JP3051460B2 - 円筒形送受波器 - Google Patents
円筒形送受波器Info
- Publication number
- JP3051460B2 JP3051460B2 JP3001977A JP197791A JP3051460B2 JP 3051460 B2 JP3051460 B2 JP 3051460B2 JP 3001977 A JP3001977 A JP 3001977A JP 197791 A JP197791 A JP 197791A JP 3051460 B2 JP3051460 B2 JP 3051460B2
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- JP
- Japan
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- cylindrical shell
- piezoelectric elements
- cylindrical
- resonance mode
- circumferential direction
- Prior art date
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水中探索用等の円筒形送
受波器に関する。
受波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３により従来の送受波器を説明する。
例えば水中航走体の外殻５の前面の音響ゴム板７に縦振
動を発生する超音波振動子６が複数取付けられている。
また超音波振動子６は図示しない交流電源につながれて
いる。
例えば水中航走体の外殻５の前面の音響ゴム板７に縦振
動を発生する超音波振動子６が複数取付けられている。
また超音波振動子６は図示しない交流電源につながれて
いる。
【０００３】以上において、交流電源で励振される超音
波振動子６により、音響ゴム板７が所定のモードで加振
されると、４b 〜４d の指向性を持った音波ｐが前方に
放射される。
波振動子６により、音響ゴム板７が所定のモードで加振
されると、４b 〜４d の指向性を持った音波ｐが前方に
放射される。
【０００４】また受波の場合は上記と逆の作用をする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置には次の
ような問題点があった。
ような問題点があった。
【０００６】(１) 送受波音波の指向性が前方だけに限
られる。(２) 超音波振動子６の縦１次固有周波数に対
応する周波数でしか効率のよい送受波ができない。
られる。(２) 超音波振動子６の縦１次固有周波数に対
応する周波数でしか効率のよい送受波ができない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。
するため次の手段を講ずる。
【０００８】すなわち、円筒形送受波器として、水中航
走体の一部を形成する円筒殻と、同円筒殻の内側周方向
及び軸方向に配置した複数の圧電素子とを備え、同圧電
素子は周方向には励起したい同円筒殻の共振モードの最
大曲率点となる位置に、軸方向には同共振モードの半波
長最大曲率点となる位置に、それぞれ配置したことを特
徴とする。
走体の一部を形成する円筒殻と、同円筒殻の内側周方向
及び軸方向に配置した複数の圧電素子とを備え、同圧電
素子は周方向には励起したい同円筒殻の共振モードの最
大曲率点となる位置に、軸方向には同共振モードの半波
長最大曲率点となる位置に、それぞれ配置したことを特
徴とする。
【０００９】
【作用】送波の場合は、複数の圧電素子で円筒殻の共振
モードに加振される。すると円筒殻の軸に軸対称の指向
性を持った音波がほぼ全方向に向けて送波される。
モードに加振される。すると円筒殻の軸に軸対称の指向
性を持った音波がほぼ全方向に向けて送波される。
【００１０】受波の場合は、上記と逆の作用をする。す
なわち、外部からきた音波により円筒殻が加振されて振
動し、複数の圧電素子に、歪に応じた電圧を発生する。
なわち、外部からきた音波により円筒殻が加振されて振
動し、複数の圧電素子に、歪に応じた電圧を発生する。
【００１１】以上のようにして、全方向の送受波ができ
るようになる。
るようになる。
【００１２】
【実施例】本発明の一実施例を図１および図２により説
明する。図２は図１のＡ−Ａ断面である。なお、従来例
で説明した部分は、説明を省略し、この発明に関する部
分を主体に説明する。
明する。図２は図１のＡ−Ａ断面である。なお、従来例
で説明した部分は、説明を省略し、この発明に関する部
分を主体に説明する。
【００１３】図１にて、水中航走体５a の中央部に円筒
殻１a が同軸に設けられ、その前後端は流体がはいらな
いようにふたをされ取付けられる。また円筒殻１a の内
面には前後方向および周方向に所定の間隔で複数の圧電
素子２が取付けられる。各圧電素子２は図示しない制御
器を介して図示しない交流電源につながれている。
殻１a が同軸に設けられ、その前後端は流体がはいらな
いようにふたをされ取付けられる。また円筒殻１a の内
面には前後方向および周方向に所定の間隔で複数の圧電
素子２が取付けられる。各圧電素子２は図示しない制御
器を介して図示しない交流電源につながれている。
【００１４】以上の構成において、送波の場合、円筒殻
１の複数の共振モードをそれぞれ励起しやすいように制
御器を経て各圧電素子２に所定の振幅・位相の交流電圧
を印加する。すると円筒殻１には例えば図１，図２に示
すような軸対称なモード３の振動が発生し、ほぼ全方向
に向う指向性４a の音波Ｐが送波される。このとき、円
筒殻１は多数の共振モード３を有するので、多数の周波
数で送波することができる。
１の複数の共振モードをそれぞれ励起しやすいように制
御器を経て各圧電素子２に所定の振幅・位相の交流電圧
を印加する。すると円筒殻１には例えば図１，図２に示
すような軸対称なモード３の振動が発生し、ほぼ全方向
に向う指向性４a の音波Ｐが送波される。このとき、円
筒殻１は多数の共振モード３を有するので、多数の周波
数で送波することができる。
【００１５】受波の場合は、上記と逆の作用をする。す
なわち、対象の物体で反射，散乱された音波が円筒殻１
に入射すると共振モード３が励起され、その振動は圧電
素子２によって検知される。
なわち、対象の物体で反射，散乱された音波が円筒殻１
に入射すると共振モード３が励起され、その振動は圧電
素子２によって検知される。
【００１６】このとき、複数の圧電素子２に発生する歪
の時間波形は入射波の角度によって異なるので、それら
の時間波形から逆に入射波の角度を同定できる。また、
共振モードのうち、低い周波数のものは減衰が小さいの
で遠方を、高い周波数のものは指向性を鋭くすることが
出来るので近くを探知するよう使い分けをして正しい位
置が判定できる。
の時間波形は入射波の角度によって異なるので、それら
の時間波形から逆に入射波の角度を同定できる。また、
共振モードのうち、低い周波数のものは減衰が小さいの
で遠方を、高い周波数のものは指向性を鋭くすることが
出来るので近くを探知するよう使い分けをして正しい位
置が判定できる。
【００１７】なお、円筒殻１は、一般に高次の共振モー
ドの発生しやすい点に特色がある。
ドの発生しやすい点に特色がある。
【００１８】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
圧電素子によって円筒殻の共振モードを励起するので、
ほぼ全方向への指向性をもつ音波を効率よく送受波でぎ
るようになる。
圧電素子によって円筒殻の共振モードを励起するので、
ほぼ全方向への指向性をもつ音波を効率よく送受波でぎ
るようになる。
【図１】本発明の一実施例の縦断面図である。
【図２】同実施例のＡ−Ａ断面図である。
【図３】従来例の縦断面図である。
１a 円筒殻 ２ 圧電素子 ３ 共振モード ５，５a 水中航走体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04R 1/44 330 F41G 11/00 H04R 1/40 330 H04R 17/00 332
Claims (1)
- 【請求項１】 水中航走体の一部を形成する円筒殻と、
同円筒殻の内側周方向及び軸方向に配置した複数の圧電
素子とを備え、同圧電素子は周方向には励起したい同円
筒殻の共振モードの最大曲率点となる位置に、軸方向に
は同共振モードの半波長最大曲率点となる位置に、それ
ぞれ配置したことを特徴とする円筒形送受波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3001977A JP3051460B2 (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 円筒形送受波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3001977A JP3051460B2 (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 円筒形送受波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04239300A JPH04239300A (ja) | 1992-08-27 |
| JP3051460B2 true JP3051460B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=11516602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3001977A Expired - Fee Related JP3051460B2 (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 円筒形送受波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3051460B2 (ja) |
-
1991
- 1991-01-11 JP JP3001977A patent/JP3051460B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04239300A (ja) | 1992-08-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991019 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000229 |
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