FR3075972A1 - Systeme de transmission et/ou de reception d'onde acoustique optimisant le transfert d'energie acoustique entre un emetteur et/ou un recepteur acoustique - Google Patents
Systeme de transmission et/ou de reception d'onde acoustique optimisant le transfert d'energie acoustique entre un emetteur et/ou un recepteur acoustique Download PDFInfo
- Publication number
- FR3075972A1 FR3075972A1 FR1701336A FR1701336A FR3075972A1 FR 3075972 A1 FR3075972 A1 FR 3075972A1 FR 1701336 A FR1701336 A FR 1701336A FR 1701336 A FR1701336 A FR 1701336A FR 3075972 A1 FR3075972 A1 FR 3075972A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- acoustic
- acoustic wave
- barrier
- transmitter
- receiver
- 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.)
- Granted
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 79
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 241001453233 Doodia media Species 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/24—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound for conducting sound through solid bodies, e.g. wires
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/02—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Système de transmission et/ou réception d'onde acoustique, optimisant le transfert d'énergie acoustique entre un émetteur acoustique et/ou récepteur acoustique protégé par une enceinte, comprenant une enceinte adiabatique (1), au moins un émetteur (2) et/ou un récepteur (5) d'onde acoustique monté à l'intérieur de l'enceinte (1) sur une de ses surfaces caractérisé en ce qu'il comprend un couplage d'au moins deux barrières (3, 4, 11) rigides en polymère à double fonction, de faible épaisseur par rapport à la longueur d'onde acoustique, interposées entre l'émetteur (2) et/ou le récepteur (5) d'onde acoustique et les milieux (A, B) de propagation de l'onde acoustique, montées parallèlement à l'émetteur (2) et/ou le récepteur (5) d'onde acoustique, capable de résister aux contraintes mécaniques supérieures à 3 bars et de transmettre au moins 30% des variations de pressions, de préférence au moins 50 % ou au moins 70% des variations de pressions, et en ce que lesdites barrières (3, 4), (11, 4) ayant une structure conçue à ce que la première barrière (3,11) soit adaptée pour protéger, recevoir, pour modifier la densité d'énergie de l'onde acoustique au cours de sa propagation et pour transmettre au moins une onde acoustique, et la deuxième (4) barrière soit adaptée pour protéger, pour recevoir et pour transmettre au moins une onde acoustique.
Description
SYSTÈME DE TRANSMISSION ET/OU DE RÉCEPTION D'ONDE ACOUSTIQUE OPTIMISANT LE TRANSFERT D'ÉNERGIE ACOUSTIQUE ENTRE UN ÉMETTEUR ET/OU UN RÉCEPTEUR ACOUSTIQUE.
La présente invention concerne un système de transmission et/ou de réception d'onde acoustique optimisant le transfert d'énergie acoustique entre un émetteur et/ou un récepteur acoustique protégé par une enceinte et éventuellement un milieu de propagation potentiellement agressif pour l'émetteur et/ou le récepteur acoustique.
Elle est relative à un radôme optimisant le transfert d'énergie acoustique entre un émetteur et/ou récepteur d'onde acoustique protégé par une enceinte et un milieu potentiellement agressif pour l'émetteur et/ou le récepteur.
Elle concerne particulièrement un système de transmission et/ou réception d'onde acoustique optimisant le transfert d'énergie acoustique et protégeant l'émetteur et/ou le récepteur acoustique de plusieurs phénomènes physiques et mécaniques.
Elle concerne plus particulièrement un système de transmission et/ou réception d'onde acoustique pour un aéronef optimisant le transfert d'énergie acoustique et protégeant l'émetteur et/le récepteur des contraintes mécaniques et des conditions atmosphériques sévères du milieu de propagation.
Un système de transmission et/ou réception d'onde acoustique comprend une barrière physique solide permettant de protéger l'émetteur et/ou le récepteur acoustique des phénomènes physique et/ou physico-chimique comme l'humidité ambiante, la présence d'éléments chimiques agressifs pour l'émetteur et/ou le récepteur, la pression statique du milieu (la pression dynamique due au fait que l'émetteur et/ou le récepteur peut être orienté vers une direction opposée à un flux d'air généré par le déplacement de la plateforme accueillant l'émetteur et/ou le récepteur acoustique). Cette barrière physique est nécessaire pour tout système de transmission et/ou de réception opérant dans un environnement sévère. On ne peut donc pas l'éviter pour des applications industrielles nécessitant d'opérer dans un environnement non maîtrisé comme l'aéronautique. Il est donc nécessaire de trouver un moyen permettant de transmettre et/ou de recevoir le maximum d'énergie en prenant en compte la présence d'une interface solide entre l'émetteur et le milieu de propagation.
De l'état de la technique est connu un système de transmission d'onde acoustique comprenant une barrière physique solide pouvant résister à l'agressivité du milieu de propagation, interposé entre l'émetteur et le milieu de propagation et protégeant l'émetteur. Malheureusement, l'impédance acoustique présentée par cette barrière solide induit un coefficient de réflexion extrêmement important par rapport à l'impédance acoustique de l'air, ce qui produit un très faible transfert d'énergie vers le milieu de propagation (gaz, liquide ou solide).
De l'état de la technique est connu un système de transmission d'onde acoustique comprenant une barrière physique solide pouvant résister à l'agressivité du milieu de propagation interposé entre l'émetteur et le milieu de propagation et protégeant l'émetteur, un ou plusieurs ensembles de transformateurs acoustiques de type quart d'onde interposé dans une cavité comprise entre l'émetteur et la barrière, ledit système permettant de réduire le plus possible le coefficient de réflexion des ondes sur la barrière physique solide. Cependant, quand les impédances des milieux de propagation que constituent l'air et la barrière mécanique présentent des rapports très importants (par exemple au-delà de quelques centaines), les imperfections et dispersions de fabrication rendent la solution à transformateur unique de moins en moins efficace. De même, la mise en série de plusieurs éléments de type transformateur acoustique se heurte à un problème de complexité d'assemblage et de réglages (puisque les écartements et épaisseurs de différents blocs doivent être d'autant plus précis que le rapport des impédances est important), ce qui rend la solution à étages multiples de moins en moins efficace et de plus en plus coûteuse.
Ces systèmes connus de l'état de la technique fonctionnent par ailleurs dans une bande très limitée de fréquences, d'autant plus étroite que le rapport d'impédance entre les deux milieux est important.
Le but de la présente invention est de fournir un système de transmission et/ou réception d'onde acoustique optimisant (maximisantl'énergie transmise en prenant en compte la présence d'une interface solide entre l'émetteur et le milieu de propagation) le transfert d'énergie acoustique entre un émetteur acoustique et/ou récepteur acoustique protégé par une enceinte et un milieu de propagation potentiellement agressif pour l'émetteur remédiant aux inconvénients évoqués et améliorant les systèmes de transmission et/ou réception d'onde acoustique connus de l'état de la technique.
Un autre but de l'invention est d'apporter une solution à ce problème difficile de maximiser de transfert d'énergie acoustique entre un émetteur et/ou un récepteur acoustique de puissance conçu pour émettre et/ou recevoir dans un fluide dans le domaine de l'aéronautique, notamment dans un gaz (l'air par exemple) et un milieu de propagation gazeux ou liquide, tout en assurant de plus une protection de l'émetteur et/ou récepteur acoustique contre certains facteurs adverses présentés par le milieu de propagation, par exemple les agressions chimiques ou contraintes mécaniques comme la pression statique et dynamique, risquant d'endommager ou de détruire l'émetteur et/ou le récepteur acoustique. L'invention a pour objet un système de transmission et/ou réception d'onde acoustique, optimisant le transfert d'énergie acoustique entre un émetteur acoustique et/ou récepteur acoustique protégé par une enceinte, comprenant une enceinte adiabatique, au moins un émetteur et/ou un récepteur d'onde acoustique monté à l'intérieur de l'enceinte sur une de ses surfaces caractérisé en ce qu'il comprend un couplage d'au moins deux barrières rigides en polymère à double fonction, de faible épaisseur par rapport à la longueur d'onde acoustique, interposées entre l'émetteur et/ou le récepteur d'onde acoustique et les milieux (A, B) de propagation de l'onde acoustique, montées parallèlement à l'émetteur et/ou le récepteur d'onde acoustique, capable de résister aux contraintes mécaniques supérieures à 3 bars et de transmettre au moins 30% des variations de pressions, de préférence au moins 50 % ou au moins 70% des variations de pressions, et en ce que lesdites barrières ayant une structure conçue à ce que la première barrière soit adaptée pour protéger, recevoir, pour modifier la densité d'énergie de l'onde acoustique au cours de sa propagation et pour transmettre au moins une onde acoustique, et la deuxième barrière soit adaptée pour protéger, pour recevoir et pour transmettre au moins une onde acoustique.
Avantageusement la première barrière est orientée de manière à revoir en premier l'onde acoustique émise par l'émetteur acoustique ou reçu par le récepteur acoustique.
Avantageusement, la première barrière comprend une structure munie de tiges parallèles appelées « dents » solidarisées à la deuxième barrière, de taille (longueur, largeur, épaisseur) sensiblement identique ou sensiblement variable, disposée périodiquement sur toute la surface de la deuxième barrière, lesdites dents étant orientées dans le sens contraire de propagation de l'onde acoustique.
Avantageusement, la période entre les dents est inférieure à la longueur d'onde du signal acoustique dans l'air, de préférence inférieure à la moitié de la longueur d'onde acoustique ou au quart de la longueur d'onde acoustique.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le système comprend au moins une couche de matériaux, d'épaisseur E au moins égale à 1 mm, de résistance mécanique plus faible que pour un matériau solide, placé entre les deux barrières et couplé à ces derniers pour former une structure ayant des propriétés physiques, de modifier la densité d'énergie de l'onde acoustique au cours de sa propagation et de transmettre le maximum d'énergie, ladite couche de matériau étant poreux, léger et ayant une vitesse de propagation des ondes acoustiques de l'ordre de même ordre de grandeur que la vitesse du son dans l'air, de préférence sensiblement égal à la vitesse de propagation du son dans l'air.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le système comprend au moins une couche d'aérogel, d'épaisseur E au moins égale à 1 mm, placé entre les deux barrières et couplé à ces derniers.
Avantageusement, les deux barrières ont une épaisseur submillimétrique, de préférence au moins 0,5 micron.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le système comprend au moins une zone annulaire de liquide huileux, de faible viscosité, piégé entre au moins une surface supérieure de l'enceinte et la couche de matériau ou d'aérogel et entre une surface inférieure de l'enceinte et la couche de matériau ou d'aérogel.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le système comprend au moins une troisième barrière de protection mécanique, d'épaisseur El millimétrique, capable de recevoir et de transmettre au moins une onde acoustique, placée à au moins 0,1 mm, de préférence 1 mm, de la deuxième barrière.
La présente invention sera mieux comprise par l'étude des modes de réalisations particuliers prises à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 est une représentation schématique du système de transmission et/ou réception d'onde acoustique selon l'invention ;
La figure 2 est une représentation d'un mode de réalisation du système de transmission d'onde acoustique selon l'invention ;
La figure 3 est une représentation d'un autre mode de réalisation du système de réception d'onde acoustique selon l'invention ;
La figure 4 est une représentation d'un autre mode de réalisation du système de transmission et/ou réception d'onde acoustique selon l'invention mettant en évidence la particularité des barrières de protection;
La figure 5 est une représentation de la surface de la première barrière du mode de réalisation de la figure 4 selon l'invention ;
La figure 6 est une représentation d'un autre mode de réalisation du système de transmission et/ou réception d'onde acoustique selon l'invention ;
La figure 1 montre un système de transmission et/ou réception d'onde acoustique, optimisant de transfert d'énergie acoustique entre un émetteur (2) acoustique et/ou récepteur (5) acoustique protégé par une enceinte (1) selon l'invention. Il comprend une enceinte adiabatique (1), au moins un émetteur (2) d'onde acoustique et au moins un récepteur (5) d'onde acoustique montés à l'intérieur de l'enceinte sur au moins une de ses surfaces. Il comprend en outre un couplage d'au moins deux barrières rigides en polymère à double fonction (3, 4), interposées entre l'émetteur (2) et le récepteur (5) d'onde acoustique, divisant le milieu de propagation en deux milieux de propagation sensiblement différents A et B. De préférence, les caractéristiques du milieu A sont différentes de celui milieu B. De préférence, les milieux A et B ne communiquent pas. Avantageusement, les barrières (3, 4) ont une structure physico-chimique particulière notamment en terme de matériau et sont interposées entre l'émetteur (2) et/ou le récepteur (5) d'onde acoustique et le milieu de propagation de l'onde acoustique.
De préférence, l'émetteur d'onde acoustique (2) est monté suivant l'axe OX et le récepteur d'onde acoustique (5) suivant l'axe OX". Les barrières (3, 4) sont montées parallèlement à l'émetteur (2) et/ou le récepteur (5) d'onde acoustique à une distance D dudit émetteur (2) et/ou récepteur (5) suivant l'axe OX'. Cette distance D est choisie en fonction de l'application et des contraintes du milieu de propagation de l'onde acoustique. Par exemple dans l'aéronautique, la distance D doit être supérieure à 1 cm.
Les barrières (3, 4) sont en matériau polymère. Elles ont une double fonction, celle de résister aux contraintes mécaniques du milieu de propagation supérieures à 3 bars (force de pression), de préférence 5 bars, et celle de transmettre au moins 30% des variations de pression du milieu de propagation, de préférence 50 % ou 70% des variations de pression du milieu de propagation.
La première barrière (3) a une structure physico-chimique particulière. Elle est adaptée pour recevoir et pour transmettre au moins une onde acoustique. Elle est capable de transformer l'impédance de l'onde acoustique.
La deuxième barrière (4) est adaptée pour recevoir et pour transmettre au moins une onde acoustique tout en améliorant le taux de transmission par rapport à la première barrière (3).
Les barrières (3, 4) sont rigides et en matériau polymère, ce qui leur confère une structure physico-chimique particulière. Elles ont une structure adaptée pour résister à la pression mécanique de l'environnement due au mouvement du flux gazeux et pour assurer une transmission maximale de variation des pressions dudit environnement. La surface de chaque barrière (3, 4) est adaptée pour résister mécaniquement à des pressions supérieures à 3 bars, référence 5 bars. Aussi, toutes formes de variations de pressions de l'environnement sont transmises avec un taux de transmission supérieur à 30% dans le cas d'un environnement très sévère, de préférence supérieur à 50 % dans le cas d'un environnement sévère ou supérieur à 70% dans le cas d'un environnement peu sévère.
La première barrière (3), ayant les propriétés de transmettre l'énergie acoustique générée par l'émetteur (2) acoustique, est orientée de manière à revoir en premier l'onde acoustique émise par l'émetteur (2) acoustique. Ceci, pour maximiser le transfert d'énergie acoustique entre l'émetteur acoustique (2) et le milieu de propagation, bien sûr, tout en assurant une protection de l'émetteur (2) et/ou récepteur (5) contre certains facteurs adverses présentés par le milieu de propagation. L'épaisseur de cette première barrière (3) est suffisamment faible pour que son impédance (qui en dépend) réfléchisse peu l'énergie acoustique.
La figure 2 est une représentation d'un mode de réalisation du système de transmission d'onde acoustique selon l'invention. Dans le mode réalisation, l'émetteur (2) est placé dans l'enceinte (1) de protection et protégé par la double barrière (3, 4) en matériau polymère, à double fonction. Le milieu A est adiabatique et de préférence ne communique pas avec le milieu B. Le milieu B est un milieu sévère ou très sévère. II correspond à un milieu aéronautique où les conditions atmosphériques, notamment la pression, l'humidité et autres paramètres physico-chimiques, sont très sévères. Le milieu de propagation B est donc potentiellement très agressif pour l'émetteur (2).
La figure 3 est une représentation d'un autre mode de réalisation du système de réception d'onde acoustique selon l'invention dans lequel le récepteur (5) est placé dans l'enceinte (1) de protection et protégé par la double barrière (3, 4) en matériau polymère, à double fonction. Le milieu B est adiabatique et ne communique pas avec le milieu A. Le milieu A est un milieu sévère ou très sévère. II correspond à un milieu aéronautique où les conditions atmosphériques, notamment la pression, l'humidité et autres paramètres physiques, sont très sévères. Le milieu de propagation A est donc potentiellement très agressif pour le récepteur (5).
La figure 4 est une représentation d'un autre mode de réalisation du système de transmission et/ou réception d'onde acoustique selon l'invention mettant en évidence la structure physicochimique particulière de la première barrière (3) de protection et d'amplification en matériau polymère. L'émetteur (2) est placé dans l'enceinte (1) de protection et protégé par la double barrière (3, 4) à double fonction en matériau polymère. La première barrière (3) comprend une structure munie de tiges parallèles appelées « dents (6) » solidarisées à la deuxième barrière (4), de taille (longueur, largeur, épaisseur) sensiblement identique ou sensiblement variable. Ces dents (6) sont disposées périodiquement sur toute la surface de ladite barrière (4), comme le montre la figure 5, et sont orientés dans le sens contraire de propagation de l'onde acoustique de manière à recevoir l'onde acoustique via leurs pointes (7) et de façon à faire varier artificiellement, via des collisions entre les molécules du gaz mises en mouvement par l'onde acoustique de l'émetteur et le matériau des tiges, la masse volumique et/ou la vitesse de propagation de l'onde acoustique au fur et à mesure de la propagation du milieu A vers le milieu B. Le vecteur v représente le sens de propagation de l'onde acoustique. Une période correspond à l'écart en termes de position séparant deux dents (6) consécutive.
Avantageusement, les dents (6) ont une section croissante et répartie variablement, mais de manière périodique, sur toute la surface de la barrière (4) en matériau polymère. La période entre les dents est plusieurs fois inférieure à la longueur d'onde du signal acoustique dans l'air, c'est dire dans le milieu B de propagation de l'onde acoustique hors de l'enceinte (1). La valeur moyenne de la masse volumique est proportionnelle à la section moyenne des dents (6) dans le plan perpendiculaire à la propagation (qui est équivalent à une surface d'onde) rapportée à la surface d'une période des dents (6). Chaque dent (6) est solidarisée à l'endroit de sa section maximale sur la deuxième barrière (4). De cette façon, la deuxième barrière peut convertir toute l'énergie emmagasinée dans les dents (6) en mouvement cinétique de cette barrière (3) qui à son tour transfère cette énergie à la barrière (3) et de cette dernière au milieu B de propagation de l'onde acoustique.
Avantageusement, la période entre les dents (6) est inférieure à la longueur d'onde du signal acoustique dans l'air, de préférence inférieure à la moitié de la longueur d'onde acoustique ou au quart de la longueur d'onde acoustique. Cette période dépend du rapport d'impédance que l'on souhaite donner au système.
Avantageusement, la masse volumique du milieu de propagation et/ou la vitesse de propagation de l'onde acoustique varie au fur et à mesure de la propagation de l'onde du milieu A vers le milieu B.
La figure 6 est une représentation d'un autre mode de réalisation du système de transmission et/ou réception d'onde acoustique selon l'invention mettant en évidence une autre structure particulière des barrières (3, 4) de protection. Le système comprend les deux barrières (3, 4) rigides et en matériau polymère. Entre les deux barrières (3, 4) est interposée au moins une couche de matériaux (8), d'épaisseur E au moins égale à 1 mm, de résistance mécanique plus faible que pour un matériau solide. Ce matériau (8) est placé entre les deux barrières (3, 4) et couplé à ces dernières pour former une structure particulière ayant des propriétés physiques et chimiques de protection, de modifier la densité d'énergie de l'onde acoustique au cours de sa propagation et de transmettre le maximum d'énergie en prenant en compte la présence de l'interface solide entre l'émetteur et le milieu de propagation potentiellement sévère. Dans ce mode de réalisation, la première barrière (11) est constituée par l'association de la barrière (3) de fine épaisseur et de la couche de matériau (8). Cette première barrière (11) à structure physicochimique particulière est adaptée pour protéger l'émetteur (2), pour recevoir, pour de modifier la densité d'énergie de l'onde acoustique au cours de sa propagation et pour transmettre au moins une onde acoustique émise par l'émetteur (2).
La couche de matériau (8) est poreuse, légère et a une vitesse de propagation des ondes acoustiques de l'ordre de même ordre de grandeur que la vitesse du son dans l'air, de préférence sensiblement égal à la vitesse de propagation du son dans l'air.
Avantageusement, la couche de matériau (8) est une couche d'aérogel, ayant une épaisseur E au moins égale à 1 mm, placée entre les deux barrières et couplée à ces derniers pour former une structure particulière ayant des propriétés physiques et chimique de protection, de modification de la répartition d'énergie de l'onde acoustique et de transmission du maximum d'énergie acoustique. Un aérogel est un milieu poreux très léger et pour lequel la vitesse de propagation des ondes acoustiques est de l'ordre de grandeur de la vitesse habituelle du son dans l'air. Son impédance est donc très proche de celle de l'air.
Les deux barrières (3, 4) protégeant cette couche de matériau en aérogel sur chacune de ses faces, ont une épaisseur submillimétrique, de préférence au moins 0,5 micron et sont en matériau polymère rigide ; ce qui présente l'avantage de protéger cette couche de matériau (8) de l'humidité qui pourrait s'infiltrer au cœur de ladite couche de matériau (8), et ainsi réduire sa résistance notamment mécanique, aussi bien que de diminuerson impédance acoustique.
La rigidité de l'interface enceinte (1), entre la couche de matériau (8) et les barrières (3, 4) est réalisé en insérant au moins une zone annulaire (9) de liquide huileux, de faible viscosité, piégée entre au moins une paroi supérieure de l'enceinte (1) et la couche de matériau (8) ou d'aérogel (8) et entre une paroi inférieure de l'enceinte (1) et la couche de matériau (8) ou d'aérogel (8). Cette zone annulaire (9) permet de rendre l'interface entre la couche de matériaux (8) et l'enceinte (1) mécaniquement flexible et de découpler mécaniquement les premières barrières (3, 4) des vibrations mécaniques de l'enceinte. Dans ce cas, les barrières (3, 4) sont constituées des feuilles de protection de faible épaisseur (des fines couches de protection) en matériau polymère.
Le système de la figure 6 comprend en outre au moins une troisième barrière (10) de protection mécanique, fine, sous forme de grille à treillis très peu serré, d'épaisseur El millimétrique, capable de recevoir et de transmettre au moins une onde acoustique. Cette troisième barrière (10) est placée à au moins 0,1 mm, de préférence 1 mm, de la deuxième barrière (4). Cette fine barrière de protection (10) est destinée à protéger le système selon l'invention, des projections solides sans dégrader de manière significative la transmission d'énergie.
On voit que dans les modes de réalisations selon l'invention, le système n'a pas besoin d'être complété par un système d'adaptation d'impédance, puisque celle-ci est automatiquement réalisée sans résonance.
La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisations décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. En effet, elle peut s'appliquer à tous les domaines industriels, y compris l'aéronautique, l'automobile, etc. II est particulièrement utile dans les applications où les émetteurs ont besoin d'être protégés d'une forte pression statique, tout en détectant de très faibles variations de pression dynamique superposée à la pression statique. Le coefficient de réflexion de l'onde incidente est minimisé en introduisant une variation progressive de l'impédance apparente vue par l'onde incidente. Le coefficient d'absorption de l'onde incidente est minimisé en utilisant des barrières en matériaux avec une structure particulière ayant une très faible absorption.
Claims (9)
- REVENDICATIONS 1) Système de transmission et/ou réception d'onde acoustique, optimisant le transfert d'énergie acoustique entre un émetteur acoustique et/ou récepteur acoustique protégé par une enceinte, comprenant une enceinte adiabatique (1), au moins un émetteur (2) et/ou un récepteur (5) d'onde acoustique monté à l'intérieur de l'enceinte (1) sur une de ses surfaces caractérisé en ce qu'il comprend un couplage d'au moins deux barrières (3, 4, 11) rigides en polymère à double fonction, de faible épaisseur par rapport à la longueur d'onde acoustique, interposées entre l'émetteur (2) et/ou le récepteur (5) d'onde acoustique et les milieux (A, B) de propagation de l'onde acoustique, montées parallèlement à l'émetteur (2) et/ou le récepteur (5) d'onde acoustique, capable de résister aux contraintes mécaniques supérieures à 3 bars et de transmettre au moins 30% des variations de pressions, de préférence au moins 50 % ou au moins 70% des variations de pressions, et en ce que lesdites barrières (3, 4), (11, 4) ayant une structure conçue à ce que la première barrière (3,11) soit adaptée pour protéger, recevoir, pour modifier la densité d'énergie de l'onde acoustique au cours de sa propagation et pour transmettre au moins une onde acoustique, et la deuxième (4) barrière soit adaptée pour protéger, pour recevoir et pour transmettre au moins une onde acoustique.
- 2) système selon la revendication 1 caractérisé en ce que la première barrière (3, 11) est orientée de manière à revoir en premier l'onde acoustique émise par l'émetteur (2) acoustique ou reçu par le récepteur (5) acoustique.
- 3) Système selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la première barrière (3, 11) comprend une structure munie de tiges parallèles appelées « dents (6) » solidarisées à la deuxième barrière (4), de taille (longueur, largeur, épaisseur) sensiblement identique ou sensiblement variable, disposée périodiquement sur toute la surface de la deuxième barrière (4), lesdites dents (6) étant orientées dans le sens contraire de propagation de l'onde acoustique.
- 4) Système selon la revendication 3 caractérisé en ce que la période entre les dents (6) est inférieur à la longueur d'onde du signal acoustique dans l'air, de préférence inférieure à la moitié de la longueur d'onde acoustique ou au quart de la longueur d'onde acoustique.
- 5) Système selon l'une quelconque des revendications précédente caractérisé en ce qu'il comprend au moins une couche de matériaux (8), d'épaisseur E au moins égale à 1 mm, de résistance mécanique plus faible que pour un matériau solide, placé entre les deux barrières (3, 4) et couplé à ces derniers pour former une structure ayant des propriétés physiques, de modifier la densité d'énergie de l'onde acoustique au cours de sa propagation et de transmettre le maximum d'énergie, ladite couche de matériau (8) étant poreux, léger et ayant une vitesse de propagation des ondes acoustiques de l'ordre de même ordre de grandeur que la vitesse du son dans l'air, de préférence sensiblement égal à la vitesse de propagation du son dans l'air.
- 6) Système selon l'une quelconque des revendications précédente caractérisé en ce qu'il comprend au moins une couche d'aérogel (8), d'épaisseur E au moins égale à 1 mm, placé entre les deux barrières (3, 4) et couplé à ces derniers.
- 7) Système selon l'une quelconque des revendications précédente caractérisé en ce que les deux barrières (3, 4) ont une épaisseur submillimétrique, de préférence au moins 0,5 micron.
- 8) Système selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce qu'il comprend au moins une zone annulaire (9) de liquide huileux, de faible viscosité, piégé entre au moins une surface supérieure de l'enceinte (1) et la couche de matériau (8) ou d'aérogel (8) et entre une surface inférieure de l'enceinte et la couche de matériau ou d'aérogel.
- 9) Système selon l'une quelconque des revendications précédente caractérisé en ce qu'il comprend au moins une troisième barrière (10) de protection mécanique, d'épaisseur El millimétrique, capable de recevoir et de transmettre au moins une onde acoustique, placée à au moins 0,1 mm, de préférence 1 mm, de la deuxième barrière.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1701336A FR3075972B1 (fr) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Systeme de transmission et/ou de reception d'onde acoustique optimisant le transfert d'energie acoustique entre un emetteur et/ou un recepteur acoustique |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1701336 | 2017-12-26 | ||
| FR1701336A FR3075972B1 (fr) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Systeme de transmission et/ou de reception d'onde acoustique optimisant le transfert d'energie acoustique entre un emetteur et/ou un recepteur acoustique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3075972A1 true FR3075972A1 (fr) | 2019-06-28 |
| FR3075972B1 FR3075972B1 (fr) | 2020-12-04 |
Family
ID=62222710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1701336A Active FR3075972B1 (fr) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Systeme de transmission et/ou de reception d'onde acoustique optimisant le transfert d'energie acoustique entre un emetteur et/ou un recepteur acoustique |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3075972B1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111431520A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-17 | 广东工业大学 | 一种基于声波Schoch位移效应的声波开关 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5912442A (en) * | 1997-07-02 | 1999-06-15 | Trw Inc. | Structure having low acoustically-induced vibration response |
| FR2815603A1 (fr) * | 2000-10-20 | 2002-04-26 | Eurocopter France | Panneau insonorisant, en particulier panneau structural ou d'habillage d'un aeronef a voilure tournante |
| JP2003087095A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-03-20 | Toshiba Corp | 弾性表面波装置 |
| US20170271745A1 (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | Tyco Electronics Corporation | Antenna cover having a thermal barrier |
-
2017
- 2017-12-26 FR FR1701336A patent/FR3075972B1/fr active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5912442A (en) * | 1997-07-02 | 1999-06-15 | Trw Inc. | Structure having low acoustically-induced vibration response |
| FR2815603A1 (fr) * | 2000-10-20 | 2002-04-26 | Eurocopter France | Panneau insonorisant, en particulier panneau structural ou d'habillage d'un aeronef a voilure tournante |
| JP2003087095A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-03-20 | Toshiba Corp | 弾性表面波装置 |
| US20170271745A1 (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | Tyco Electronics Corporation | Antenna cover having a thermal barrier |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111431520A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-17 | 广东工业大学 | 一种基于声波Schoch位移效应的声波开关 |
| CN111431520B (zh) * | 2020-03-20 | 2023-04-07 | 广东工业大学 | 一种基于声波Schoch位移效应的声波开关 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3075972B1 (fr) | 2020-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0801742B1 (fr) | Dispositif de controle de l'ecoulement d'un liquide dans une conduite tubulaire et notamment dans une pompe peristaltique | |
| FR3066833A1 (fr) | Capteur avec cavite scellee sous vide | |
| FR2940739A1 (fr) | Procede de fabrication d'un transducteur d'ultrasons et transducteur ainsi realise | |
| EP3230770B1 (fr) | Hydrophone piezoelectrique a perforations, antenne comprenant une pluralite d'hydrophones et procede de realisation de l'hydrophone | |
| FR3019653A1 (fr) | Dispositif de detection a resonateur acoustique differentiel de type helmholtz | |
| FR2971112A1 (fr) | Transducteur electro-acoustique basse frequence et procede de generation d'ondes acoustiques. | |
| EP0100711A2 (fr) | Transducteur du type demi-onde à élément actif en polymère piézoélectrique | |
| CA2101053C (fr) | Transducteur acoustique flextenseur pour immersion profonde | |
| EP2367640A1 (fr) | Transducteur d'ondes acoustiques et antenne sonar de directivite amelioree | |
| EP3198586B1 (fr) | Antenne omnidirectionnelle | |
| EP0852050A1 (fr) | Procede d'attenuation des vibrations et de l'onde de pression rayonnee par un materiau | |
| FR3075972A1 (fr) | Systeme de transmission et/ou de reception d'onde acoustique optimisant le transfert d'energie acoustique entre un emetteur et/ou un recepteur acoustique | |
| FR2977668A1 (fr) | Dispositif piezoelectrique | |
| EP3256266B1 (fr) | Transducteur ultrasonore, son procédé de montage et débitmètre comprenant au moins un tel transducteur | |
| WO2020240104A1 (fr) | Transducteur electroacoustique capacitif ultrasonore miniaturise fonctionnant a haute tension | |
| FR2979018A1 (fr) | Dispositif de controle par ultrasons d'une piece | |
| WO2011154634A1 (fr) | Micro pompe a onde progressive ultra sonore pour liquide | |
| EP3014606B1 (fr) | Transducteur à ultrasons | |
| WO2019063588A1 (fr) | Structure alveolaire comprenant un dispositif de controle d'integrite et procede de contrôle d'une telle structure | |
| WO2019043178A1 (fr) | Enceinte acoustique aquatique | |
| WO2016005489A2 (fr) | Dispositif et méthode d'atténuation du son | |
| EP4202387B1 (fr) | Procede et systeme de determination de l'etat d'un capteur dont le comportement mecanique est non lineaire en fonction de l'amplitude de la pression exercee | |
| FR2503517A1 (fr) | Transducteur piezo-electrique | |
| FR2739925A1 (fr) | Capteur acoustique pour la mesure d'un parametre physique relatif sur une enceinte renfermant un fluide, par exemple pour la mesure de la pression interne d'un crayon combustible d'un reacteur de centrale nucleaire | |
| FR3122518A1 (fr) | Vitrage acoustiquement isolant pour un aeronef |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20190628 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| TP | Transmission of property |
Owner name: ALSYMEX, FR Effective date: 20230616 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |