JPH01501910A - ひずみ伸長変換器及びその製作方法 - Google Patents
ひずみ伸長変換器及びその製作方法Info
- Publication number
- JPH01501910A JPH01501910A JP50189087A JP50189087A JPH01501910A JP H01501910 A JPH01501910 A JP H01501910A JP 50189087 A JP50189087 A JP 50189087A JP 50189087 A JP50189087 A JP 50189087A JP H01501910 A JPH01501910 A JP H01501910A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shell
- strain
- transducer
- support
- insert
- 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
Landscapes
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ひずみ伸長変換器
本発明はソーナ変換器、特に米国特許4462093号に述べられているような
長円殻ひずみ伸長変換器で、普通200〜3000Hzの範囲の低周波数でハイ
パワーの音響エネルギーを発生させ放射させるために使用されるものに関する。
長円殻ひずみ伸長変換器の構造は、円筒形の長円形撓み性膜の対向する内側壁ど
うしの間の長軸沿りて、単一もしくは複数の圧電スタックを取付けるようになっ
ている。それぞれのスタックは多数の圧電板から構成され、それら圧電板どうし
の間に金属電極がサンドインチ状になっており、これら電極に自体は並列接続さ
れている。電iして交流電圧が印加されると、各スタックの長さに沿って振動が
発生する。この振動は殻伜伝遠このソーナ変換器に対して主要な運動力を提供す
ることになる。
その反対に変換器は受動的なモードで使用することもでき、そのばあい受取られ
た振動は長円形殻内の短軸振動を引起こし、同振動自体は今度は圧電スタックに
より発生させられる電気信号をつくりだす。
上記長円形像は普通フィラメント巻きガラス補強プラスチックにより製作され、
上記フィラメントは適当なマンドレルのまわりで巻きつけられる。長円形像はそ
の後プレスによりその短軸に沿って圧縮され、長軸に沿った圧電スタックアセン
ブリにツクを保持するように残留張力が残り分タックに所定の応力を付与するよ
うになっている。圧電スタックに附与される応力は、正確な値に設定する必要が
ある。というのは変換器を水中で使用したばあい深度が大きくなると共に増大す
る静水力学的圧力によってスタックにかかる応力が小さくなり、最終的には長円
形像変換器を損傷せずには駆動できないような限界に達するからである。殻内に
所望の応力を実現するためには、相異なる離散的な拳さのかい物妙をスタック端
に配置した後、もしくは、連続的に同時係属出願第8606745号中に記述の
如き適当なテーバ付きくさびを用いることによって、圧電スタック出力電荷を個
別的条件で監視することができる。
ひずみ伸長変換器は端板により密封されるのが普通である。
しかしながら、ひずみ伸長変換器はハイパワ一作業が可能であるため発生する長
円形像のたわみの振幅が大きく、殻と端板間に耐水密の密封が困難となる。なぜ
ならば上記密封は殻の動きを制限せずに行わなければならないからである。
動作するに当っては、長円形像により変換器スタックに対して予備応力が附与さ
れなければならない。広範囲の圧力深度にわたって動作するには、一定の形をし
た圧力平衡装置を設ける必要がある。
従来の圧力補償もしくは平衡装置は多数の操作上の欠点を有している。圧力平衡
装置の般も一般的な形式は空気を充たした浮袋スキューバ形装置であるが、その
うち後者は容器に圧縮空気をつめてそれを潜水者の圧力平衡弁に連結したものを
使用している。浮袋による方法は変換器の空胴内の空気容積が外部の水圧と逆比
例βするため厳しく制約されている。その結果活動面に利用できる掃引容積が小
さいために、静水圧が増加するにつれて作動効率は累進的に低くなる。スキュー
バ方式は大きくソーナ変換器に対するしばしば比較的重い附属物となっている。
もし作業中に作業深度を変更する必要が多かったり、あるいは展開台上に対して
大洋のうねりが及ぼす影響のために深度が不都合に大きく変動したりするばあい
は、それは大量の空気を使用することになる。
ひずみ伸長変換器の従来の設計のばあい、殻の寸法は長円形円筒の全長に沿って
第1の、また時々その他の長円円筒の曲げモードを活用するように計算される。
従って殻は、唯一の共振周波数とそれぞれの曲げモードに関連した有限の周波数
帯域を有する。
本発明の主な目的は、今日入手できるものより構成が簡単で従来よりも、製作容
易な長円殻ひずみ伸長変換器を提供することである。
もう一つの目的は、長円形像と端板の間の密封を改善するこって操作可能な変換
器を提供することである。以上の目的ならびにその他の目的は以上の記述より明
らかとなろう。
本発明はその一例として長円形像ひずみ伸長変換器であって、複数の導電板を介
して分散的に配置された圧電素子を少なくとも1スタック備えたもので、上記ス
タックもしくは各々のスタックが一対の間隔をおいた殻挿入部材の間で共面平行
になっており、上記スタックと挿入部材との組立体が長円形断面の中空撓み性膜
の長軸を含む面内に挿入部材の外側面が殻の対向内側面と接触するように配置さ
れ、かつ殻の長円形を支持するように形成されており、次の如き改善を施こした
のものを提供するものである。すなわち、一対の弾性の矩形支持体を互いに間隔
をおいて設け、各支持体が2つの挿入部材と接触を維持しており、かつ−面がそ
の面全体にわたって殻の隣接する内側面と接触させるようにしている。
上記支持体は、応力を加えない状態にあるときにそれらを殻挿入部材と組立てる
ことによって断面が全体として長円形で、かつ殻の内側断面と一致する支持体本
体を形成することが望まトもしくはそれと類似の複合材料を支持本体の周りに巻
ぎつけ、圧電スタックを殻挿入部材どうしの間に組立てることによって変換器を
組立ることができる。
フィラメントの適当な緊張が、圧電スタックに対して殻が惹起した所望応力を導
くことができよう。
所を設けて支持体シートを所定位置に配置/保持させるようにすることができる
。
別の例では支持体は、圧電スタックを包囲する硬質のフィラメントを巻きつけた
層で構成することができる。
本例のばあい、スペーサどうしの間で層の外側面上に部分的長円形形成体を組立
てて全体的長円形形成体を提供し、撓み性のフィラメントを巻きつけ股上への巻
きつけ用にする。
体は殊に石膏製とすることによって殻を成形した後に該形成体を取外すことがで
きるようにすることが望ましい。
別の実施例では本発明は、下記の段階よりなる長円殻ひずみ伸長変換器を制作す
る方法を提供する。即ち、a) 対向する殻挿入部材どうしの間に同挿入部材の
長さ方向に間隔をおいて配置された少なくとも一つの圧電ス、タックと、上記挿
入部材どうしの間に2つの間隔をおいた矩形支持体を組する一様な円筒形支持体
本体を形成し、b) 同組立体の周囲に樹脂を含浸させたフィラメントを巻きつ
けて長円形像を形成する。
一面では支持体シートと支持体と殻はGRP製とする。更に、支持本体組立体の
回りに巻きつけられたフィラメント内の張力を制御して、完成した長円形像が圧
手スタックの長さに沿って所定の応力を加えることができるようにすることが望
ましい。
別の面では本発明は更に以下の段階より成る。すなわち各圧電スタック組立体と
対向挿入部材の周りに硬質のフィラメント材料の層を巻きつけ、挿入部材どうし
の間で局の外側表面上に部分的な長円形の支持体を取付けもしくは構成する。該
支持体は撓み性の長円殻を巻きつけた後に取外すことができるように選択する。
この場合、層フィラメントはケブラーとし支持体は石膏製とする。
端板と撓み性膜との間には密封用のシール部材を設ける。同係数のゴムとして殻
の端面上に一体的のりツブシールを備えた連続的な外部被覆を形成することが有
利である。
ゴムはネオプレンゴムで、リップシールの外側面上にそれぞれ0端板と接触する
ための複数の同心円形長円形鋸歯を備えていることが望ましい。圧縮の程度は約
10%〜30%の間であることが望ましいが、これは鋸歯の深度と、端板と殻の
組立体を共に保持する手段の寸法とを決定する。シールの全厚は膜振動のピーク
大きさによって決定され、全応力角度が30度に制限されるのが望ましい。
2つの端板の間には複数の連絡棒を固定し、殻の内または外に配置してリップシ
ールの圧縮度を決定する。
本発明のこの構成のばあい端板をひずみ伸長変換器ヘシールする方法は以下の段
階、すなわち
a) 殻を支持マントル上に配回し、
b) 低剪断弾性係数のゴム被覆、例えばネオプレンの如きものを殻の外側面上
に圧縮成形して殻の各端上にそれと一体的にリップシールを形成し、
C) 端板を殻に対して組立てて端板どうしの間に連絡棒を締めつけ、それぞれ
の端板とその各々の膜端の間に端板シールの必要な圧縮度を与える、
という段階から構成される。
加硫成形は油圧プレスで行うことが望ましい。変換器を組み立てる間で端板を相
互接続する複数の連絡棒の長さを調節してリップシールの所望圧縮度を達成する
。
その代りに鋸歯リップシールをそれぞれの閉鎖端板で圧縮成形でき完成トランス
ジューサを液体ネオブレン内で浸漬被覆する。
広範囲の圧力深度にわたって使用するためには、以下のもの: から成る圧力補
償手段を設けることが望ましい。すなわち、一部をひずみ伸長変換器の殻により
形成した空調と、上記空胴内ノ に含まれた気体と、同気体の温度を変化させる
ための手段と、深度圧力センサと、上記圧力センサに接続された制御回路と、気
体温度を制御するための温度変化用手段である。
μ
〉 その結果殻の内側に作用する気体 圧力は深度圧力と実質: 的に等しくな
る。
一橘成では温度変化手段は加熱素子である。
) 気体は空胴を満たすが、その代りに空胴内の浮袋を鍵たすよ; うにするこ
ともできる。もう一つの構成例では空胴は双対浮袋を含む巳とができる。気体は
浮袋の一部を爆だし、かつ海水が他の部分を満たす。浮袋は外部の周囲静水圧に
より気体を圧縮・ するように配列される。
気体はジクOロジフルロメタン(フレオン)であることが望ましい。圧力補償を
設ける他に気体を満たした変換器は従来可、能であったよりも高いパワーデユー
ティサイクルもしくは周囲より効率的に移動させることができる。そのための適
当な気体は便利な蒸気圧力温度特性を有するものである。かくしてこれら変換器
は熱暴走以前に類似の現用変換器よりも大きな深度で動作することができる。
広帯域動作を可能にするためには、殻の長円形を維持するために殻壁と変換器ス
タックの相当する端部との間の長袖の各端にそれぞれ配置された全体としてD形
断面の二つの挿入部材を構成して、殻壁と接触する各挿入部材面のアーチ形長さ
が殻円筒の長さに沿って変化するようにする。
−例では各挿入部材のアーチ形面の長さが、一つのもしくはそれ以上の個別変化
するようにさせうる。この手段により振動殻の異なる自由な長さを有する、殻の
長さに沿った二つもしくはそれ以上の領域がつくりだされる。殻はその長さに沿
って挿入部材の変化する断面の位置に対応する弱化領域で区分することが望まし
い。この手段により一連の不連続的な基本的撓みモード共振が励起され、これは
殻の異なった長さ部分の結合を外す方向に補助する弱化部分と共にこれら周波数
で圧電スタックを駆動することによって生ずる。
殻がその長さに沿って均一であるような別の構成では、各挿入部材の断面のアー
チ形は殻の長さもしくはその一部に沿って徐々に変化する。
次に本発明を図面を参照しながら説明する。
断面図である。
第3図は長円形像ひずみ伸長変換器の支持本体の斜視図である。
第4図は本発明のひずみ伸長変換器の斜視図である。
第5図はひずみ伸長変換器の別の構成の斜視図である。
第6図は殻/端板密封構成の破断面である。
第7図は圧力補償を行なうための第2図構成の変形図である。
第8図はジクロロジフルオロメタンの蒸気圧対温度特性図を第9図は変換器の深
度能力を拡大するための代替的な蒸気制御機構を示す。
第10図はひずみ伸長変換器の別の形の斜視図である。
第11図は第10図の代替的構成の斜視図である。
第1図と第2図に示したひずみ伸長変換器は、長円形円筒のフィラメント巻きG
RP撓み性膜11より成る。上記殻内部へは、長円の長軸に沿って圧電スタック
12が取付けられる。上記スタック12は多数の圧電板13から成り、その間に
並列に接続された金属電極14がサンドイッチ状となっている。D7断面の端部
材15をスタック12の両端部に配置する。スチール製の端板16を設けて、長
円形11の両端部を閉じることによって変換器空胴17を形成する。空胴17は
以下に述べるようにジクロロジフルオロメタンで充填する。
長円形設のたわみ伸長変換器を用いて、典型的には200〜3000Hzの低周
波数でハイパワーの音響エネルギーを発生させ放射する。変換器は交流電圧を電
極に印加す・ることにより動作するが、上記電極は振動18を圧電スタック12
に沿った方向に発生さ向19へ増加した振幅の振動を発生させる。逆に変換器は
、包囲発生させその振動が今度は、変換器電極14からの交番出力信号を発生さ
せるばあいには、受働的なモードで動作することができる。
第3図と第4図に示した本発明の構成は、二つの殻挿入部材31 、32を示し
、それらは1五の辺縁部33.34にわたってそれらの長さに沿って延びる凹所
を備え、それで2つのカーブした矩形の弾性GRP支持シート35.36の座を
提供する。
第3図のように組立てた時は、その外側表面は制作されるべきひずみ伸長変換器
の長円形設37の内側表面と実質的に合致する。
それぞれの変換器スタック38は、先端板39.40間に互いに間隔をおいた関
係に組立て、先端終板は挿入部材31.32と接触する。先端板39.40の表
面と挿入部材31.32の接触面は、半円弧形になっていて変換器スタック組成
体の整合を改善する。支持板35.36は第3図の如く、殻挿入部材31 、3
2内の凹所33.34内の所定位置に配置される。その時GRP殻37は、挿入
部材と支持シートのまわりでフィラメント巻きとなる。当該が技術に普通の手段
を設けて、フィラメントの張力を調節することによって完成長円形37により圧
電スタック38に加えられる張力全体が設計値に達するようにする。これは圧電
スタック38の出力を、繰返し−読み取ることによって監視することができる。
第5図はひずみ伸長変換器50の別の構成を示す。殻挿入部材51.52は間隔
をおいた多数の変換器スタック53と共に組立てるがそのうち一つが示されてい
る。フィラメントを巻きつけたケブラー(登録商標)の予備応力圧縮バンド54
を、スタック組成体の周りにあてがう。その後長円形石臼支持体55.56を部
分的にケブラーバンドの外側表面に取付けることによって完成組成体が長円形形
成体を提供し、その周囲をGRP長円形殻形像で巻きつけることができるように
する。ケブラー圧縮バンド54とそれと協働する石膏バンド55.56は、十分
の支持力を与え、長円巻きつける。殻57の硬化機石膏支持体55.56を取除
く。殻57を作るために使用するガラス樹脂システムは、硬化中に高い残留応力
を保持するように選択する。
一旦スタック1組成体が完成すると、接着した鋸歯ネオプレンシールを有する端
板をとりつける。その後に完成変換器を液体ネオプレン内で浸漬被覆する。
上記発明は従来技術と比較して変換器の製作を著しく容易にできる。なぜならば
、圧電スタック組立体を差込むために、予め製作した殻の長軸を延ばすべく高圧
プレスを使用する必要がないからである。更に圧電スタックの長さに沿って作用
する殻内の張力を調節するために、周到に加工したくさびを使用する必要がない
。
第6図は長円GRpH1とスチール端板16の一つとの間のシ易省成を示す。殻
11はその外側面上に接着されたネオプレン被覆61を有し、それと一体的に殻
11の端面63に接着されたエンドシール62が形成される。
エンドシール62はスチール端板16に隣接したその外側面上に同心円の鋸歯6
4が形成され、楕円形シールの周りに走行する。
→を組立ておわると連絡棒の長さを調節して、端板と殻との間の必要なエンドシ
ールの圧縮度を決定する。圧縮度はシール内の鋸歯の深さにより決定される。ゴ
ムを圧縮するとその剪断弾性係数が小さくなるため、音響の結合が悪くなる。
シールの全あつみは膜振動のピーク大きさと、全応力角を30度へ制限する必要
によって決定される。
ネオブレン被i61とりツブシール62とは次のようにしてGRP殻11に圧縮
接続する。適当な接着準備作業により処理した後、殻をスチール製金型内に包囲
された支持マンドレル上に配置し、ネオプレンを無雪油圧プレス内で殻に圧縮成
形し、接着する。
電気ケーブルを変換器スタックへ導入させるには開口66を設ける。
シールの水に対する安全度は2MPaの静水圧で、また350時間の間フルパワ
ーで動的にテストした。その他の例えば圧電スタック素子を取換えるためにトラ
スジューサの内部への接近もテストした。
別の構成では、鋸歯リップシールをそれぞれの端板16に圧縮接着した後、完成
組立体を被覆剤(液体ネオブレンが望ましい)で含浸被覆することもできる。
第7図に示した構成のばあい、空胴17内の一つの端板16には恒温的制御され
る加熱器71が取付けてあり、加熱器は空胴外部のtijl 72により制御さ
れる。上記装置12は周囲媒体70の圧力を測定するための圧力変換器と、組込
み恒温加熱器71に対して適当な温度制御信号を供給する制御回路とを含む。W
AAl2O詳細は当業者には明らかであるから図示しない。
第8図は水のフィート単位で測定したジクロロジフルロメタンの蒸気圧の温度に
従った変化を示したものである。ジクロロジフルオロメタンに作用する恒温加熱
器71の設定を調節する制ような構成となっている。この手段によって撓み性1
11内の張力は事実上一定に保たれ、圧電素子は広範囲の圧力深度全体にわたっ
て同一の作業条件のもとで動作する。
ジクロロジフルオロメタンは周囲温度のもとて比較的低い蒸気圧を有し、65℃
で250PSIAの蒸気圧を有する。
比較的簡単な圧力補償機構を設ける他に、従来使用されている空気や窒素の代わ
りにジクロロジフルオロメタンに似たガスを使用すると廃熱の消散を制御するう
えで役立つ。ハイパワー作動中に変換器の能動素子によって発生した熱は、空気
や窒素を空胴に充たした作動条件の下で熱暴走を導くことがある。ジクロロジフ
ルオロメタンの熱伝導度は空気や窒素よりも小さいけれども、それは高い熱容量
と低いガス粘度を有しているためソーナ変換器中に使用したばあい、高い熱伝達
能力と改良された熱分散能力をもたらすことができる。このため変換器をより高
出力のデユーティサイクルや高い周囲温度で作動させることができ従って大きな
作業深度の下で作業させても熱暴走がない。
もう一つの利点は、ジクロロジフルオロメタンや類似ガスの深さが大きくなるに
つれて絶縁効果が大きくなることから得られる。従来の多くのハイパワー変換器
のばあい、使用範囲を制限する要因は印加電界における空調媒質の絶縁破壊電圧
である。
したがって、比較的高い内部深度補償圧力を発生するこれらガスを満たした変換
器は大きな電界がかけられ、従って大きな出力を発生することが可能となる。
1変形例として、空胴17を直接気体で満たすため気体を満だした浮袋を空31
17内に設けることもできる。そのばあいには気体を恒温的に制御して加熱する
作業は浮袋内で行われることになろう。あるいは別に、気体を使用して変換器の
空胴17内の双対形浮袋の一区分を満たすこともできる。浮袋のその他の区分は
、そのばあい外部海水に接続した導管を設けることによって周囲静水圧で海水を
満たされることになろう。
別の構成では、閉サイクルもしくは開サイクルの冷却装置をひずみ伸長変換器に
連結することによって、変換器内の冷却ガ;
枦5憾、そのばあいひずみ伸長変換器の殻90の内部はコンプレッサ91とコン
デンサ92を備えた冷却ループ内に含まれる。制御装置(図示せず)は、海水と
冷媒間の圧力差が必要値よりも小さなばあいにコンプレッサ91を始動させ、反
対の状態では絞り弁93を作動させて蒸気がコンデンサ92から殻90へ進入で
きるようにする。
かくしてコンデンサ92は冷媒タンクとしての働きをする。コンデンサ92と変
換器90の間の配管には停止弁94が組込まれる。
冷却装置と共に作業するためには、長円形の初期バイアス応力は、冷却装置によ
り得られた蒸気圧の変化が圧電スタック上のバイアス応力を設計限界内に維持す
るように調節する必要がある。
第10図は広特帯域作動用に修正したひずみ伸長変換器を示す。長円形像101
は前と同時にGRPであるが、その外側面は図の上側面だけでなく下側面でも殻
の長さを横断する2つの溝102を構成している。
挿入部材105の外側部分103,104は、その切込み部分の縁がほぼ殻溝1
02の位置に等しくなるように切込みしたへり106゜107を有する。溝10
2はほぼそれぞれの支点108,109まで延びるが、殻を実質的には鋸で切る
ことによって形成される。図の如く切込みへり106,107は、殻の端部10
3.104の支点iog、1os分の有効はり長さは、かくして殻の外側部分の
有効はり長さよりも小さい。弱化溝102を設けて殻を分割することによって、
各分割部分は隣り合う分割部分から部分的に連結を外されるた励起させた時には
、一つ以上の基本曲げモード共振で振動するようにはりをつくることができる。
分割部分の数は3より大きく、かつ各分割部分は挿入部材105を適当に成形す
ることによって異なる有効はり長さを有することができる。
本発明によって、曲げ共振平均値からの標準周波数の変差は+1〜30%が達成
された。各成分内の放射出力は予め設定することができる。これが放射面の寸法
し曲げ共振周波数とに関連することが分かった。そのため分割部分の配置を調節
して音響出力周波数応答の形を必要とされる特性に合致させることができる。例
えばピーク出力を小さくし、有効帯域を広げるように分割部分を配列させること
ができる。
第11図は本発明の別の実施例を示す。このばあい長円殻111は分割化せずに
その長さにそつて一様である。
第10図のように挿入部材の外形を段階的に変更する代わりに、挿入部材の長さ
に沿って漸進的に変化させる。これにより有効はり長さが殻の各端部で最大で、
中心部で最小となるようになっている。これは挿入部材112の頂上と底部端で
中心部113のゼロから両端部114の最大まで漸進的に切断することによって
実施される。GRP殻111で十分に横方向に連結を解除すると1、殻の長さに
沿う曲げ共振が次第に変化することになろう。
第11図の構成は、殻の中心に関して対称となるように描かれているが有効はり
長さをそれ以外に次第に変化させることもできる。例えば有効はり長さを殻の長
さ全体にわたって次第に大きくすることができる。
本発明の変形例は当業者には明らかであって、それらの全てが以上規定した本発
明の範囲に含まれる。
国際調査報告
?:コ;:< To −A: :%:ER3:入+ :0):入L 5三λac
HR三FORT CNUS−A−442579+ 06103/84 Nor、
*
Claims (29)
- 1.長円形殻ひずみ伸長ソーナ変換器であって、複数の導電板(14)を介して 分散的に配置された圧電素子(13)より成る少なくとも一つのスタック(12 )を含み、上記スタックもしくは各スタックが一対の間隔をむいて配置された殻 挿入部材(15)間で共面平行になっており、上記スタックと挿入部材の組立体 が長円形断面の中空撓み性殻(11)の長軸を含む面内に挿入部材の外側面が殻 の対向内側面と接触するように配置され、かつ殻の長円形を支持するように形成 されており、さらに一対の弾性の定形支持体(35,36,55,56)を間隙 をおいて設け、各支持体が2つの挿入部材と接触を維持しており、かつ一面がそ の面全体にわたって殻の隣接する内側面と接触するようにしたことを特徴とする 変換器。
- 2.支持体(35,36,55,56)が、応力の加わらない状態にあるとき殻 挿入部材(31,32,51,52)と共に組み立てることによって全体として 長円形断面で、かつ殻の内側断面と一致する支持体本体を形成し得る請求の範囲 1に記載のひずみ伸長変換器。
- 3.支持体がGRP製のシート(35,36)であって、殻挿入部材(31,3 2)が支持シートを所定位置に配置/保持するための凹所を備える、請求の範囲 第2に記載のひずみ伸長変換器。
- 4.支持体が、圧電スタックを一部が長円形の形成体(55,56)と共に包囲 する硬質のフィラメント巻きの層(54)を含む、請求の範囲2に記載のひずみ 伸長変換器。
- 5.硬質のフィラメントがケブラーで、また一部が長円形の形成体が石膏製で殻 成形綾取外し可能である、請求の範囲4に記載のひずみ伸長変換器。
- 6.a)対向する殻挿入部材(31,32,51,52)の間で挿入部材の長さ 方向に間隔をおいた少なくとも一つの圧電スタック(38,53)と、挿入部材 間に2つの間隔をおいた矩形支持体(35,36,55,56)とを組立てるこ とにより挿入部材と支持体とが長円形の外側断面を有する一様な円筒形持体本体 を構成し、b)樹脂を含浸したフィラメントを上記組立体の周わりに巻きつけて 長円形殻(37,57)を形成する、縦続的段階により構成される、長円形殻ひ ずみ伸長変換器の製作方法。
- 7.支持体がシート(35,36)で支持体と殻(37)がGRP製である、請 求の範囲6に記載の方法。
- 8.支持体本体組立体の周りに巻きつけたフィラメント内の張カが、完成長円形 が圧電スタックの長さに沿って所定の応力を加えるように制御される、請求の範 囲6もしくは7に記載の方法。
- 9.それぞれの圧電スタック(53)と対向殻挿入部材(51,52)との組立 体の回りに硬質フィラメント材料(54)の層を巻きつけ、かつ挿入部材間の層 の外側面上に一部が長円形の支持体(55,56)を取付けもしくは形成し、支 持体材料が撓み性の長円形を巻きつけた後に取外せるように選択される段階を更 に含む、請求の範囲6に記載の方法。
- 10.層のフィラメントがケブラーで支持体が石膏製である、請求の範囲9に記 載の方法。
- 11.端板と撓み性殻との間をシールするためのシール部材(62)が設けられ 、同シール部材(62)が撓み性殻の外側表面に加硫成形した低剪断弾性係数の ゴムであって殻の端面上の一体的リップシール(64)と連続的な外側被覆を形 成する、請求の範囲1から5のいずれか一つに記載のひずみ伸長変換器。
- 12.ゴムがネオプレンゴムで、それぞれの端板と接触するリップシールの外側 面上に同心円形の複数の長円形鋸歯(64)を備える、請求の範囲11に記載の ひずみ伸長変換器。
- 13.殻とリップシール間のリップシールの圧縮度が10%〜30%である、請 求の範囲12に記載のひずみ伸長変換器。
- 14.シール厚さが全応力角度が30度に制限されるようなものである、請求の 範囲12もしくは13に記載のひずみ伸長変換器。
- 15.複数の連絡棒が2つの端板(16)間に固定され、かつ殻の内側もしくは 外側に配置されたリップシールの圧縮度を決定する、請求の範囲11から第14 のいずれか一つに記載のひずみ伸長変換器。
- 16.端板をひずみ伸長変換器にシールする方法がa) 殻(11)を支持マン ドレル上に配置し、b) 低剪断性係数ゴム被覆(61)、例えばネオブレンを 殻の外側面上に圧縮成形して殻の各端上にそれと一体的に成ったりップシール( 62)を形成し、 c) 端板(16)を殻に組み立てて端板どうしの間に連絡棒を締めつけ、各端 板とその各々の殻端との間に端板シールの必要な圧縮度を付与する、諸段階より 構成される、請求の範囲11から15のいずれか一つに記載のひずみ伸長変換器 の製作方法。
- 17.加硫成形が油圧プレスで行われる、請求の範囲16に記載の方法。
- 18.変換器を組立てる間に、端板を相互接続する複数の連続棒を長さで調節し てリップシールの所望の圧縮度を得る、請求の範囲16もしくは17に記載の方 法。
- 19.最終段階として、完成変換器が液体ネオプレン内で浸漬被覆される、請求 の範囲16から18のいずれか一つに記載の方法。
- 20.圧力補償手段に対して ひずみ伸長変換器の殻により一部を形成された空胴と、上記空胴内に含まれた気 体と、 気体の温度を変化させる手段(71,92)と、深度圧力センサと、 制御回路であって、圧力センサと温度変化手段とに接続され気体の温度を制御し て殻の内側に作用する気体蒸気圧が深度圧力と事実上等しいようにする回路とが 設けられる、請求の範囲1から5および11から15のいずれか一つに記載され たひずみ伸長変換器。
- 21.温度変化手段が加熱素子である、請求の範囲20に記載のひずみ伸長変換 器。
- 22.気体が空胴を満たす、請求の範囲20もしくは21に記載のひずみ伸長変 換器。
- 23.気体が空胴内で浮袋を満たす、請求の範囲20もしくは21に記載のひず み伸長変換器。
- 24.空胴が双対形浮袋を格納し、気体が浮袋の一区分を溝たし、かつ海水が他 の区分を満たし、外部周囲静水圧により気体が圧縮されるように浮袋が配置され る、請求の範囲20もしくは21に記載のひずみ伸長変換器。
- 25.気体がジクロロジフルオロメタンである、請求の範囲20から24のいず れか一つに記載のひずみ伸長変換器。
- 26.殻壁と変換器スタックの対応端との間の長軸の各端部に一個配置され、断 面が通常D形とすることによって殻の長円形を維持するようにした二つの挿入部 材が、殻壁(103,104,105)と接触する各挿入部材表面のアーチ形長 さが殻円筒の長さに沿って変化するようにして形成される、請求の範囲1から5 、11から15、および20から25のいずれか一つに記載のひずみ伸長変換器 。
- 27.各挿入部材のアーチ形面(103,104,105)の長さの一つもしく はそれ以上の不連続的な変化がある、請求の範囲26に記載のひずみ伸長変換器 。
- 28.殻が、その長さに沿って挿入部材の変化する断面位置に対応する弱化した 領域(102)でもって分割される、請求の範囲27に記載ひずみ伸長変換器。
- 29.殻がその長さに沿って一様であって、各挿入部材断面のアーチ形輪郭が殻 (113,114)の長さもしくはその一部に沿って徐々に変化する、請求の範 囲26に記載のひずみ伸長変換器。
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB868606744A GB8606744D0 (en) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | Pressure compensated sonar transducer |
GB8606743 | 1986-03-19 | ||
GB8606746 | 1986-03-19 | ||
GB868606747A GB8606747D0 (en) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | Flextensional transducers |
GB8606744 | 1986-03-19 | ||
GB868606746A GB8606746D0 (en) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | Flextensional transducers |
GB868606743A GB8606743D0 (en) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | Flextensional transducers |
GB8606747 | 1986-03-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01501910A true JPH01501910A (ja) | 1989-06-29 |
JP2530190B2 JP2530190B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=27449745
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62501890A Expired - Lifetime JP2530190B2 (ja) | 1986-03-19 | 1987-03-17 | ひずみ伸長変換器及びその製作方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2530190B2 (ja) |
DE (1) | DE3778541D1 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4420826A (en) * | 1981-07-06 | 1983-12-13 | Sanders Associates, Inc. | Stress relief for flextensional transducer |
-
1987
- 1987-03-17 DE DE8787901598T patent/DE3778541D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-03-17 JP JP62501890A patent/JP2530190B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4420826A (en) * | 1981-07-06 | 1983-12-13 | Sanders Associates, Inc. | Stress relief for flextensional transducer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3778541D1 (de) | 1992-05-27 |
JP2530190B2 (ja) | 1996-09-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5345428A (en) | Flextensional transducers | |
AU617241B2 (en) | Sealing of sonar transducers | |
US4706230A (en) | Underwater low-frequency ultrasonic wave transmitter | |
CN101964185B (zh) | 一种超宽带水声换能器 | |
US4764907A (en) | Underwater transducer | |
US4384351A (en) | Flextensional transducer | |
US4068209A (en) | Electroacoustic transducer for deep submersion | |
US4438509A (en) | Transducer with tensioned-wire precompression | |
JPS62501182A (ja) | 希土類フレクステンシヨン変換器 | |
US6490881B1 (en) | Generating displacement and theroacoustic refrigerator | |
US5431058A (en) | Flexural strain gauge acoustic transducer for deep submersion | |
CA1333419C (en) | Flextensional transducers | |
US20030058741A1 (en) | Axial drive resonant pipe projector (adrpp) | |
JPH01501910A (ja) | ひずみ伸長変換器及びその製作方法 | |
Oswin et al. | Frequency, power and depth performance of class IV flextensional transducers | |
US6567342B1 (en) | Flared wave-guide projector | |
GB2264420A (en) | Electro -acoustic transducers comprising a flexible and sealed transmitting shell | |
Marshall et al. | Advances in flextensional transducer design | |
CN115278419B (zh) | 一种宽带水声换能器 | |
JP3459876B2 (ja) | 電気音響変換器 | |
CA2357605C (en) | Axial drive resonant pipe projector | |
US6567343B1 (en) | Flextensional resonant pipe projector | |
JPH0344720B2 (ja) | ||
JPS62135100A (ja) | 電気音響変換器 | |
JP2674966B2 (ja) | 電気音響交換器 |