FR2640106A1 - Dispositif et procede pour corriger le signal de sortie d'un hydrophone en en eliminant la composante hydrostatique - Google Patents
Dispositif et procede pour corriger le signal de sortie d'un hydrophone en en eliminant la composante hydrostatique Download PDFInfo
- Publication number
- FR2640106A1 FR2640106A1 FR8916064A FR8916064A FR2640106A1 FR 2640106 A1 FR2640106 A1 FR 2640106A1 FR 8916064 A FR8916064 A FR 8916064A FR 8916064 A FR8916064 A FR 8916064A FR 2640106 A1 FR2640106 A1 FR 2640106A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- hydrophone
- acceleration
- sensor
- acoustic
- output signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Le dispositif de correction de signal d'hydrophone comprend dans l'hydrophone un capteur 1 de pression acoustique donnant à sa sortie un signal général 2 de pression qui contiendrait un signal d'erreur provoqué par des pressions correspondant à des accélérations dues au mouvement de l'hydrophone sous l'effet des vagues, un capteur 3 d'accélération étant prévu pour détecter la composante hydrostatique de l'hydrophone et des moyens étant utilisés pour annuler du signal de sortie de l'hydrophone la composante hydrostatique.
Description
DISPOSITIF ET PROCEDE POUR CORRIGER LE SIGNAL DE SORTIE
D'UN HYDROPHONE EN EN ELIMINANT LA COMPOSANTE
HYDROSTATIQUE
La présente invention concerne un dispositif de commande de correction de signal de sortie d'hydrophone dans la gamme des infrasons et elle a trait, en particulier, à un procédé et à un moyen pour corriger les erreurs qui se produisent en raison des fluctuations de pression provoquées par une accélération verticale de l'hydrophone et qui diminuent considérablement les
performances de l'hydrophone aux fréquences infrasonores.
On comprendra que les signaux acoustiques devant être mesurés sont des signaux de pression et qu'une accélération verticale produit également un signal de pression et lorsque, par exemple, un dispositif hydrophone est suspendu à une bouée qui flotte sur la surface de l'océan, l'hydrophone effectuant la mesure est
soumis à une accélération due au mouvement des vagues.
La présente invention a pour objet de corriger l'erreur provoquée par une telle accélération. On obtient cette correction selon la présente invention en utilisant un accéléromètre, tel qu'un élément piézocéramique qui est protégé vis-à-vis de la pression acoustique, et en appliquant le signal de ce dispositif par l'intermédiaire d'un moyen électronique au signal infrasonore pour
effectuer une correction.
Le procédé de commande de correction de signal d'hydrophone selon la présente invention consiste à suspendre un capteur acoustique dans l'océan à une profondeur choisie à l'aide d'un moyen flottant, à recevoir les signaux acoustiques dans le capteur acoustique, à enregistrer le déplacement vertical du capteur acoustique par suite du mouvement des vagues au moyen d'un capteur d'accélération, et à appliquer le signal du capteur d'accélération au signal du capteur acoustique pour éliminer l'effet de soulèvement et d'abaissement du capteur acoustique par suite du
mouvement des vagues.
Le procédé consiste donc à incorporer dans l'hydrophone un moyen enregistrant une pression correspondant à une accélération et à éliminer du signal de sortie de l'hydrophone le signal du moyen
enregistrant la pression correspondant à une accélération.
Le dispositif de commande de correction de signal de sortie d'hydrophone dans la gamme des infrasons comprend donc un capteur acoustique adapté pour être supporté à une profondeur choisie dans l'océan par un moyen flottant, un capteur d'accélération vertical accouplé au capteur acoustique de manière à être soulevé et abaissé quand le capteur acoustique s'élève et s'abaisse par suite du mouvement des vagues, un moyen pour protéger le capteur d'accélération vis-à-vis des signaux acoustiques, et un moyen pour appliquer le signal du capteur d'accélération au signal du capteur acoustique, afin d'éliminer du signal de sortie du capteur acoustique
les effets d'accélération.
Le dispositif comprend, avantageusement, un moyen d'enveloppement qui est transparent du point de vue acoustique et qui comporte un boîtier supportant un capteur d'accélération protégé contre les signaux de pression acoustiques afin de ne mesurer que
l'accélération verticale.
L'invention comprend donc un système d'hydrophone dans lequel un hydrophone forme un capteur de pression acoustique dont le signal de sortie contiendrait un signal d'erreur provoqué par l'accélération verticale correspondant à une pression hydrostatique dans l'hydrophone, ce système d'hydrophone étant caractérisé par un moyen destiné à détecter la pression engendrée par une accélération dans l'hydrophone et par un moyen destiné à éliminer du signal de sortie de l'hydrophone la
pression correspondant à une accélération.
Le procédé et l'appareil peuvent, en réalité, varier bien entendu largement dans le cadre de la présente invention mais, pour permettre de mieux comprendre cette dernière, on va décrire ci-après un mode de réalisation en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique illustrant l'invention d'une façon générale; la figure 2 est un schéma synoptique montrant l'appareil de l'invention; la figure 3 est une vue en coupe schématique montrant un hydrophone selon l'invention; et la figure 4 est un schéma de principe montrant une
application typique de l'invention.
On va se référer tout d'abord à la figure 1 pour donner un aperçu de l'arrière plan technologique de l'invention. La formule suivante démontre les principes mis en oeuvre: P = pgh = p2a Ph = signal de pression hydrostatique p = densité de l'eau S2 g = constante de gravité h = profondeur instantanée a = accélération de l'hydrophone s = variable complexe de Laplace Le facteur 1/s2 implique une très grande importance de cet effet aux fréquences très faibles (infrasonores) et
atteint 40 dB/décade de fréquence.
En se référant maintenant à la figure 2 qui montre schématiquement l'agencement de l'invention, on voit que le capteur acoustique 1 produit en 2 un signal général de pression qui est le signal de tension comprenant la composante hydrostatique tandis que le capteur 3 d'accélération produit en 4 la composante hydrostatique. La composante hydrostatique est soustraite en 5 du signal de tension général et celui- ci est transmis à un
préamplificateur 6 pour donner le signal corrigé.
L'hydrophone 7 à annulation de pression hydrostatique comprend un moyen 8 d'enveloppement, transparent du point de vue acoustique, pour le capteur acoustique 1, mais dans un boîtier 10 est protégé le capteur 3 d'accélération, de manière que ce capteur 3 ne mesure que l'accélération et non pas la pression
acoustique.
L'ensemble correcteur, comprenant le préamplifica-
teur 6, peut être logé dans le prolongement 12 du dispositif et l'hydrophone 7 à annulation de pression hydrostatique est conçu pour être suspendu à une bouée 11 de détection acoustique ou autre moyen analogue, pour se
trouver à une profondeur requise dans l'océan.
Le schéma de principe de la figure 4 montre un circuit que l'on peut utiliser pour traiter le signal du capteur acoustique 1 et du capteur 3 d'accélération pour
produire le signal corrigé.
D'après ce qui précède, on voit que la solution du problème de la détérioration des signaux infrasonores réside dans une élimination de signal actif et montre comment on peut utiliser un accéléromètre pour mesurer
l'accélération verticale de l'hydrophone.
Le signal du capteur d'accélération 3 est filtré et amplifié pour donner le niveau correct puis est soustrait
du signal de pression réel mesuré par l'hydrophone. C'est-
à-dire que, si le signal de pression mesuré est Pr et que Pr = Ph + Pa Pa = signal requis Ph = contamination hydrostatique Ph est alors dérivé de l'accélération et soustrait de Pr pour donner le signal requis Pz. Ceci est
représenté schématiquement sur la figure 2. -
Comme on l'a expliqué, le capteur 3 d'accélération, se présentant sous la forme d'un élément piézo-céramique,
fonctionne comme un accéléromètre et est protégé vis-à-
vis de la pression acoustique. Le capteur acoustique i comprend, de préférence, deux éléments piézo-céramiques extérieurs sensibles à la flexion qui agissent ensemble comme le capteur acoustique 1 dont les signaux de sortie sont combinés pour réduire à un minimum la sensibilité à l'accélération inertielle et pour augmenter au maximum la
sensibilité à la pression.
Le circuit électronique nécessaire pour effectuer l'amplification et le filtrage peut être logé dans le même boîtier, un agencement approprié de circuit tel qu'illustré sur la figure 4 soumettant le signal
résultant à une pré-accentuation de -20dB/décade.
2 6 4 0 1 0 6
Claims (11)
1. Procédé de correction de signal de sortie d'hydrophone dans la gamme des infrasons, caractérisé par le fait que l'on forme un hydrophone (7) à annulation de pression hydrostatique en incorporant dans cet hydrophone un capteur (3) d'accélération et un capteur acoustique (1) et en annulant du signal de sortie de l'hydrophone le signal de pression hydrostatique du
capteur acoustique.
2. Procédé pour commander une correction du signal de sortie d'un hydrophone dans la gamme des infrasons, caractérisé par le fait que l'on suspend un capteur acoustique (1) dans l'océan à une profondeur choisie à l'aide d'un moyen flottant, on reçoit les signaux de pression dans le capteur acoustique (1), on mesure le déplacement vertical du capteur acoustique (1) da au mouvement des vagues à l'aide d'un capteur (3) d'accélération, et on applique le signal du capteur (3) d'accélération au signal du capteur acoustique (1) pour annuler l'effet du soulèvement et de l'abaissement du
capteur acoustique (1) dû au mouvement des vagues.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on loge le capteur acoustique (1) dans un moyen (8) d'enveloppement transparent du point de vue acoustique et on dispose le capteur (3) d'accélération dans un bottier (10) dans le moyen (8) d'enveloppement de manière qu'il soit actionné par les forces d'accélération,
mais qu'il soit protégé vis-à-vis des signaux acoustiques.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel les signaux du capteur acoustique (1) et du capteur (3) d'accélération sont transmis à un moyen électronique (6) pour soustraire du signal du capteur acoustique le signal
de pression correspondant à l'accélération.
5. Dispositif de commande de correction du signal de sortie d'un système d'hydrophone comprenant un hydrophone et un moyen flottant, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un capteur (1) de pression acoustique donnant, à sa sortie, un signal général (2) de pression qui contiendrait un signal d'erreur provoqué par des pressions qui correspondent à une accélération et se manifestent à l'endroit de l'hydrophone, un capteur (3) d'accélération pour détecter la composante hydrostatique de l'hydrophone, et un moyen pour annuler du signal de sortie de l'hydrophone la composante hydrostatique
correspondant à la pression.
6. Dispositif de commande de correction de signal de sortie d'hydrophone mis en oeuvre dans un hydrophone (7) à annulation de pression hydrostatique selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il est
suspendu à une bouée (11) de détection acoustique.
7. Dispositif de commande de correction de signal de sortie d'hydrophone dans la gamme des infrasons, caractérisé par le fait qu'il comprend un capteur acoustique (1) adapté pour être supporté dans l'océan à une profondeur choisie, un moyen flottant pour supporter le capteur acoustique à la profondeur choisie, un capteur (3) d'accélération agencé pour enregistrer une accélération verticale et logé dans le capteur acoustique (1), un boîtier (10) pour protéger le capteur d'accélération vis-à-vis des signaux acoustiques, et un moyen pour appliquer le signal du capteur (3) d'accélération au signal du capteur acoustique (1) pour annuler du signal de sortie du capteur acoustique (1) les effets de l'accélération, en formant ainsi un hydrophone
(7) à annulation de pression hydrostatique.
8. Dispositif de commande de correction de signal de sortie d'hydrophone selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'hydrophone (7) à annulation de pression hydrostatique comprend un moyen d'enveloppement (8) transparent du point de vue acoustique et logeant le capteur acoustique (1) ainsi que le bottier (10) dans lequel se trouve le capteur (3) d'accélération,grâce à quoi le capteur d'accélération ne mesure que l'accélération et non pas la pression acoustique. *
9. Dispositif de commande de correction de signal de sortie d'hydrophone selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le capteur acoustique (1) comprend au moins un élément piézo-céramique fonctionnant à la flexion et le capteur d'accélération est un élément piézo-céramique supporté de manière à fléchir sous les
forces d'accélération.
10. Dispositif de commande de correction de signal de sortie d'hydrophone selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le capteur acoustique (1) comprend une paire d'éléments piézo-céramiques fonctionnant à la flexion et positionnés de manière à réduire à un minimum la sensibilité à l'accélération inertielle.
11. Dispositif de commande de correction de signal de sortie d'hydrophone selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le moyen (8) d'enveloppement, transparent du point de vue acoustique, loge des circuits électroniques destinés à effectuer une amplification et un filtrage ainsi qu'une soustraction pour produire
uniquement un signal de sortie de pression acoustique.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPJ179888 | 1988-12-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2640106A1 true FR2640106A1 (fr) | 1990-06-08 |
Family
ID=3773559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8916064A Pending FR2640106A1 (fr) | 1988-12-05 | 1989-12-05 | Dispositif et procede pour corriger le signal de sortie d'un hydrophone en en eliminant la composante hydrostatique |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02269988A (fr) |
| DE (1) | DE3940198A1 (fr) |
| FR (1) | FR2640106A1 (fr) |
| GB (1) | GB2227317A (fr) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU718492B2 (en) * | 1994-12-05 | 2000-04-13 | Midspar Systems Pty Ltd | Apparatus and method for the reduction of unwanted noise in hydrophones by use of differential displacement cancellation of the end-plugs |
| DE10212291C1 (de) * | 2002-03-20 | 2003-11-20 | Stn Atlas Elektronik Gmbh | Unterwasserantenne |
| US20130044565A1 (en) * | 2011-08-15 | 2013-02-21 | Frederick James Barr | Piezoelectric sensors for geophysical streamers |
| GB2583646B (en) * | 2017-12-15 | 2023-01-18 | Pgs Geophysical As | Seismic pressure and acceleration measurement |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3308425A (en) * | 1965-09-03 | 1967-03-07 | Vector Cable Company | Depth sensitive transducer |
| US3731266A (en) * | 1971-03-25 | 1973-05-01 | Bell Lab Inc | Inertia-compensated a.c. biased hydrophone incorporating a porous capacitance transducer |
| CA1166342A (fr) * | 1979-05-08 | 1984-04-24 | David L. Mader | Bouee sonore a capteur flottant neutre |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1175553A (en) * | 1967-04-20 | 1969-12-23 | Schlumberger Technology Corp | Depth Sensitive Transducer |
| GB1435125A (en) * | 1972-05-22 | 1976-05-12 | Texas Instruments Inc | Seismic cable |
| GB1577417A (en) * | 1976-04-22 | 1980-10-22 | Western Geophysical Co | Seismic prospecting |
| US4210897A (en) * | 1976-12-06 | 1980-07-01 | Huntec (70) Limited | Heave compensation system |
| US4477887A (en) * | 1981-09-08 | 1984-10-16 | Shell Oil Company | Low noise mounting for accelerometer used in marine cable |
| US4536862A (en) * | 1982-05-24 | 1985-08-20 | Texas Instruments Incorporated | Seismic cable assembly having improved transducers |
-
1989
- 1989-12-05 GB GB8927435A patent/GB2227317A/en not_active Withdrawn
- 1989-12-05 DE DE19893940198 patent/DE3940198A1/de not_active Withdrawn
- 1989-12-05 FR FR8916064A patent/FR2640106A1/fr active Pending
- 1989-12-05 JP JP31633889A patent/JPH02269988A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3308425A (en) * | 1965-09-03 | 1967-03-07 | Vector Cable Company | Depth sensitive transducer |
| US3731266A (en) * | 1971-03-25 | 1973-05-01 | Bell Lab Inc | Inertia-compensated a.c. biased hydrophone incorporating a porous capacitance transducer |
| CA1166342A (fr) * | 1979-05-08 | 1984-04-24 | David L. Mader | Bouee sonore a capteur flottant neutre |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3940198A1 (de) | 1990-06-07 |
| GB8927435D0 (en) | 1990-02-07 |
| GB2227317A (en) | 1990-07-25 |
| JPH02269988A (ja) | 1990-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0524856B1 (fr) | Procédé pour corriger de l'influence de la température les mesures d'une jauge de pression | |
| EP0516537A1 (fr) | Dispositif d'atténuation des vibrations périodiques d'une structure mécanique | |
| FR2636189A1 (fr) | Systeme d'attenuation electronique de bruit | |
| FR2489530A1 (fr) | Dispositif d'exploration sismique utilisant des detecteurs de pression et de vitesse | |
| FR2640106A1 (fr) | Dispositif et procede pour corriger le signal de sortie d'un hydrophone en en eliminant la composante hydrostatique | |
| EP0426509B1 (fr) | Capteur de charge instantanée d'un véhicule automobile | |
| EP0015836A1 (fr) | Capteur de pression à ondes élastiques de surface | |
| EP0401073B1 (fr) | Procédé et dispositif de correction des signaux fournis par les hydrophones d'une antenne, et antenne de sonar utilisant un tel dispositif | |
| EP0932036B1 (fr) | Perméamètre à large plage de mesure | |
| FR3088721B1 (fr) | Capteur capacitif pour la spectroscopie photo-acoustique, dispositif et procédé mettant en œuvre un tel capteur. | |
| EP1362229B1 (fr) | Dispositif de calibrage d'un capteur de pression, notamment d'un capteur de pression infrasonore | |
| FR2587497A1 (fr) | Capteur d'acceleration ou de vibration | |
| FR2649208A1 (fr) | Capteur de chocs et dispositifs portant application de ce capteur | |
| FR2520881A1 (fr) | Procede et dispositif de detection de la direction d'un son | |
| EP0065906B1 (fr) | Dispositif pour la détermination de la vitesse d'un produit en défilement par la méthode de corrélation | |
| EP0040113B1 (fr) | Sismomètre | |
| EP0861486B1 (fr) | Procede et dispositif d'extraction d'un signal acoustique utile a partir d'un signal acoustique composite comprenant des composantes parasites | |
| FR2493511A1 (fr) | Dispositif pour la mesure de la linearite et de la planeite, notamment de grandes surfaces | |
| FR2773611A1 (fr) | Appareil pour mesurer la pression differentielle entre au moins deux fluides | |
| EP2232273A2 (fr) | Procede de correction de gain d'un organe capacitif et dispositif de mise en oeuvre | |
| EP1054243A1 (fr) | Procédé et système de mesure vibratoire combinée | |
| EP0266282B1 (fr) | Dispositif d'alarme détectant la modification d'assiette d'un corps | |
| EP1353185A2 (fr) | Capteur inertiel à sonde de température intégrée | |
| FR2630536A1 (fr) | Dispositif de mesure d'angle par rapport a un plan de reference | |
| EP3470884B1 (fr) | Procédé de filtrage d'un signal de réponse d'un géophone et capteur associé |