerdem hochfrequente turbulente Grenzschichtgeräusche unterdrücken können. Am Bootskörper montierte Hydrophonfelder mit großer Apertur müssen außerdem in der Lage sein, das durch Bootsvibrationen hervorgerufene tnittelfiHiuente Geräusch zu unterdrücken.

Aufgrund seines Leichtgewichts und seiner mechanischen Flexibilität sind Polymere gegen Stöße widerstandsfähiger als piezokeramische Werkstoffe. Die mechanische Flexibilität von Polymeren ermöglicht außerdem die Gestaltung unregelmäßiger Oberflächen und macht dadurch neuartige Hydrophonkonstruktionen möglich. Es kommt hinzu, daß der Wellenwiderstand von Polymeren näher an demjenigen des Wassers liegt. Polymere

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besitzen ferner den Vorteil großer piezoel ei; tr i t eher Druc! konstanten.

Piezoelektrische Polymerfilme werden derzeit aus Polyvinylidenfluorid hergestellt und damentsprechend im allgemeinen durch die Abkürzung PVDF bezeichnet. Um dem Polymer piezoelektrische Eigenschaften zu^verleihen, muß es polarisiert werden. Die Polarisierungsprozedur besteht darin, daß der Film bei erhöhten Temperaturen in einer Achsenrichtung auf ein Mehrfaches seiner ursprünglichen Länge ausgedehnt wird. Bei einem Polarisationsverfahren werden beide Oberflächen des Films metallisiert und es wird ein elektrisches Hochspannungsgleichfeld an die Elektroden angelegt. Dabei wird das Produkt während einer Stunde auf einer Temperatur von 100 C gehalten. Anschließendes Abkühlen auf Raumtemperatur unter Beibehaltung des angelegten elektrischen F^lds führt zu permanenter Polarisation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Wandleranordnung für Hydrophonanwendungen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung umfaßt demnach ein Hydropban-Wandlerfeld mit einer piezoelektrischen Mehrschichtanordnung aus Polyvinylidenfluoridpolymer (PVDF), die aus mehreren Materialschichten besteht, welche symmetrisch auf jeder Seite einer mittleren Trägerschicht angeordnet sind. Die mittlere Trägerschicht liefert die Festigkeit, welche die Ausbildung von Biegeschwingungsmoden im Betriebsfrequenzband vermeidet. Durch die Montage des Wandlerfeldes an dieser mittleren Trägerschicht ergibt sich eine bezüglich der Trägheit ausgeglichene Konfiguration, so daß Beschleunigungsexnflüsse ausgelöscht werden. Lie äußersten Schichten der Mehrschichtanordnung umfassen eine PVDF-Lage. Die Zwischenschichten dienen zur Entkopplung dieser PVDF-Lagen von der mittleren Trägerschicht. Das

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■;it all .1 i .. t j in. csmuster auf den Oberflächen de;' kontinuierlichen PVDF-Lagen bestimmt die Geometrie des Hydrophon-Wandlerfeldes und die Anzahl der Elemente.

Die Erfindung macht sich die besonderen Eigenschaften von PVDF-Polymeren sovrie die Tatsache zu nutze, daß diese als große kontinuierliche Blätter-herstellbar sind. Damit erreicht die Erfindung sowohl verbesserte Leiiungstnerkmale als auch eine einfachere Konstruktion. Die besonderen Vorteile der Erfindung sind

1. große Fläche, eng benachbarte Anordnung einer Vielzahl von Hydrophonelementen auf einem kontinuierlichen PVDF-Blatt, verbunden mit dem Vorteil der räumlichen Mittelwertbildung zur Unterdrückung von Geräuschen,

2. eine unabhängige Sensorschicht, die an der mittleren Trägerschicht befestigt ist und die zur Geräuschunterdrückung dient,

3· zwischen den äußeren PVDF-Schichten und der mittleren Trägerschicht angeordnete Zwischenschichten zur Isolierung der den Außenschichten zugeordneten Signalempfänger von der Trägerschicht sowie zur Impedanzbeeinflussung,

4. eine bezüglich der Trägheit ausbalancierte Konfiguration zur Unterdrückung von Beschleunigungseinflüssen durch geeignete elektrische Verbindung der äußersten PVDF-Schichten und

5· hydrostatischer Betrieb.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darst«Jlung . -- eines Wandlerfeldes gemäß der Erfindung,

Fig. 2 zeargtr~einen Querschnitt entsprechend der Linie II-II von Figur 1,

Fig. 3 zeigt eine' perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels d er ErfincLün g,

Fig. 4 zeigt einen Schnitt entsprechend der Linie IV-IV von Figur 3·

Die in Figur 1 in perspektivischer Ansicht dargestellte Vandleranordnung ist in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnet. Sie besitzt eine zentrale Versteifungs- und Trägerschicht 12, die an den einzelnen Enden hervorragt und dort Montagehalterungen 11 bildet, mit denen die Anordnung 10 über vibrationsdämpfende Montageteile an einer (nicht dargestellten) Tragkonstruktion befestigbar ist. Derartige vibrationsdämpfende Montageteile für Schallwandler sind allgemein bekannt. Über und unter der Trägerschicht 12 befinden sich Verbundschichten l4' bzw. Ik''. Auf den Oberflächen der Schichten l4' und l4^fl befinden sich Elektroden 15' und entsprechende Gegenelektroden 15' "t die Wandlerelemente l6 bilden. Diese sind über Leiter 17 mit einer Strahlformungsschaltung l8 verbunden. Obwohl in Figur 1 nur die leitenden Regionen oder Elektroden 15' auf der Außenfläche der Schicht l4' erkennbar sind, befinden sich entsprechende'Elektrodenmuster 15' und 15'' auf der äußeren und inneren Oberfläche der anderen Verbundschicht Ik' ' . ;

Eine Schnittansicht längs der Schnittlinien II-II eines gegenüber der Wandleranordnung 10 von Figur 1 modifizierten Ausführun tisbeispiel ist in Figur 2 gezeigt, wobei die Schnitte durch die einzelnen Schichten in Längsrichtung gegeneinander

. . "\rtzv sind, .. die Erfindung klarer darstellen zu können. I/iC- Ausführungs£cirr, gemäß Figur 2 besitzt drei Schichten 21', -22^l and 26', die zusammen die Verbund schicht 14' bilden. Die Verbund schicht 14'' ist~rrr gleicher Weise ausgebildet wie die Schicht 14'. Die zentrale Trägerschicht 12 liefert die notwendige Festigkeit um die Ausbildung von Biegeschwingungsmoden in dem Betriebsfrequenzband des Wandlerfeldes 10 zu verhindern. Die Trägerschicht 12 bildet ferner eine Montagekonstruktion für das Hydrophonfeld lO^ünd bildet eine bezüglich der Trägheit ausgeglichene Konfiguration zur Unterdrückung von Beschleunigungseinflüssen. Ein geeignetes "Material für die Trägerschicht 12 ist glasfaserverstärktes Harz, wie es beispielsweise unter der Typenbezeichnung G-IO erhältlich ist. Die hohe Steifheit urä die niedrige Dichte der glasfaserverstärkten Harzschicht verleiht der Anordnung die notwendige Widerstandsfähigkeit gegen Biegebeanspruchungen und trägt außerdem zu dem geringen Gesamtgewicht der Anordnung bei. Es können trotzdem selbstverständlich auch andere Kunststoffe verwendet werden, die ähnliche Eigenschaften haben, oder Metalle wie beispielsweise Aluminium oder Stahl.

Die äußeren Schichten 21' und 21'' sind Dickfilmschichten aus PVDF-Werkstoff, die ihre maximale Druckempfindlichkeit in der Richtung senkrecht zur Ebene haben. Die Schichten 21' und 21'' bilden die primären elektromechanisch aktiven Schichten der Hydrophonanordnung 10. Die Elektroden 15' und die entsprechenden Elektroden 15'' auf der inneren Oberfläche der Schichten 21' und 21'', (die in Figur 2 auf der inneren Oberfläche der PVDF-Schicht 21'' dargestellt sind)/ bilden zusammen mit den zwischenliegenden PVDF-Schichten 21' und 21" die Wandlerelemente 50 der Feldanordnung 10. Entsprechende Bereiche 15'' der Schichten 21' und 21'' sind parallel verbunden und, wie bei herkömmlichen Wandlerfeidern, mit Strahlformerschaltungen verbunden. Die äußeren Elektroden 15' der Schichten 21' und 21'' sind über die elektrischen Leiter 152 miteinander und dann über einen Leiter 153 mit Erdpotential verbunden, so daß sie

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eine Abschirmung bilden, -.lie verhindert, daß d i» i'n^ren EIeV.-ttoderv'15¹¹ elektrische Rauschsignale aufnehmen. Die Elektroder, ^15' können, wie in Figur 1 dargestellt, alternativ übet individuelle Leiter 17 mi t~-d err Strahl formierschaltung en 18 verbunden und dort geextlet sein. Diese alternative Verbindung der Leiter 17 reduziert übersprechprobleme auf ein Minimum, die mitunter auftreten, wenn eine gemeinsame"Erdleitung verwendet wird. Die von den Elektroden 15'' des Wandlerfeldes 10 gelieferten Signale werden über Leitex"~~i51"zum Randbereich der Anordnung ge- ■ führt, die mit einer herkömmlichen Strahlformerschaltung elektrisch verbindbar ist. Die Elektroden 15" und 15' ' und die Leiter. 151, 152 und 153 werden durch selektives Atzen des handelsüblichen metallisierten PVDF-Films ausgebildet, der in den Schichten 21' und 21 ·' verwendet wird. Da die PVDF-Schichten 21' und 21'' auf Änderungen des Drucks reagieren sollen, der auf ihre Außenflächen ausgeübt wird, werden die PVDF-Filme in bekannter Weise so hergestellt, daß ihre Achse höchster piezoelektrischer Empfindlichkeit in der Richtung quer zur Ebene der Schichten 21' bzw. 22' verläuft und daß sie maximale Dicke (etwa 0,1 cm sind derzeit erhältlich) besitzen, damit maximale Empfindlichkeit gegeben ist für die zu erfassenden akustischen Ereignisse, die mit einer normalen Druckkomponenten einfallen.

Die dünnen PVDF-Filmschichten 22' und 22'' sind mit den entgegengesetzten Seiten der Trägerschicht 12 (z. B. durch Kleben) verbunden. Jede PVDF-Schicht 22', 22'' hat auf jede ihre Seiten elektrisch leitfähige Filmschichten 23, und zu denen elektrische Verbindung über Drähte 24 hergestellt ist. Die Dünnfilm-Polymerschichten 22', 22" werden in Richtung des Pfeiles 25 gedehnt und in Dickenrichtung (quer zu ihrer Ebene) polarisiert, so daß ein Film entsteht, der bei Verformung in Richtung dos Pfeiles 25 maximale Ausgangsspannung liefert. Auf diese Weise erfassen die Dünnfilmschichten 22' und 22V.¹ die Verformung der Trägerschicht 16 und liefern eine dieser Verformung proportionale Spannung. Da die Filmschichten 22' und 22'' dünn

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< :-i? (die : .'j.ische Dicke beträgt etwa 25 uir,) , uri3 mit der Träger-.-:. .jicht '12 (i. B. durch Kleben) fest verbunden sind, besitzen sie für die mechanischen Vibrationen der Schicht 12 größere -'Empfindlichkeit als für normal einfallende akustische Druckwellen. Es ist auch Film erhältlich, der in zwei Achsenrichtungen gedehnt ist. Dieser kann den in einer Achsenrichtung gedehnten Film-in den Schichten 21 ·, 21", 22' und 22¹¹ ersetzen. Das Signal auf den Leitungen 24 wird der elektrischen Schaltung zugeführt, mit der' auch die Wandlerelemente 50 verbunden sind, und dient zur Auslöschung der Komponenten des Vibrationsgeräusches, das unerwünschterweise von den einzelnen Wandlerelementen 151 der PVDF-Schichten 21' und 22' aufgenommen wird. Da die PVDF-Schichten 22' und 22" dünn und derart polarisiert sind, daß ihre maximale Empfindlichkeit in der Ebene der Schichten liegt, erzeugen sie keine sehr große Ausgangsspannung aufgrund der Druckbeanspruchungen, die von Schwankungen des Wasserdrucks hervorgerufen werden. Sie verringern daher die von den Wandlerelementen 50 der Schichten 21' und 21¹¹ erzeugten Signale nicht. Die auf Leitungen 24 auftretende Ausgangsspannung der Schichten 22¹ und 22" zur Geräuscherfassung ist daher den Oberflächenverformungen der Trägerschicht 12 proportional.

Die Schichten 26' und 26'' sind mit einem Leim oder einem anderen geeigneten Klebstoff auf die äußeren Schichten 21' bzw. 21'' und die inneren Schichten 22' bzw. 22'' aufgeklebt. Der Zweck dieser Schichten 26' und 26'' ist ein doppelter. Sie isolieren einerseits die äußere Schicht 21' gegenüber derinneren Schicht 22'; zum anderen aber und primär entkoppeln sie die Hydrophone der Schichten 21" und 21'' von der zentralen Trägerschicht 12. Wegen seines hohen Dämpfungsfaktors ist 'polarisiertes oder unpolarisiertes PVDF-Polymer ein geeignetes ■Material für die Schichten 26' und 26''. Da die Impedanz von polarisiertem oder unpolarisiertem PVDF derjenigen von Wasser eng benachbart ist und aufgrund des hohen Dämpfungsfaktors ist die Impedanz des Wandlerfeldes 10 insgesamt etwa so groß wie die von Wasser. Wegen des engen Impedanzausgleichs werden

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Streueffekte verringert, so.daß sich besser def ir. i ·:..· te- i'.ttahlen ergeben.

Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Wandleranordnung 10', die der Wandleranord nung 10 von Figur 1 gleicht, sich von dieser jedoch darin unterscheidet, daß der äußere elektrisch leitende Film 30 ein kontinuierlTcher Film ist und keine den Elektroden 15' von Figur 1 entsprechenden Muster aufweist. Die (in Figur 3 nicht gezeigten) —VJarnderelemente 50 sind daher durch die elektrisch leitenden Elektroden 15" auf der Innenseite der äußeren PVDF-Schichten 21' und 21*' bestimmt. Die akustische Eigenschaft der' Wandleranord nung von Figur 3 ist mit derjenigen der Wandleranord nung von Figur 1 vergleichbar. Sie bietet eine äquivalente elektrische Abschirmung, da die einfachere kontinuierliche Belegung des Films 30 durch die elektrische Leitung 31 geerdet ist.

Figur 4 zeigt eine Querschnittsansicht, die der Schnittlinie IV-IV von Figur 3 entspricht. Hierbei ist von dem Fall ausgegangen, daß die Verbundschichten 14' und 14'' mehr als die drei in Figur 2 gezeigten Einzelschichten umfassen. Zwischen den äußeren PVDF-Schichten 21' und 21' ' und der jeweils zugeordneten innersten PVDF-Schicht 22' bzw. 22'' befinden sich jeweils N Einzelschichten, (insgesamt also 2 N Schichten) anstelle der einfachen Schichten 26' bzw. 26'' von Figur 2. Die N Schichten (Schichten 1, 2 ... (N - 1), N), die Klebstoffschichten beinhalten können, falls dies akustisch von Bedeutung Tst, sind so gewählt, daß sie einerseits eine Dämpfung zwischen den äußeren PVDF-Schichten 21' bzw. 21" und der Trägerschicht 12 bewirken und ajx3§reirseits eine^ ,..Impedanzanpassung der· Schichten 21' bzw. 21'''an das Wasser bewirken. Eine derartige Impedanzr^npassung durch Mehrfachschichten ist dem einschlägigen Fachmann geläufig. Die N Schichten sind sowohl bezüglich der Schichtdicke als auch der Schichteigenschaften symmetrisch auf der mittleren Trägerschicht 12 angeordnet. Die Schichten 1 bis N können isotropisch oder orthotropisch sein und PVDF-Dämpfungs-(oier Entkopplungs-) Schichten beinhalten. Die Querschnitts-

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ansier.ι.·-ναη Figur 4 --igt den kontinuierlichen elektrisch leitfahic.err^Fil.Ti auf der äußeren Oberfläche der PVDF-Schichten 21'

Wie erwähnt wurde, bestimmen die metallisierten Muster 15' und 15''.auf den PVDF-Schichten 21' und 21' ' .von Figur 1 und 2 die Feldkorifiguration, wobei jeweils ein Paar einander gegenüberliegender diskreter metallisierter Oberflächen 15' und 15'' -und das dazwischenliegende FVIJF=Haterial jeweils ein Hydrophonelenent 16 bilden. Das gleiche metallisierte Muster erscheint bei dem ausführungsbeispiel von Figur 1 und 2 auf beiden Seiten dieser Schichten. Obwohl die Form jedes Hydrophonelements beliebig ist, ist ein hoher Packungsfaktor erwünscht, um die Geräuschunterdrückung aufgrund der räumlichen Mittelwertbildung zu,-verstärken. Ein quadratisches oder rechteckiges Muster mit kleinen unmetallisierten Spalten zwischen den Elementen erfüllt diese Forderung. Die Größe, Anzahl und Gruppierung der Hydrophonelemente erfolgt unter Anwendung "bekannter Kriterien für solche Empfangs- Feldanordnungen.

Die elektrischen Verbindungen zu den einzelnen metallisierten Oberflächen jedes Hydrophonelements werfen durch die elektrischen Leiter 151 hergestellt.

Die Hydrophonanordnung 10 ist von einem (nicht dargestellten) Kunststoff- oder Gummiüberzug umgeben und dadurch wasserdicht. jAuch die elektrischen Verbindungen sind hierdurch wasserdicht ^;gemacht. Da beide PVDF-Schichten 21' und 21 *' dem in dem umgebenden Wasser herrschenden akustischen Feld ausgesetzt sind, arbeitet die Feldanordnung 10 hydrostatisch und seine Empfindlichkeit wird durch die piezoelektrische Konstante gh bestimmt. iDie Empfindlichkeit aller Wandlerelemente ist gleich, da in der Trägerschicht 12 keine Biegeschwingungsmoden auftreten. Letztere besitzt die notwendige Steifigkeit, um Biegeresonanzen im Frequenzbereich zu vermeiden. Die das Wardlerfeld IO bildenden Schichten sind sowohl in Bezug auf die Schichtdicke als

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auch auf die Schichteigensch-: i ten symmetrisch auf ή ί r T Lederschicht 12 angeordnet. So können-korrespond ierende Schichten ^a-uch isotropische oder, orthotropische Platten sein. Die Schicht 21' besitzt somit die gleiche Dicke und die gleichen Eigenschaften wie die Schicht 21", oder allgemein: Die Schicht N¹ besitzt die gleiche Dicke und die gleichen Eigenschaften wie die Schicht N¹'. -- '

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   fly Wandler, insbesondere für Hydrophone, gekennzeichnet durch . -^'"

   eine planare Trägerschicht (12),

   zu beiden Seiten—der—T-rä'gerschicht (12) angecrarete und durch Kleben mit dieser verbundene aus piezoelektrischem Polymer bestehende erste Schichten (22' bzw. 22") zur Erzeugung jeweils eines vorwiegend durch Verformung ihrer Ebenen verursachten elektrischen Signals,

   mit den ersten Schichten durch Kleben verbundene zweite Schichten (26' bzw. 26") mit hohem akustischem Dämpfungsfaktor,

   mit den zweiten Schichten (26', 26") durch Kleben verbundene aus piezoelektrischem Polymer bestehende dritte Schichten (21' bzw. 21") zur Erzeugung jeweils eines elektrischen Signal, das für quer zur Ebene der jeweiligen dritten Schicht wirksamen Druck kennzeichnend ist.

   wobei die ersten und dritten aus piezoelektrischem Polymer bestehenden Schichten jeweils auf beiden Seiten leitfähige Filme (15¹ bzw. 15") aufweisen, welche die genannten elektrischen Signale in Abhängigkeit von Verformungen quer zu der jeweiligen Schicht liefern.

   -"-2;--Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Strahlformerschaltung (18) sowie Verbindungsmittel zur elektrischen Verbindung der leitfähigen Filme (15', 15") mit dieser Strahlformerschaltung vorgesehen sind.

   3. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die z.vsiten Schichten (26', 26") aus einem Polymer bestehen .

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   M-. Wandler_ na.cn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Schichten (26', 26") aus einem Polyvinylidenfluorid (PVDF) bestehen.

   5. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die" planare Trägerschicht (12) eine biegefeste Versteifungsschicht ist.

   6. Kandier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daQ die Trägerschicht aus einem glasfaserverstärktem Harz besteht und eine solche Dicke aufweist, daß die Festigkeit der Trägerschicht hinreichend groß ist, um einem den Wandler beinhaltenden Hydrophon in dem Betriebsfrequenzband gleichförmigen Ubertragungsfaktor zu verleihen.

   7. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der den dritten Schichten zugeordneten leitfähigen Filme ein Muster aufweist, welches auf einer Oberfläche der betreffenden Schicht elektrisch isolierende Bereiche bestimmt, die Wandlerelemente einer Feldanordnung (Array) von Wandlerelementen definieren.

   8. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schichten Dünnschichten sind, die eine höhere Empfindlichkeit gegenüber Verformungen in der Trägerschicht haben als gegenüber Schalldrucksignalen.

   9. Wandler nach. Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Schichten als Dickschichten ausgebildet sind, so daß die von ihnen gelieferten elektrischen Signale vorwiegend von dem quer zu ihren Ebenen gerichteten Schalldruck bestimmt sind.

   10. Wandlerfeld (Array) mit Wandlern nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß die ersten piezoelektrischen Schichten in Richtung

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   ihrer Ebene die größte Empfindlichkeit besitzen und gec-e"-über quer zu ihrer Ebene gerichteten Drücken unempfindlich sind,

   daß die genannten leitfähigen Filmen auf den dritten piezoelektrischen Schichten eine Muster von Elektroden bilden, - "^

   daß' die auf den Außenflächen der dritter. Schichten gebildeten Elektro'cTeh elektrisch miteinander verbunden sir.c,

   daß die korrespondierenden Elektroden auf den Innenflächen der dritten Schichten miteinander und rr.it der genannten Strahlformerschaltung verbunden sind,

   daß die auf den Außenflächen der ersten SchichterT'angeordneten leitfähigen Filme geerdet sind,

   und daß die auf den Innenflächen der ersten Schichten angeordneten leitfähigen Filme mit der Strahlformerschaltung verbunden sind,

   11. Wandler, gekennzeichnet durch

   eine planare Trägerschicht

   erste und zweite Wandlerschichten

   dritte und vierte Schichten, die zwischen der ersten bzw. der zweiten Wandlerschicht und der Trägerschicht angeordnet und durch Kleben mit diesen verbunden sind und eine akustische Dämpfung zwischen der Trägerschicht und der ersten und der zweiten Wandlerschicht bewirken,

   wobei die erste und die zweite Wandlerschicht ihre maximale Ausgangsspannung bei Verformung quer zu ihrer jeweiligen Hauptebene liefern. ■

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