JPH0413676Y2

JPH0413676Y2 -

Info

Publication number: JPH0413676Y2
Application number: JP1986131044U
Authority: JP
Priority date: 1986-08-27
Filing date: 1986-08-27
Publication date: 1992-03-30
Also published as: JPS6338085U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、パラメトリツク音源を有し、海底
地形その他の水中状況を探査する水中探知装置に
関する。

（従来の技術）パラメトリツク音源とは媒質の非線形な性質を
利用して、従来の線形音源にはない優れた特性を
得るものであり、送波方法として次の２種類があ
る。

(1) 周波数₁および₂の２周波（以下、一次波と
いう）を２つの音源から送波し、２つの音波の
相互作用により差周波＝₁−₂（以下、二次
波という）を得る方式。

(2) 差周波でキヤリア周波数₀＝（₁＋₂）／２（一次波）を変調して１つの音源から送波し、
自己復調作用により差周波（二次波）を得る
方式。

以上の２種類の方法は、いずれも周波数の音
波を直接音源から送波する他の一般的方式のもの
と比較して、 (1) 小口径の音源で鋭い指向特性が実現できる。

(2) サイドロープがない。

(3) 共振型の音源から短いパルスが送波できると
いう特徴を持ち、例えば海底地層等の高分解能
探査への応用が試みられている。

ところが、通常の媒質、空気中や水中でパラメ
トリツク音源を利用する場合、一次波から二次波
への変換効率が−40dB程度と低い。従つて、例
えば海底地層探査に用いた場合、充分な音圧レベ
ルが得られないためSN比又は探知距離に関して
制約を受ける欠点がある。

係る欠点を解消する一方法として水中気泡を利
用する方法が提案されている。すなわち、水中に
存在する気泡の影響で、一次波から二次波への変
換効率が向上することは既に以前から指摘されて
いる。これは気泡が一次波の周波数に共振した時
に生じる非線形振動によつて、気泡から新たに二
次波の周波数を持つ音波が反射される現象、ある
いは気泡が二次波の周波数に直接共鳴して音波を
反射する現象であると考えられる。これらの現象
を積極的に利用して音源の変換効率を高めた例と
して、 (1) 送波器自身のキヤビテーシヨンによつて生じ
た気泡を利用するもの (2) 別の振動子によるキヤビテーシヨンを利用す
るもの。例えば、リング状振動子中央に生じた
キヤビテーシヨン部分に一次波ビームを通過さ
せるもの (3) 音源の前に気泡スクリーンを設けたもの等が
あり、指向性の鋭さという特徴は失われるが、
変換効率は大幅に向上する。

（考案が解決しようとする問題点）しかしながら、水中探知装置の送波器として係
るパラメトリツク音源を採用する場合は別に気泡
発生手段が必要で且つ多量の気泡が望ましいこと
から構造的にも大型、複雑となる。

（問題点を解決するための手段）この考案の水中探知装置は、浮体と、該浮体に
下方を指向するように取り付けられるパラメトリ
ツク送波器と、気泡を発生するスクリユーを推進
手段とする船と、発生した気泡が前記パラメトリ
ツク送波器の下を通過するように前記浮体と前記
船とを接続する接続手段と、前記船又は浮体に下
方を指向するように取り付けられる受波器とで構
成される。

なお、パラメトリツク送受波器というときはパ
ラメトリツク送波器と二次波を受波する受波器と
から構成されるものをいう。

（作用）この考案によれば、スクリユーの回転により発
生する多量の気泡がパラメトリツク送受波器周辺
に集り、且つこの気泡はパラメトリツク音源によ
り二次波への変換に有効な径を有するものが多量
に含まれることから、二次波の発生を高効率で行
うことができる。

（実施例）図はこの考案の一実施例を示すものである。

図において、１は船、２はスクリユー、３は例
えば曳航用ロープ等の接続手段、４は曳航される
浮体、５及び６は該浮体４の下方に取り付けられ
るパラメトリツク送受波器を構成するパラメトリ
ツク送波器と受波器、SFは海面。SBは海底であ
る。接続手段３は船内の本体（図示せず）とパラ
メトリツク送受波器とを電気的に接続する役目も
兼用し、あるいは別々に配設してある。

パラメトリツク音源として寄与する気泡の径を
r_bとするとき、該気泡の共振周波数_rとの関係は
近似式より、 _r＝１／2πr_b（3kP_a／ρ_a）^1/2 但し、ｋは気泡内基体の比熱比、P_aは静水
圧、ρ_aは水の密度である。

であり、例えば一次周波数を、88KHzとすると、
これに対する気泡の半径は約40μmとなり、これ
はスクリユーの回転により生ずる気泡に多量に含
まれる。

スクリユー２より発生する気泡は船１の移動に
より、曳航されるパラメトリツク送受波器の周辺
や海底SBとの間に多量に介在する。

尚、本実施例では受波器６を浮体４に取り付け
ているが、該受波器６は直接気泡の存在を必要と
していないので浮体４の他の、船体側その他に取
り付けても良い。

（考案の効果）以上説明したように、この考案によれば、特別
な気泡発生手段を設けることなく、パラメトリツ
ク音源周辺に多量の気泡を形成できるので、二次
波への変換効率をより一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案の一実施例を示す説明図である。２はスクリユー、３は接続手段、４は浮体、５
はパラメトリツク送波器、６は受波器。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】浮体と、該浮体に下方を指向するように取り付けられる
パラメトリツク送波器と、気泡を発生するスクリユーを推進手段とする船
と、発生した気泡が前記パラメトリツク送波器の下
を通過するように前記浮体と前記船とを接続する
接続手段と、前記船又は浮体に下方を指向するように取り付
けられる受波器とを具備することを特徴とする水
中探知装置。