FR2855009A1 - Towed floating hydrophone acoustic element having piezo electric polymer leaf buried following pull axis with pull axis along tubular length - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne des élémentsThe present invention relates to elements
acoustiques, et en particulier, mais non exclusivement, des éléments acoustiques destinés à être utilisés dans des ensembles d'hydrophones. acoustic, and in particular, but not exclusively, acoustic elements intended for use in hydrophone assemblies.
Des ensembles d'hydr(-)phones peuvent comprendre un grand nombre (d'éléments acoustiques lies de manière à former un système rem(Orqué. Dans des systèmes remorqués non-optiques, le moyen de détecti on des élément s acoustiques est généralement constituée par des disques en 10 matière piézo-céramique maintenus clans des organes de support, normalement en matière plastique. Pour obtenir l.a sensibilité souhaitée, les disques ceramiques doivent présenter un certain diamètre et en outre, de par leur forme de disque, le grand nombre de conducteurs 15 électriques nécessaires pour coupler les éléments actifs du système d'hydrophones doivent être logés autour des organes de support des él éments. En conséquence les systèmes, une fo-is un revêtement approprié appliqué, ont un diamètre de l'ordre de 90 mm. Lorsqu'ils sont déployés 20 pour former des systèmes remorqués, les hydrophonries doivent être capables de détecter des signaux acoustiques de niveau très faible, dont la source peut être située à une distance d'environ 350 m du système. Les systèmes sont donc généralement de très grande longueur et chaque 25 hydrophone élémentaire du système doit être aussi. long que possible afin d'intégrer efficacement le bruit dû au courant d'ealu le long du système. Lorsqu'i]ls ne sont pas utilisés, ]les systèmes doivent être stockés sur le navire à partir duquel ils ont- été déployés, généralement sur de 30 gros tambours. On comprendra donc que le].e stockage des systèmes de grande 1 onrigueur actlle]ls, rel ativement encombrants, presente des problèmes difficiles comptetenu de la dimension physique réelle des systèmes. Il existe donc un besoin pour un système remo1rqué qui ait la 35 sensibilité requise, mais qui soit d'une cc)nception qui permette aux composants du système d'être lo(gés dans des - 2 ensembles de diamètre sensiblement réduit. Un objet de la présente invention est de proposer un élément acoustique qui permette de réaliser un système remorqué compact avant la sensibilité requise, et dans lequel les 5 problèmes de stockage précités soient substantiellement palliés. Hydr (-) phones sets can include a large number (of acoustic elements linked so as to form a rem system (Orc. In towed non-optical systems, the means of detecting acoustic elements is generally constituted by disks of piezo-ceramic material held in support members, normally of plastic material. In order to obtain the desired sensitivity, the ceramic disks must have a certain diameter and furthermore, because of their disk shape, the large number of electrical conductors 15 necessary to couple the active elements of the hydrophone system must be housed around the elements support members. Consequently the systems, when properly applied, have a diameter of about 90 mm When deployed to form towed systems, hydrophonries must be able to detect level acoustic signals very weak, the source of which can be located at a distance of about 350 m from the system. The systems are therefore generally very long and each elementary hydrophone of the system must also be. as long as possible in order to effectively integrate the noise due to the alu current along the system. When not in use, the systems should be stored on the ship from which they were deployed, usually on large drums. It will therefore be understood that the] .e storage of large systems 1 actrle actlle] ls, relatively cumbersome, presents difficult problems taking into account the real physical dimension of the systems. There is therefore a need for a tailor-made system which has the required sensitivity, but which is of a design which allows the components of the system to be housed in (2 sets of substantially reduced diameter. the present invention is to provide an acoustic element which makes it possible to produce a compact towed system before the required sensitivity, and in which the aforementioned storage problems are substantially overcome.
Ainsi, il est proposé un élément acoustique comprenant une feuille de matière polymère piézoélectrique étirée le long d'un axe d'étirage et 10 configurée selon une forme sensiblement tubulaire, l'axe d ' étirage étant orienté sensiblement selon la circonférence de la forme tubulaire. Thus, an acoustic element is proposed comprising a sheet of piezoelectric polymeric material stretched along a stretching axis and configured in a substantially tubular shape, the stretching axis being oriented substantially along the circumference of the tubular shape. .
De préférence, la forme tubulaire est cylindrique ou polygonale. Preferably, the tubular shape is cylindrical or polygonal.
En variante, la forme tubulaire peut être réalisée par une matière en feuille configurée en spirale. Alternatively, the tubular shape can be realized by a sheet material configured in a spiral.
Avantageusement, la matière en feuille inclut des couches métalliques, par exemple de cuivre ou de nickel ductile, sur ses faces opposées, les couches métalliques étant 20 agencées pour tenir lieu d'électrodes pour les éléments acoustiques. Advantageously, the sheet material includes metallic layers, for example copper or ductile nickel, on its opposite faces, the metallic layers being arranged to act as electrodes for the acoustic elements.
De préférence, l'élément acoustique comprend des moyens de suspension pour supporter la feuille de matière polymère autour d'un organe de support, les moyens de 25 suspension comprenant une pluralité de tubes de matière elastique, de préférence trois, disposés de telle sorte que leurs axes l ongitudinaux soient sensiblement parallèles à celui de la forme tubulaire. Preferably, the acoustic element comprises suspension means for supporting the sheet of polymeric material around a support member, the suspension means comprising a plurality of tubes of elastic material, preferably three, arranged so that their longitudinal axes are substantially parallel to that of the tubular shape.
Avantageusement, la matière élastique des moyens 30 de suspension comprend du caoutchouc à base cde polysulfure, du caoutchouc à base de fluo)ro-silicone ou du caoutchouc riche en nitrile. En outre, les couches métalliques constituant les électrodes peuvent comprendre, dans leurs régions qui recouvrent les moyens de suspension, des zones électriquement i solées, de manière à définir sur les électrodes des zones actives et -3 -des zones inactives, afin d'assurer que les moyens de suspension ne viennent pas en contact avec les zones actives des éléments. Advantageously, the elastic material of the suspension means 30 comprises rubber based on polysulphide, rubber based on fluo) ro-silicone or rubber rich in nitrile. In addition, the metal layers constituting the electrodes may comprise, in their regions which cover the suspension means, electrically insulated zones, so as to define active zones and inactive zones on the electrodes, in order to ensure that the suspension means do not come into contact with the active areas of the elements.
De façon particulièrement avantageuse, la matière 5 polymère est. constituée par du fluorure de polyvinvl i dène, soit avec des vides, soit sans vides. Particularly advantageously, the polymeric material is. consisting of polyvinyl fluoride, either with voids or without voids.
L 'alésage situé dans la forme tubulaire peut en outre être utilisé pour loger un organe de tension et des moyens de couplage pour coupler une pluralité des 10 éléments acoustiques afin de former un système remorqué. The bore in the tubular form can further be used to accommodate a tension member and coupling means for coupling a plurality of the acoustic elements to form a towed system.
La présente invention va maintenant être décrite, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure l illustre schématiquement une feuille 15 de matière polymère piézo-électrique et montre 1 'axe d'étirage le long duquel la feuille a été étirée, et les plans de sensibilité qui en résultent; la figure 2 illustre schématiquement un tube étiré de matière polymère piézo- électrique, en montrant la 20 configuration des plans de sensibilité qui résultent du processus d'étirage du tube; la figure 3 illustre schématiquement une forme de réalisation d 'un élément acoustique selon la présente invention; la figure 4 représente une vue en bout partielle de l.'élément acoustique représenté sur]la figure 3; la figure 5 représente une vue en coupe transversale schématique d'un élément acoustique selon une autre forme de réalisation de la présente invention; 30 et la figure 6 illustre schématiquement le système de suspension de la partie active de l'élément représenté sur la figure 5. The present invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 schematically illustrates a sheet 15 of piezoelectric polymer material and shows the drawing axis along which the sheet has been stretched, and the resulting sensitivity plans; Figure 2 schematically illustrates a drawn tube of piezoelectric polymeric material, showing the configuration of the planes of sensitivity which result from the tube drawing process; FIG. 3 schematically illustrates an embodiment of an acoustic element according to the present invention; 4 shows a partial end view of the acoustic element shown in FIG. 3; Figure 5 shows a schematic cross-sectional view of an acoustic element according to another embodiment of the present invention; 30 and FIG. 6 schematically illustrates the system for suspending the active part of the element shown in FIG. 5.
En référence à la figure 1, une feuille 2 de 35 matière polymère piézoélectrique, telle que de fluorure de polvvi.nyvlidène (PVdF) est produite par étirage le long - 4 d'un axe d'étirage 4. Le processus d'étirage donne naissance à une feuille en film épais, qui présente typiquement une épaisseur de] 'ordre de 0,6 mm et qui possède, compte--tenu des propriétés du PVdF, des plans de 5 sensibilité qui sont généralement désignés par plans de sensibilité "31", "32" et "33". Les désignations "31", "32" et "33" pour les plans de sensibilité et leur orientation par rapport à l'axe d'étirage sont supposées connues de l'homme de l'art et ne seront donc pas 10 décrites dans la présente demande. Referring to Figure 1, a sheet 2 of piezoelectric polymeric material, such as polyvinylidene fluoride (PVdF) is produced by stretching along a stretching axis 4. The stretching process gives Birth of a thick film sheet, which typically has a thickness of about 0.6 mm and which, taking into account the properties of PVdF, sensitivity planes which are generally designated by sensitivity planes "31 "," 32 "and" 33 ". The designations "31", "32" and "33" for the sensitivity planes and their orientation relative to the drawing axis are assumed to be known to those skilled in the art and will therefore not be described in the this request.
Peuvent être prévus sur la feuille 2 des revêtements 6 et 8 d'une matière métallique telle que le cuivre ou le nickel, qui sont capables non seulement de tenir lieu d'électrodes, mais également de rigidifier la 15 matière polymère dans le plan de sensibilité d'étirage "31" et dans le plan de sensibilité d'étirage "32" et d'aider à maintenir la matière relativement rigide dans les formes imparties. Si la feuille 2 est soumise à une force de déformation, telle qu'une pression hydrostatique 20 produite par des signau.x acoustiques se propageant à travers] 'eau, alors est engendrée une charge externe Q qui peut être détectée par des moyens de détection appropriés, avec Q = q "33" + q "32" + q"31" of q est la charge engendrée dans chacun des trois plans de sensibi]it&, q "33" étant une quantité négative et q "31" et q "32" étant des quantités positives. Les feuilles 2 ont donc, avec une forme sensiblement plane, trouvé application comme éléments hydrophoniques fixés à 30 'extérieur des coques de navires. May be provided on the sheet 2 of coatings 6 and 8 of a metallic material such as copper or nickel, which are capable not only of acting as electrodes, but also of stiffening the polymeric material in the plane of sensitivity stretch "31" and in the stretch sensitivity plane "32" and to help keep the material relatively rigid in the shapes imparted. If the sheet 2 is subjected to a deformation force, such as hydrostatic pressure 20 produced by acoustic signals propagating through water, then an external charge Q is generated which can be detected by detection means appropriate, with Q = q "33" + q "32" + q "31" of q is the charge generated in each of the three sensitivity planes, q "33" being a negative quantity and q "31" and q "32" being positive quantities. The sheets 2 have therefore, with a substantially planar shape, found application as hydrophonic elements attached to the exterior of the hulls of ships.
Pour des systèmes remorqués, chaque élément hydropho)nique doit être aussi long que possible pour intégrer efficacement les bruits de courant, tout en gardant une aptitude à se conformer selon le rayon de 35 courbure requi s lorsque le système est stocké sur un tambour à bord du na-ire. L'utilisation de tubes en PVdF - 5 commle éléments actifs dans des systèmes remorqués a été envisagé. Le PVdF peut être étiré en une forme tubulaire 10, comme représenté sur la figure 2. Cependant, on petit observer sur la figure 2 que, du fait du processus 5 d'étirage, le plan sensible "31" relativement sensible est orienté dans la direction axiale du tube 10. En outre, tin tube étiré en PVdF n'atteint pas la régularité et la sensibilité des matières étirées planes et, au surplus, la rigidité de paroi induite par le revêtement 10 avec des électrodes m.t a] I iques sur les surfaces intérieure et extérieure du tube diminue encore la sensibilité. For towed systems, each hydrophonic element must be as long as possible to effectively integrate current noise, while retaining an ability to conform according to the radius of curvature required when the system is stored on a drum on board. of na-ire. The use of PVdF-5 tubes as active elements in towed systems has been considered. The PVdF can be stretched into a tubular shape 10, as shown in FIG. 2. However, it can be observed in FIG. 2 that, due to the stretching process, the relatively sensitive sensitive plane "31" is oriented in the axial direction of the tube 10. In addition, a tube drawn in PVdF does not reach the regularity and the sensitivity of the plane drawn materials and, moreover, the wall stiffness induced by the coating 10 with electrodes mt a] I iques on the inner and outer surfaces of the tube further decrease the sensitivity.
Les systèmes remorqués, en (co:)urs d'utilisation, sont exposés à des forces d'accélération le long de la 15 ligne de remorquage. ainsi on comprend que des tubes étirés 10 ne sont pas appropriés pour être utilisés comme hydrophones élémentaires dans de tels systèmes, car la charge de sortie Q engendrée par les variations de pression hydro)statique résultant de signaux acoustiques 20 relativement faibles serait éclipsée par les charges découlant des forces d' accélération le long de la ligne de remorquage, c'est-à-dire alignées avec le plan de sensibilité "31". The towed systems, in (use), are exposed to acceleration forces along the tow line. thus it is understood that drawn tubes 10 are not suitable for use as elementary hydrophones in such systems, since the output load Q generated by the variations in hydro) static pressure resulting from relatively weak acoustic signals would be eclipsed by the loads arising from acceleration forces along the tow line, that is, aligned with the plane of sensitivity "31".
On a réalisé, selon la présente invention, que les 25 hydrophones élémentaires pouvaient être fabriqués en configurant la feuille] 2 représentée sur la figure 1. en une forme tubulaire 12 telle que représentée sur la figure 3, qui est de préférence une forme en cylindre circulaire droit, dans laquelle le plan de sensibilité 30 "31", qui est aligné avec l'axe d'étirage de]la matière, est disposé selon la circonférence de la forme cy]lindrique 12. Typiquement, la forme cylindrique 12 a un diamètre externe d'environ 22 mm et une longueur de 140 mm. On peut observer que les hydrophones élémentaires 35 peuvent être réalisés relativement longs, et donc relativement sensibles, par comparaison avec les systèmes - 6 de conception actuelle à disques céramiques, et: qu'en outre un système de diamètre sensiblement réduit peut être obtenu car l'organe de tension du système, les interconnexions d'éléments et les ensembles électroniques 5 de traitement associés peuvent être l.ogés à l'intérieur de l'espace central de l 'élément tubulaire 12. En adoptant les principes de la présente invention, on a fabriqué des hydrophones élémentaires de forme tubulaire d'un diamètre d'environ 22 mm, en utilisant une feuille 10 de PVdF de 0,6 mmin d'épaisseur. It has been realized, according to the present invention, that the elementary hydrophones could be manufactured by configuring the sheet] 2 shown in Figure 1. in a tubular shape 12 as shown in Figure 3, which is preferably a cylinder shape right circular, in which the plane of sensitivity 30 "31", which is aligned with the axis of stretching of the material, is arranged according to the circumference of the cylindrical shape 12. Typically, the cylindrical shape 12 has a external diameter of approximately 22 mm and a length of 140 mm. It can be observed that the elementary hydrophones 35 can be made relatively long, and therefore relatively sensitive, in comparison with the systems - 6 of current design with ceramic discs, and: that in addition a system of substantially reduced diameter can be obtained because the the tensioning member of the system, the interconnections of elements and the associated electronic processing assemblies 5 can be housed inside the central space of the tubular element 12. By adopting the principles of the present invention, elementary hydrophones of tubular shape with a diameter of about 22 mm were made, using a sheet 10 of PVdF 0.6 mm thick.
Le PVdF est une matière relativement rigide qui ne gardera pas une forme tubulaire sans forces de maintien. PVdF is a relatively rigid material which will not keep a tubular shape without holding forces.
La forme tubulaire 12 représentée sur la figure 3 peut être fabriquée en prévoyant un certain nombre de lignes 15 d'encochage 14 sur la longueur de la matière en PVdF et en courbant la feuille aultour des lignes d'encochage 14 au delà de la limite plastique du PVdF pour former une charnière plastique, comme représenté sur la figure 4. The tubular shape 12 shown in FIG. 3 can be manufactured by providing a number of notching lines 15 along the length of the PVdF material and by bending the sheet around the notching lines 14 beyond the plastic limit PVdF to form a plastic hinge, as shown in Figure 4.
Par cette technique, on peut former un tube polygonal 20 comprenant un certain nombre de plats longitudinaux. La forme tubulaire pelut être obtenue en courbant la feuille autour d'un mandrin de taille appropriée. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 3 et 4, la feuille 2 est de préférence munie d'électrodes 25 métalliques, par exemple d'électrodes en nickel, avant la formation des lignes d'encochage 14. L'électrode intérieure ainsi formée est donc continue, les plats 16 ayant chacun une électrode extérieure él]ect-riquement isolée. Les électrodes extérieures peuvent être 30 raccordées par tout moyen de connexion approprié, par exemple des bagues de retenue conductrices ou simplement des fils mét.alliques de connexion. En variante, les lignes d'encochage 14 peuvent être arrêtées avant les extrémités longitudina]es de la feuille pour assurer un 35 couplage électrique dans les parties d'extrémité de l'électrode extérieure. - 7 By this technique, it is possible to form a polygonal tube 20 comprising a certain number of longitudinal plates. The tubular shape can be obtained by bending the sheet around a mandrel of suitable size. In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the sheet 2 is preferably provided with metal electrodes 25, for example nickel electrodes, before the formation of the notching lines 14. The interior electrode thus formed is therefore continuous, the dishes 16 each having an external electrode el] ect-rically insulated. The external electrodes can be connected by any suitable connection means, for example conductive retaining rings or simply metallic connection wires. Alternatively, the notching lines 14 can be stopped before the longitudinal ends of the sheet to provide electrical coupling in the end portions of the outer electrode. - 7
LTes hydrophones acoustiques élémentaires peuvent également être fabriqués en roulant la feuille 2 dans le plan de sensibilité "31". Dans cette forme de réalisation, on prévoit des électrodes en cuivre, par 5 exemple par placage, sur les faces opposées de la feuille 2, et la feuille 2 est roulée sans encocher le placage de cuivre. Seul un placage relativement mince est nécessaire pour maintenir la feuille roulée dans sa forme cylindrique, ce qui permet aux éléments acoustiques 10 d' être fabriqués de façon simple et relativement économique, et avec une densité relative par nature faible, ce qui permet de donner facilement au syvstème assemblé le caractère flottant. Des essais réalisses avec des feuilles rou.lées dans le plan de sensibilité "31" ont 15 démontré avec satisfaction que la sensibilité inhérente de la matière PVdF de forme plane est conservée, contrairement à ce à quoi on pouvait s ' attendre antérieurement. The elementary acoustic hydrophones can also be manufactured by rolling the sheet 2 in the sensitivity plane "31". In this embodiment, copper electrodes are provided, for example by plating, on the opposite sides of the sheet 2, and the sheet 2 is rolled without notching the copper plating. Only a relatively thin veneer is necessary to keep the rolled sheet in its cylindrical shape, which allows the acoustic elements 10 to be produced in a simple and relatively economical manner, and with a relatively low density by nature, which makes it possible to give easily to the assembled system the floating character. Realistic tests with rolled sheets in the sensitivity plane "31" demonstrated with satisfaction that the inherent sensitivity of the plane-shaped PVdF material is retained, contrary to what might have been expected previously.
Les éléments acoustiques selon] a présente 20 invention sont extrêmement rigides, de par leur caractère stratifié et tubulaire, et si on les rend symétriques au montage poulr former les hydrophone;; élémentaires d'un système remorqué, on n'obtient aucun signal de sortie lorsqu'ils sont chargés au point milieu. Les éléments 25 opèrent essentiell]ement dans le seul mode "33". Les électrodes plaquées assurent une rigidificatiorn dans les plans de sensibilité "31" et "32", ce qui réduit efficacement la contribution de ces plans dans le signal de sortie et, en correspondance, la sensibilité 30 hydrostatique tend vers le plan de sensibilité "33". Des contributions indésirables au signal, qui sont engendrées par les forces d'accélératicon le long de 1 ' axe de remorquage et par la courbure des éléments, apparaissent respectivemernt dans les plans de sensibilité "32" et "31", mais sont minimisées du fait de la rigidité de structure de l'élément et de l'orientation du plan de _- 8 _sensibilité "31". UJne telle sélectivité et une telle sensibilité de la structure ne peuvent être obtenues avec la matière en tube étiré telle que mentionnée précédemment en référence à la figure 2. The acoustic elements according to the present invention are extremely rigid, by virtue of their laminate and tubular nature, and if they are made symmetrical when assembled, form the hydrophones; elementary of a towed system, no output signal is obtained when loaded at midpoint. The elements 25 operate essentially in the single mode "33". The plated electrodes provide rigidification in the sensitivity planes "31" and "32", which effectively reduces the contribution of these planes to the output signal and, in correspondence, the hydrostatic sensitivity tends towards the sensitivity plane "33 ". Undesirable contributions to the signal, which are generated by accelerating forces along the towing axis and by the curvature of the elements, appear respectively in the sensitivity planes "32" and "31", but are minimized because the structural rigidity of the element and the orientation of the sensitivity plane "31". Such selectivity and such sensitivity of the structure cannot be obtained with the drawn tube material as mentioned previously with reference to FIG. 2.
Pour former un système remorqué, les éléments en PVdF de forme tubulaire 12 sont supportés autour de supports centraux 18 par des unités de suspension 20 disposées de manière à mi nimiser la transmi ssi on orthogonale de la vibration axiale, 'est-à--dire depuis 10 l'axe de remorquage jusqu'au plan de sensibilité "actif" "33". Les unités de suspension 20 comprennent trois tubes montés avec un espacement mutuel de 120 entre les supports 18 et les éléments 12 comme représenté sur les figures 5 et 6. Le coeur 22 du système est utilisé pour 15 loger un organe de tension 24 et le câblage traversant 26 provenant d'autres éléments du système, l'ensemble étant revêtu d'une gaine extérieure 28 pour empêcher la pénétration d'eau. To form a towed system, the PVdF elements of tubular shape 12 are supported around central supports 18 by suspension units 20 arranged so as to minimize the orthogonal transmission of the axial vibration, that is to say from the towing axis to the "active" "33" sensitivity plane. The suspension units 20 comprise three tubes mounted with a mutual spacing of 120 between the supports 18 and the elements 12 as shown in FIGS. 5 and 6. The heart 22 of the system is used to house a tension member 24 and the wiring through 26 from other elements of the system, the assembly being coated with an outer sheath 28 to prevent the penetration of water.
Les unités de suspension 20 peuvent être 20 fabriquées à partir de caoutchouc, tel que du caoutchouc à base de polvsulfure, du caoutchouc à base de fllutorosilicone ou du caoutchouc riche en nitrile, les exigences principales étant le caractère moulable, la compliance et la résistance au kérosène, qui est le Fluide utilisé pour 25 le remplissage de la gaine 28 avec le système. Il est fondamental que l'atténuation des fo)rces transversales à l'axe soit importante, car toute force d'accélération dans cette direction engendre une réaction à la pression dans le plan de sensibilité acti f du tube 1.2, qui 30 engendre ell e-même des signaux de sortie indésirables dont les amplitudes dépendent des asymétries du système. The suspension units 20 can be made from rubber, such as polysulfide-based rubber, fllutorosilicone-based rubber or nitrile-rich rubber, the main requirements being moldability, compliance and resistance to kerosene, which is the fluid used for filling the sheath 28 with the system. It is fundamental that the attenuation of the transverse axes to the axis is important, because any acceleration force in this direction generates a reaction to the pressure in the active plane of sensitivity of the tube 1.2, which generates it - even undesirable output signals whose amplitudes depend on the asymmetries of the system.
Les unités de suspension 20 peuvent être considérées comme très molles transversalement et dures axialement. The suspension units 20 can be considered very soft transversely and hard axially.
Ces caract6éristiques d'amortissement ont été obtenues en 35 utilisant l'action de déformation du tube de caoutchouc mou dans la direction transversale et la rigidité - 9 inhérente selon la longueur du tube en plus de la rigidité élevée de la forme tubulaire 12 à laquelle les unités de suspension sont].iées. La rigidité de la forme tubulaire 12, qui est accrue par les électrodes plaquées 5 6, 8, le caractère mou transversalement des unités de suspension 20, ainsi que]. 'orientation du plan de sensibilité "31" obtenue par l'utilisation d'une feuille de PVdF de forme plane, se combinent pour assurer que les forces d'accélération axial es sont conf inées presque 10 exclusivement dans le plan de sensibilité "32", c'est-àdire le plan de sensibilité le moins significatif de la matière PVdF. These damping characteristics were obtained by using the deformation action of the soft rubber tube in the transverse direction and the inherent rigidity - 9 depending on the length of the tube in addition to the high rigidity of the tubular form 12 at which the suspension units are] .iés. The rigidity of the tubular form 12, which is increased by the plated electrodes 5 6, 8, the softness transversely of the suspension units 20, as well as]. orientation of the sensitivity plane "31" obtained by the use of a PVdF sheet of planar shape, combine to ensure that the axial acceleration forces are confined almost exclusively in the sensitivity plane "32" , i.e. the least significant sensitivity plane of the PVdF material.
Par ailleurs, les electrodes 6, 8 comportent respectivement des gorges circonférentielles 30, 32 de 15 manière à définir des zones actives 34, 36 pour les électrodes, qui sont isolées électriquement de zones inactives 38, 40 qui sont en contact avec les unités de suspension 20. Les unités de suspension 20 ne sont donc pas en contact avec les zones actives ou sensibles 34, 20 36, ce qui améliore encore la réjection par l'élément acoustique des forces transversales indésirables. Furthermore, the electrodes 6, 8 respectively have circumferential grooves 30, 32 so as to define active zones 34, 36 for the electrodes, which are electrically isolated from inactive zones 38, 40 which are in contact with the suspension units 20. The suspension units 20 are therefore not in contact with the active or sensitive zones 34, 20 36, which further improves the rejection by the acoustic element of the undesirable transverse forces.
On peut donc observer qu'en utilisant un élément acoustique fabriqué à partir d'une matière PVdF en feuille amenée dans une forme cylindrique avec des plans 25 de sensibilité orientes conformément à la présente invention, on peut réaliser un système remorqué flottant compact, robuste et relativement économique, et possédant en outre une bonne sensibilité en tension, typiquement de -199,5 dB pour 1 V/Pa l dB, un faible bruit, une bonne 30 aptitude à l'intégration de surface, une capacité de source el]evée, typiquement de 1000 pF, une sensibilité aux vibrations axiales de -80 dB Hz/g, et une sensibilité aux vibrations transversales de -90 dB Hz/g, ainsi qu'un grand domaine actif qui, pour un système d'un diamètre de 35 mm, est situé dans les environs de 47000 mm2/mètre - 10 linéaire, ce qui représen environ 43% de la superficie du système. It can therefore be observed that by using an acoustic element made from a PVdF sheet material brought into a cylindrical shape with oriented sensitivity planes in accordance with the present invention, a compact, robust and robust floating towed system can be produced. relatively economical, and furthermore having a good voltage sensitivity, typically -199.5 dB for 1 V / Pa l dB, low noise, good surface integration ability, high source capacity , typically 1000 pF, a sensitivity to axial vibrations of -80 dB Hz / g, and a sensitivity to transverse vibrations of -90 dB Hz / g, as well as a large active range which, for a system with a diameter of 35 mm, is located in the vicinity of 47000 mm2 / meter - 10 linear, which represents about 43% of the surface of the system.
Bien que l'on ait décrit des formes de réalisation spécifiques de l'invention, on comprendra que des 5 modifications peuvent être apportées sans sortir de son cadre. Par exemple, les unités de suspension 20 peuvent être réalisées différemment des trois tubes de caoutchouc espacés mutuellement. De plus, pour assurer que les zones sensibles 34, 36 des électrodes 6, 8 ne recouvrent pas 10 les mnités de suspension 20, les électrodes 6, 8 peuvent être arrêtées à la position des gorges 30, 32 ou à leur voisinage. En outre, d'autres métaux ou alliages conducteurs ductiles peuvent être utilisés pour fabriquer les électrodes 6, 8. Although specific embodiments of the invention have been described, it will be understood that modifications can be made without departing from its scope. For example, the suspension units 20 can be made differently from the three mutually spaced rubber tubes. In addition, to ensure that the sensitive areas 34, 36 of the electrodes 6, 8 do not cover 10 the suspension halves 20, the electrodes 6, 8 can be stopped at the position of the grooves 30, 32 or in their vicinity. In addition, other ductile conductive metals or alloys can be used to manufacture the electrodes 6, 8.
La forme tubulaire 12 peut également être fabriquée à partir de la feuille 2 enroulée en spirale de manière à accroïtre la capacité de source du système, et l'expression "forme tubulaire" est censée couvrir les éléments acoustiques fabriqués de cette manière. - 11 The tubular shape 12 can also be made from the sheet 2 wound in a spiral so as to increase the source capacity of the system, and the term "tubular shape" is intended to cover the acoustic elements made in this way. - 11
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB8924434.7A GB8924434D0 (en) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | Acoustic elements |
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FR2855009A1 true FR2855009A1 (en) | 2004-11-19 |
Family
ID=27840031
Family Applications (1)
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FR9013534A Withdrawn FR2855009A1 (en) | 1989-10-31 | 1990-10-31 | Towed floating hydrophone acoustic element having piezo electric polymer leaf buried following pull axis with pull axis along tubular length |
Country Status (2)
Country | Link |
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GB (1) | GB8924434D0 (en) |
-
1989
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-
1990
- 1990-10-31 FR FR9013534A patent/FR2855009A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8924434D0 (en) | 2003-09-10 |
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