JPS58144896A - 音響信号発生方法 - Google Patents
音響信号発生方法Info
- Publication number
- JPS58144896A JPS58144896A JP2723482A JP2723482A JPS58144896A JP S58144896 A JPS58144896 A JP S58144896A JP 2723482 A JP2723482 A JP 2723482A JP 2723482 A JP2723482 A JP 2723482A JP S58144896 A JPS58144896 A JP S58144896A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric material
- acoustic signal
- generation
- generated
- switch
- 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
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ビンガ−や超音波標的等に用いて好適な音響
信号発生方法に関するものである。
信号発生方法に関するものである。
水中に送り出したものの位置追跡用標的いわゆるピンガ
−ないしは潜水艦検出訓練用に用いられる音響信号源な
どの目的で、水中において独自に超音波を発生させたい
場合がある・゛これは１回限りの使い捨ての場合の方が
多いが、安価でしかも高信頼性が要求され、極めて厳し
い条件が課せられてい石。
−ないしは潜水艦検出訓練用に用いられる音響信号源な
どの目的で、水中において独自に超音波を発生させたい
場合がある・゛これは１回限りの使い捨ての場合の方が
多いが、安価でしかも高信頼性が要求され、極めて厳し
い条件が課せられてい石。
従来より１回だけ超音波パルスを出せばよいような使い
捨てのものｋは、水中での火薬の爆発（信号弾）による
もの中細い電線に大電流を流し儂発させるもの、スパー
クギャップによるもの郷が用いられて来た。また、マグ
ネシウム電池等を電源手段とする全知の電気的超音波発
生手段も考えられる。
捨てのものｋは、水中での火薬の爆発（信号弾）による
もの中細い電線に大電流を流し儂発させるもの、スパー
クギャップによるもの郷が用いられて来た。また、マグ
ネシウム電池等を電源手段とする全知の電気的超音波発
生手段も考えられる。
しかし、細線爆発やスパークギャップ方式は、大掛）ｆ
ｋ電気的手段を要し、監視船からあまり遠くへは離せず
、また発生する超音波の周波数スペクトラムは低域ｋか
たよ〕数−ＦＭ３１露以上の周波数信号を所耀する場合
ＩＣは不適轟である。また、マグネシウム電池方式は高
周波を出すことができる有利さはあるものの、使い捨て
Ｋしてあｔシにも高価であるという欠点がある。
ｋ電気的手段を要し、監視船からあまり遠くへは離せず
、また発生する超音波の周波数スペクトラムは低域ｋか
たよ〕数−ＦＭ３１露以上の周波数信号を所耀する場合
ＩＣは不適轟である。また、マグネシウム電池方式は高
周波を出すことができる有利さはあるものの、使い捨て
Ｋしてあｔシにも高価であるという欠点がある。
本発明の目的は、このような欠点を解消するもので、熱
源によって１回ないし数回に−ｈたって超音波をパルス
状に発生し得るような音響信号発生方法を提供すること
Ｋあゐ。
源によって１回ないし数回に−ｈたって超音波をパルス
状に発生し得るような音響信号発生方法を提供すること
Ｋあゐ。
このような本発明の方法は、圧電性と焦電性を兼ね備え
た材料を用ｉ％焦電性により＃１源かｔ）抽出した電気
的エネルギーをその材料の圧電性によシ振動エネルギー
に変換することを特徴とすゐものであゐ。
た材料を用ｉ％焦電性により＃１源かｔ）抽出した電気
的エネルギーをその材料の圧電性によシ振動エネルギー
に変換することを特徴とすゐものであゐ。
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する・第１図は本
発明の原理を説明するための電気的等価回路図である。
発明の原理を説明するための電気的等価回路図である。
同図において、１は圧電セラミック等の良好彦焦電性を
有する圧電材料で、温度変化によシネ均一な温度分布が
生ずると電荷の再配分がおこり電極間に電荷が生ずるも
のである。２はこのような焦電性に華づ〈電荷発生を模
式的に示すための電荷源である。圧電材料１には電荷が
蓄積されるとその材料自身の固有の静電容置に応じて電
位差Ｖが発生する。そこで、スイッチ３を短絡すると圧
電材料１に蓄積された静電エネルギーが一気に放出し、
このとき圧電材料１からは減衰振動波形の超音波パルス
が放射される。スイッチ３としては、リードリレーなど
も使用できるが、スパークギャップや族１！管、サイリ
スタに自己トリガ回路を併用したもの々と種々の本のを
使用できる。また、一般的な他律的トランジスタスイッ
チなども使用できる。しかしながら、電荷が溜シさえす
れば自動的に放電の起るスパークギャップやネオン管、
サイリスクなどを使用するのが最も望ましい。
有する圧電材料で、温度変化によシネ均一な温度分布が
生ずると電荷の再配分がおこり電極間に電荷が生ずるも
のである。２はこのような焦電性に華づ〈電荷発生を模
式的に示すための電荷源である。圧電材料１には電荷が
蓄積されるとその材料自身の固有の静電容置に応じて電
位差Ｖが発生する。そこで、スイッチ３を短絡すると圧
電材料１に蓄積された静電エネルギーが一気に放出し、
このとき圧電材料１からは減衰振動波形の超音波パルス
が放射される。スイッチ３としては、リードリレーなど
も使用できるが、スパークギャップや族１！管、サイリ
スタに自己トリガ回路を併用したもの々と種々の本のを
使用できる。また、一般的な他律的トランジスタスイッ
チなども使用できる。しかしながら、電荷が溜シさえす
れば自動的に放電の起るスパークギャップやネオン管、
サイリスクなどを使用するのが最も望ましい。
第２図は本発明の方法を奥施すゐための音響信号発生装
置の一実施例を示す構成図である。図では、水中に投入
する時限ビンガ−もしくけ特定の信号に感受性を有する
トリガ式のピンガ−を例にとって示しである。図におい
て、４は中空円筒状の筐体で、上部開口端には、広角指
向性を得るための音響学的拡散レンズとして働くように
凸レンズ状に形成されたアル１＝ウム郷の材料でなる蓋
５が密封状に取付けられている。蓋５の内面ＫＦ！ｒ、
、両面に電極の貼シ付けられた円板状の圧電材料例えば
厚さが約１ｃｍの２００１ＧＩｍ用のＰＺＴ板１が接合
きれている。更Ｋ ＰＺ’ｌ’板１の裏面には円板状の
徐燃火薬６が貼り付けである。７は電気的な点火手段で
、例えば細いニクロム線に可燃物を皺着させたものであ
り、バッテリー内蔵の電子回路８より電流が供給される
と発熱し可燃物が燃焼し、火薬６に点火できるようｋな
っている。９はＰＺＴ板１０Ｗ極間に接続されたスパー
クギャップで、５００〜１にＶで放電するものである。
置の一実施例を示す構成図である。図では、水中に投入
する時限ビンガ−もしくけ特定の信号に感受性を有する
トリガ式のピンガ−を例にとって示しである。図におい
て、４は中空円筒状の筐体で、上部開口端には、広角指
向性を得るための音響学的拡散レンズとして働くように
凸レンズ状に形成されたアル１＝ウム郷の材料でなる蓋
５が密封状に取付けられている。蓋５の内面ＫＦ！ｒ、
、両面に電極の貼シ付けられた円板状の圧電材料例えば
厚さが約１ｃｍの２００１ＧＩｍ用のＰＺＴ板１が接合
きれている。更Ｋ ＰＺ’ｌ’板１の裏面には円板状の
徐燃火薬６が貼り付けである。７は電気的な点火手段で
、例えば細いニクロム線に可燃物を皺着させたものであ
り、バッテリー内蔵の電子回路８より電流が供給される
と発熱し可燃物が燃焼し、火薬６に点火できるようｋな
っている。９はＰＺＴ板１０Ｗ極間に接続されたスパー
クギャップで、５００〜１にＶで放電するものである。
１０は着底スイッチで、ワイヤ１１を介して吊９下げら
れた錘１２の自重によって通常はＯＦＦ状態となってい
て、錘１２が海底などに着底したときその衝撃あるいは
応力消失などＫより像状態となるように構成されていゐ
。この着底スイッチ１０のスイッチ接点は電子回路８に
接続されておシミ子回路８を付勢する丸めのものである
。カお、筐体４は蓋９着底スイッチと共に耐水・耐圧的
に形成され、しかも錘１２を除く部分は浮力の方が勝る
ような構造となっている。
れた錘１２の自重によって通常はＯＦＦ状態となってい
て、錘１２が海底などに着底したときその衝撃あるいは
応力消失などＫより像状態となるように構成されていゐ
。この着底スイッチ１０のスイッチ接点は電子回路８に
接続されておシミ子回路８を付勢する丸めのものである
。カお、筐体４は蓋９着底スイッチと共に耐水・耐圧的
に形成され、しかも錘１２を除く部分は浮力の方が勝る
ような構造となっている。
このような構成においては次のようが動作によ）超音波
が発生する。水中に投下古れると錘１２のため装置は浮
力に抗して沈降する。海底壜どに着電子回路８が駆動さ
れて点火手段７が第５図の←）のように付勢される。点
火手段７の付勢によシ徐燃火薬６は第５図（＃→のよう
に徐々に燃焼して発熱し、圧電材料１の裏面を加熱する
。圧電材料１の表面側は蓋５を介して周シの海水温度と
ほぼ平衡になっているので、圧電材料の表裏には第５図
に）に示すような温度変化が生ずることとなる。従って
、圧電材料１の電極間にけ焦電性により第３図に）に示
すように、放っておけば数ＫＶＫｔで昇り得るような電
荷が発生する。しかし、途中でスパークギャップ９によ
シ何回か放電するため、電極間の電圧は第３図（へ）に
示すよう擾ノコギリ状の波形となるとともに圧電材料１
からは第３図（ト）に示すように何回かの超音波パルス
が発生する。この超音波パルスは拡散レンズとして作用
する蓋５を介して上方へ放射される。このように着底し
錘１２によシワイヤ１１を介して宙吊シの状態となった
！ＩＰは、そこから発生する超音波パルスを水面ないし
は船上で多点観測的に１ないしはホログラフィックな手
法によ抄探査することによって、その位！ないし深さが
観測される。
が発生する。水中に投下古れると錘１２のため装置は浮
力に抗して沈降する。海底壜どに着電子回路８が駆動さ
れて点火手段７が第５図の←）のように付勢される。点
火手段７の付勢によシ徐燃火薬６は第５図（＃→のよう
に徐々に燃焼して発熱し、圧電材料１の裏面を加熱する
。圧電材料１の表面側は蓋５を介して周シの海水温度と
ほぼ平衡になっているので、圧電材料の表裏には第５図
に）に示すような温度変化が生ずることとなる。従って
、圧電材料１の電極間にけ焦電性により第３図に）に示
すように、放っておけば数ＫＶＫｔで昇り得るような電
荷が発生する。しかし、途中でスパークギャップ９によ
シ何回か放電するため、電極間の電圧は第３図（へ）に
示すよう擾ノコギリ状の波形となるとともに圧電材料１
からは第３図（ト）に示すように何回かの超音波パルス
が発生する。この超音波パルスは拡散レンズとして作用
する蓋５を介して上方へ放射される。このように着底し
錘１２によシワイヤ１１を介して宙吊シの状態となった
！ＩＰは、そこから発生する超音波パルスを水面ないし
は船上で多点観測的に１ないしはホログラフィックな手
法によ抄探査することによって、その位！ないし深さが
観測される。
とのｖｅ胃は、着底と同時に送波させる１回限りの使い
捨てのものとして４よいが、スパークギャツブ！及び徐
燃火薬６の寿命を長くシ、位置等の認証の後適ａｔ期間
そこに滞在させて観測するためのテレメータ装置として
利用することもできる。
捨てのものとして４よいが、スパークギャツブ！及び徐
燃火薬６の寿命を長くシ、位置等の認証の後適ａｔ期間
そこに滞在させて観測するためのテレメータ装置として
利用することもできる。
また、適切な時点で回収可能外ようにワイヤ１１を切断
する手段を併設してもよい。このようにして回収するな
らば、実時間伝送テレメトリ一方式でなく、メモリ手段
やデータレコーダなどを収容したストアト・テレメトリ
一方式とすることもできる。
する手段を併設してもよい。このようにして回収するな
らば、実時間伝送テレメトリ一方式でなく、メモリ手段
やデータレコーダなどを収容したストアト・テレメトリ
一方式とすることもできる。
なお、徐燃火薬６を着火するための着火トリガは上述の
ような着底スイッチ１０に限らず、ハイド田フォン又は
圧電材料１そのもめを使用し別途船上から送りた信号を
検出して実行してもよく、また、感圧スイッチを使用し
特定の水深に達したとき感応するようにして得てもよい
。
ような着底スイッチ１０に限らず、ハイド田フォン又は
圧電材料１そのもめを使用し別途船上から送りた信号を
検出して実行してもよく、また、感圧スイッチを使用し
特定の水深に達したとき感応するようにして得てもよい
。
以上説明したように１本発明によれば、徐燃火薬を燃焼
させて温度変化を与え焦電性により圧電材料に電荷を生
じさせ、これを適宜に放電古せて圧電性により圧電材料
よ抄超音波パルスを発生させ音智レンズを介して外部に
放射させることができ、安価で信頼性の高い超音波パル
ス発生装置を得ることができる。
させて温度変化を与え焦電性により圧電材料に電荷を生
じさせ、これを適宜に放電古せて圧電性により圧電材料
よ抄超音波パルスを発生させ音智レンズを介して外部に
放射させることができ、安価で信頼性の高い超音波パル
ス発生装置を得ることができる。
第１図は本発明の詳細な説明す為ための電気的等価回路
図、第２図は本発明の方法を実施するための音響信号発
生装置の一実施例を示す構成図、第５図は各部の動作を
説明するための波形図である。 １・・・圧電材料、４・・・筐体、５・・・蓋、６・・
・徐−火薬、７・・・点火手段、８・・・電子回路、９
・・・スパークギャップ。 代理人 弁理士 小 沢 信 助ぐ”−）第 ３
眠
図、第２図は本発明の方法を実施するための音響信号発
生装置の一実施例を示す構成図、第５図は各部の動作を
説明するための波形図である。 １・・・圧電材料、４・・・筐体、５・・・蓋、６・・
・徐−火薬、７・・・点火手段、８・・・電子回路、９
・・・スパークギャップ。 代理人 弁理士 小 沢 信 助ぐ”−）第 ３
眠
Claims (1)
- 圧電性と焦電性とを有する圧電材料に対し徐燃火薬の燃
焼によＪ７１１度変化を与えて電荷を生じさせ、乙の電
荷を瞬時的に放電させることｋよシ前記圧電材料より超
音波パルスを発生せしめるようｋしたことを特徴とする
音響信号発生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2723482A JPS58144896A (ja) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | 音響信号発生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2723482A JPS58144896A (ja) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | 音響信号発生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58144896A true JPS58144896A (ja) | 1983-08-29 |
| JPH0320716B2 JPH0320716B2 (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=12215377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2723482A Granted JPS58144896A (ja) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | 音響信号発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58144896A (ja) |
-
1982
- 1982-02-22 JP JP2723482A patent/JPS58144896A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0320716B2 (ja) | 1991-03-20 |
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