KR102468273B1 - 십자형태로 형성된 압전 진동 모듈 및 이를 구비한 수중 음향 트랜스듀서 - Google Patents
십자형태로 형성된 압전 진동 모듈 및 이를 구비한 수중 음향 트랜스듀서 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102468273B1 KR102468273B1 KR1020200055706A KR20200055706A KR102468273B1 KR 102468273 B1 KR102468273 B1 KR 102468273B1 KR 1020200055706 A KR1020200055706 A KR 1020200055706A KR 20200055706 A KR20200055706 A KR 20200055706A KR 102468273 B1 KR102468273 B1 KR 102468273B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- piezoelectric
- weight
- piezoelectric element
- piezoelectric elements
- element assembly
- Prior art date
Links
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 35
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 16
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 16
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 16
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010951 brass Substances 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 13
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 5
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/521—Constructional features
-
- H01L41/083—
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/44—Special adaptations for subaqueous use, e.g. for hydrophone
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
- H04R17/10—Resonant transducers, i.e. adapted to produce maximum output at a predetermined frequency
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
본 실시예들은 수중에서 수중 물체를 감지하는 수중 음향 트랜스듀서에 있어서, 복수의 압전 소자를 통해 전기 신호 입력 시 진동이 발생되고, 복수의 압전 소자의 전기 신호를 입력하는 전극의 방향과 진동의 방향이 서로 수직이 되도록 구현되는 압전 진동 모듈, 압전 진동 모듈의 전면에 배치되어, 압전 진동 모듈로부터 진동을 전달받아 음향 신호로 방사하는 전면추, 압전 진동 모듈의 후면에 배치되어, 방사되는 음향 신호의 에너지를 증가시키는 후면추 및 압전 진동 모듈, 전면추 및 후면추를 체결하여 조립하는 조립부를 포함하는 수중 음향 트랜스듀서를 제공한다.
Description
본 발명은 압전 진동 모듈 및 이를 구비한 수중 음향 트랜스듀서에 관한 것으로, 특히 십자형태로 형성된 압전 진동 모듈 및 이를 구비한 수중 음향 트랜스듀서에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
톤필즈(Tonpilz) 형태의 트랜스튜서는 수중에서 음파를 이용하여 표적의 위치를 탐지하기 위한 고출력 수중 음향 트랜스듀서의 한 종류이며, 전기적 에너지를 기계적 에너지로 상호 변환하는 압전소재가 트랜스튜서의 성능을 결정하는 가장 중요한 핵심 부품이다. 톤필즈(Tonpilz) 형태의 트랜스튜서는 특정 주파수 영역에서 전면추와 후면추를 사용함으로써, 전기적 임피던스를 낮출 수 있으며, 전면추와 후면추가 고출력 구동 시 방열제 역할을 할 수 있다. 또한, 수중 음향 트랜스듀서에 응력볼트를 이용함으로써, 수중 음향 트랜스듀서의 출력을 증대시킬 수 있으며, 재질 사이의 접촉력 향상으로 재질간 기계적 손실을 줄일 수 있다.
종래에는 고출력 능동센서를 구현하기 위해 톤필즈(Tonpilz) 형태의 트랜스듀서를 많이 사용하였다. 일반적인 톤필즈(Tonpilz) 트랜스튜서의 구동자는 세라믹을 두께 방향으로 적층하여 사용하며, 송신 출력을 높이기 위해 세라믹의 단면적을 증가시키거나 세라믹 개수를 증가시켜 사용한다. 여기서 압전 소자의 단면적 증가는 일정한 면적 이상 증가 시 공정 증가에 따른 어려움이 발생할 수 있는 문제가 있다.
또한, 일반적인 톤필즈(Tonpilz) 형태의 트랜스튜서는 공진근처에서 사용되어 고출력 송신감도의 특성을 나타내며, 사용 주파수가 저주파로 이동할수록 트랜스듀서의 방사 면적이 커지고 전체적인 길이가 길어지게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예들은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 분극 방향과 수직된 방향으로 진동하도록 압전 소자를 구성하여 저주파에서 압전 소자의 면적 조절을 가능하게 하는데 발명의 주된 목적이 있다.
또한, 본 발명은 복수개의 압전 소자 정렬 시 일반적으로 사용하는 부싱에 전기적 신호가 인가되도록 하여 전극판의 연결 구성을 간략화 하는데 발명의 주된 목적이 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 본 발명은 물체를 감지하는 수중 음향 트랜스듀서에 있어서, 복수의 압전 소자를 통해 전기 신호 입력 시 진동이 발생되고, 상기 복수의 압전 소자의 전기 신호를 입력하는 전극의 방향과 상기 진동의 방향이 서로 수직이 되도록 구현되는 압전 진동 모듈, 상기 압전 진동 모듈의 전면에 배치되어, 상기 압전 진동 모듈로부터 상기 진동을 전달받아 음향 신호로 방사하는 전면추, 상기 압전 진동 모듈의 후면에 배치되어, 상기 음향 신호의 에너지를 증가시키는 후면추 및 상기 압전 진동 모듈, 상기 전면추 및 상기 후면추를 체결하여 조립하는 조립부를 포함하는 수중 음향 트랜스듀서를 제안한다.
바람직하게는, 상기 압전 진동 모듈은, 상기 복수의 압전 소자를 분극 방향으로 적층하고, 상기 적층된 복수의 압전 소자의 진동 방향이 상기 전면추 및 상기 후면추에 접하도록 구비되는 압전 소자 조립체, 상기 압전 소자 조립체의 내부에 삽입되어 상기 복수의 압전 소자를 정렬하고 지지하며, 상기 전면추와 상기 후면추 사이에 장착되는 부싱 및 상기 복수의 압전 소자의 분극 방향으로 적층된 형상을 유지하는 수지재를 포함한다.
바람직하게는, 상기 압전 소자 조립체는 상기 전면추 및 상기 후면추가 가상으로 연결되는 기준선에 수직하는 방향으로 판 형태의 복수의 압전 소자가 적층되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 방사하는 방향은 상기 압전 소자가 십자형태로 4방향으로 대칭되도록 구현되며, 상기 압전 소자 조립체는 상기 압전 소자가 적층되는 높이, 개수 또는 상기 압전 소자의 크기에 따라 면적 조절 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 수중 음향 트랜스듀서는, 사각형태로 형성된 상기 부싱에 방사하는 방향으로 상기 압전 소자가 상기 십자형태로 4방향 대칭되도록 배치되며, 상기 십자형태로 4방향 대칭되도록 배치된 압전 소자를 통해 전기 신호 입력 시 진동이 발생하여 상기 수중 물체를 감지하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 부싱은, 상기 전기 신호가 인가되며, 외부가 사각형태로 형성되어 상기 적층된 복수의 압전 소자 내부에 삽입되어 결합하며, 원형으로 형성된 내부가 상기 조립부와 결합하여 상기 전면추와 상기 후면추에 고정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 수지재는, 외부가 원형 형상으로 형성되고, 내부에 십자 형태의 빈 공간을 형성하며, 상기 빈 공간에 의해 상기 압전 소자 조립체를 감싸는 형상으로 결합되어 상기 복수의 압전 소자의 형상을 유지하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전면추는, 운용 주파수 및 축 방향의 변위를 고려하여 방사 면적을 설정하며, 알루미늄 소재로 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 후면추는, 상기 전면추 보다 무겁게 설계하여 상기 음향 신호의 에너지가 증가하고, 황동 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 조립부는, 상기 압전 진동 모듈, 상기 전면추 및 상기 후면추의 내부에 결합되어 체결하고, 양 끝단에 나사산이 형성되는 장력 볼트 및 상기 후면추에 결합된 상기 장력 볼트와 상기 후면추의 상단에서 체결되어 고정시키는 너트를 포함하고, 상기 장력 볼트는 상기 양 끝단에서 내부에 나사산이 형성된 상기 전면추 및 상기 너트와 체결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 복수의 압전 소자를 분극 방향으로 적층하고, 복수의 압전 소자를 통해 전기 신호 입력 시 진동에 의해 음파가 발생되고, 물체로부터 반사된 음파를 감지하여 전기적인 신호로 변환하는 압전 소자 조립체, 상기 압전 소자 조립체에 삽입되어 상기 복수의 압전 소자를 정렬하고 지지하며, 상기 압전 소자 조립체의 전면에 배치된 전면추와 상기 압전 소자 조립체의 후면에 배치된 후면추 사이에 장착되는 부싱 및 상기 복수의 압전 소자의 분극 방향으로 적층된 형상을 유지하는 수지재를 포함하고, 상기 복수의 압전 소자의 상기 전기 신호를 입력하는 전극의 방향과 상기 진동의 방향이 서로 수직이 되도록 구현되는 것을 특징으로 하는 압전 진동 모듈을 제안한다.
바람직하게는, 상기 압전 소자 조립체는, 상기 전면추 및 상기 후면추가 연결되는 중심축에서 수직으로 나아가는 방향으로 복수의 압전 소자가 적층되고, 상기 압전 소자 조립체는 육면체 형상을 형성하는 상기 압전 소자를 십자형태로 4방향으로 대칭되도록 배치함에 따라 상기 복수의 압전 소자의 면적을 조절 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 부싱은, 상기 전기 신호가 인가되며, 외부가 사각형으로 형성되어 상기 적층된 복수의 압전 소자 내부에 삽입되어 결합하며, 원형으로 형성된 내부가 조립부와 결합하여 상기 전면추와 상기 후면추에 고정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 수지재는, 에폭시 또는 우레탄을 사용하여 원형 형상으로 형성되고, 내부에 십자 형태의 빈 공간을 형성하며, 상기 빈 공간에 의해 상기 압전 소자 조립체를 감싸는 형상으로 결합되어 상기 복수의 압전 소자의 형상을 유지하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 본 발명은 적층된 압전 소자의 4방향 배치 시 간격 조절을 통해 구동자의 면적 조절이 가능해짐에 따라 저주파/광대역 능동센서에 적합한 구동자 기능이 가능해지는 효과가 있다.
또한. 본 발명의 실시예들에 의하면, 본 발명은 복수 개의 적층형 압전 소자 정렬 시 사용되는 부싱에 전기적 신호가 인가되도록 하여 전극판의 연결 구성을 간략화 시킬 수 있으며, 부싱의 지지 구조로 인하여 종방향 구동 모드가 뚜렷해지는 효과가 있다.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 음향 트랜스듀서를 자세히 나타내는 도면이다.
도 2 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 음향 트랜스듀서를 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 음향 트랜스듀서를 사용하여 주파수에 따른 송신 감도를 나타내는 그래프이다.
도 2 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 음향 트랜스듀서를 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 음향 트랜스듀서를 사용하여 주파수에 따른 송신 감도를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 발명은 십자형태로 형성된 압전 진동 모듈 및 이를 구비한 수중 음향 트랜스듀서에 관한 것이다.
수중에서 사용되는 수중 음향 트랜스듀서는 압전 진동 모듈을 사용하여 전기적인 신호를 기계적 운동에너지로 변환하여 음파를 발생시킬 수 있다. 일반적인 톤필즈(Tonpilz) 형태의 트랜스튜서는 고출력 능동센서를 구현하고, 공진 근처에서 사용되어 고출력 송신감도의 특성을 나타내며, 사용 주파수가 저주파로 이동할수록 트랜스듀서의 방사 면적이 커지고 전체적인 길이가 길어지게 된다. 일반적인 톤필즈(Tonpilz) 형태의 트랜스튜서의 구동자는 링형의 세라믹을 두께방향으로 적층하여 사용한다. 이때, 송신 출력을 높이기 위해 세라믹의 단면적을 증가시키거나, 세라믹 개수를 증가시킨다. 압전 소자의 단면적 증가는 일정한 면적 이상 증가 시 공정 증가에 따른 어려움이 발생하는 문제가 있다.
상술한 상황에서 본 발명의 수중 음향 트랜스듀서(10)는 저주파에서 광대역/고출력 송신이 가능하며, 분극 방향과 수직된 방향으로 진동하도록 구동자를 구성하여 저주파에서 구동자의 면적조절이 가능하도록 하였다. 또한, 복수개의 압전 소자 정렬 시 일반적으로 사용하는 부싱에 전기적 신호가 인가되도록 하여 전극판의 연결 구성을 간략화 하였다.
여기서, 구동자는 압전 소자로 구현되며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
수중 음향 트랜스듀서(10)는 수중 음향 또는 수중 통신 장치에서 송수신 장치로 저주파 광대역 신호(음파)를 송신 또는 수신하고자 하는데 활용할 수 있다. 수중 음향 트랜스듀서(10)는 톤필즈(Tonpilz) 형태의 트랜스듀서로 반력을 받쳐주는 플랫폼(Platform)의 표면에 설치되어 주로 수중 음파의 송수신기로 작동할 수 있으며 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
선행기술 1은 후면추의 후면에 배치되고 후면추와 독립적으로 진동할 수 있는 꼬리추를 더 배치하여 중주파/저주파 대역의 광대역을 탐지할 수 있으며, 선행기술 2는 복수개의 압전 소자를 원주방향으로 면접하여 전체적으로 링 형상을 형성하도록 배치함으로써 비용과 무게를 절감하였다.
본 발명의 수중 음향 트랜스듀서(10)는 선행기술 1 및 선행기술 2와 비교하였을 때, 저주파 및 광대역의 탐지할 수 있으며, 도 5를 참조하면 꼬리추를 더 포함하지 않아도 저주파에서 더 높은 송신 감도를 획득할 수 있다. 또한 선행기술 1 및 선행기술 2와 비교하였을 때, 수중 음향 트랜스듀서(10)는 복수의 압전 소자를 전면추와 후면추를 가상으로 연결하는 기준선에 수직의 나아가는 방향으로 적층한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 음향 트랜스듀서를 자세히 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 수중 음향 트랜스듀서(10)는 압전 진동 모듈(100), 전면추(200), 후면추(300) 및 조립부(400)를 포함한다. 수중 음향 트랜스듀서(10)는 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
수중 음향 트랜스듀서(10)는 음파를 발생시키고, 물체로부터 반사된 음파를 감지하여 물체의 위치 및 거리를 탐지할 수 있다. 수중 음향 트랜스듀서(10)는 압전 현상을 이용한다. 압전 현상은 특정한 소재에 기계적인 힘을 인가하면 전압이 발생하고 소재의 양단간에 인가하는 전압의 극성을 바꾸어 번갈아 인가하면 소재가 수축 및 팽창하는 현상을 말한다.
압전 진동 모듈(100)는 복수의 압전 소자를 통해 전기 신호 입력 시 진동이 발생되고 물체로부터 반사된 음파를 감지하여 전기적인 신호로 변환하고, 복수의 압전 소자의 전기 신호를 입력하는 전극의 방향과 상기 진동의 방향이 서로 수직이 되도록 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 압전 소자는 압전 세라믹으로 구현될 수 있다.
압전 진동 모듈(100)는 압전 소자에 가해지는 힘에 의해 전압이 발생되고, 그 힘의 세기에 따라 발생되는 전압의 양이 달라질 수 있다.
압전 진동 모듈(100)는 전압을 인가 받아 전면추(200)를 진동시키고, 진동에 의해 음파가 발생될 수 있다. 압전 진동 모듈(100)는 물체에 반사된 음파를 통해 전면추(200)로 전달된 진동을 전기적 신호로 변환시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 안전소자(100)는 압전효과를 가지는 압전소재에 전극을 부착하여 외부에서 압전소재에 의해 가해지는 힘에 의해 전기 신호를 얻거나 압전소재에 전기를 가하여 압전소재가 외부에 힘을 가하도록 하는 소자이다. 여기서 압전소재는 압전 소자로 구현될 수 있다.
압전 진동 모듈(100)는 압전 소자 조립체(110), 부싱(120) 및 수지재(130)를 포함한다. 압전 진동 모듈(100)는 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
압전 소자 조립체(110)는 복수의 압전 소자를 분극 방향으로 적층하고, 적층된 복수의 압전 소자의 진동 방향이 전면추(200) 및 후면추(300)에 접하도록 구비될 수 있다.
압전 소자 조립체(110)는 전면추(200) 및 후면추(300)가 가상으로 연결되는 기준선에 수직하게 방사하는 방향으로 판 형태의 복수의 압전 소자가 적층될 수 있다. 여기서, 판 형태는 육면체 형상의 판 형태이다.
방사하는 방향은 압전 소자가 십자형태로 4방향으로 대칭되도록 구현될 수 있다.
압전 소자 조립체(110)는 압전 소자가 적층되는 높이, 개수 또는 상기 압전 소자의 크기에 따라 면적 조절 가능하게 할 수 있다.
수중 음향 트랜스듀서(10)는 사각형태로 형성된 부싱(120)에 방사하는 방향으로 압전 소자가 십자형태로 4방향 대칭되도록 배치되며, 십자형태로 4방향 대칭되도록 배치된 압전 소자를 통해 전기 신호 입력 시 진동이 발생하여 저주파 및 광대역으로 상기 물체를 감지할 수 있다.
부싱(120)은 압전 소자 조립체(110) 내부에 삽입되어 복수의 압전 소자를 정렬하고 지지하며, 전면추(200)와 후면추(300) 사이에 장착될 수 있다.
부싱(120)은 전기 신호가 인가되며, 외부가 사각형태로 형성되어 4방향으로 대칭된 복수의 압전 소자 내부에 삽입되어 결합하며, 원형으로 형성된 내부가 조립부(400)와 결합하여 전면추(200)와 후면추(300)에 고정될 수 있다.
수지재(130)는 복수의 압전 소자가 분극 방향으로 적층된 형상을 유지시킬 수 있으며, 복수의 압전 소자를 고정하는 역할을 할 수 있다.
수지재(130)는 에폭시 또는 우레탄을 사용하여 외부가 원형 형상으로 형성되고, 내부에 십자 형태의 빈 공간을 형성하며, 상기 빈 공간에 의해 압전 소자 조립체(110)를 감싸는 형상으로 결합되어 복수의 압전 소자의 형상을 유지할 수 있다.
전면추(200)는 압전 진동 모듈(100)의 전면에 배치되어, 진동을 음향 신호로 방사할 수 있다.
전면추(200)는 운용 주파수 및 축 방향의 변위를 고려하여 방사 면적을 설정하며, 알루미늄을 소재로 형성될 수 있다.
전면추(200)는 압전 진동 모듈(100)에서 발생된 진동을 외부로 전달하고, 물체로 반사된 음파를 압전 진동 모듈(100)로 전달할 수 있다.
전면추(200)는 조립부(400)의 장력 볼트(410)의 나사산에 의해 결합하기 위한 나사 구멍이 형성될 수 있으며, 회전에 의해 결합할 수 있고 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
후면추(300)는 압전 진동 모듈(100)의 후면에 배치되어, 방사되는 음향 신호의 에너지를 증가시킬 수 있다.
후면추(300)는 전면추(200) 보다 무겁게 설계하여 방사되는 음향 신호의 에너지가 증가하고, 밀도가 높은 황동 재질로 형성될 수 있다.
조립부(400)는 압전 진동 모듈(100), 전면추(200) 및 후면추(300)를 체결하여 조립할 수 있다.
조립부(400)는 장력 볼트(410) 및 너트(420)를 포함한다. 조립부(400)는 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
장력 볼트(410)는 압전 진동 모듈(100), 전면추(200) 및 후면추(300)의 내부에 결합되어 체결하고, 양 끝단에 나사산이 형성될 수 있다.
장력 볼트(410)는 양 끝단에서 내부에 나사산이 형성된 전면추(200) 및 너트(300)와 체결될 수 있다.
장력 볼트(410)는 압전 소자 조립체(110)에 전응력을 가함으로써 구동 출력을 증대시킬 수 있으며, 기계적 접촉력이 향상되어 접촉 영역에서의 기계적 손실을 줄일 수 있다.
너트(420)는 후면추(300)에 결합된 장력 볼트(410)와 후면추(300)의 상단에서 체결되어 고정시킬 수 있다.
수중 음향 트랜스듀서(10)는 장력 볼트(410)와 너트(420)로 추가적인 힘을 가하여 송신 감도를 높일 수 있다.
이하에서는 수중 음향 트랜스듀서(10)의 구성들 간의 결합 및 형상에 대해 도 2 내지 도 4를 참조하여 자세히 설명한다. 도 2 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 음향 트랜스듀서를 나타내는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 음향 트랜스듀서를 나타내는 예시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 음향 트랜스듀서의 단면을 나타내는 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 음향 트랜스듀서를 분해한 분해도이다.
도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 톤필즈(Tonpilz) 형태의 트랜스듀서를 나타내는 수중 음향 트랜스듀서(10)는 압전 진동 모듈(100), 전면추(200) 및 후면추(300)로 구성되어있으며, 이들은 장력볼트(410) 및 너트(420)를 포함하는 조립부(400)로 조립되어있다.
수중 음향 트랜스듀서(10)는 전기적 에너지를 기계적 운동 에너지로 변환하는 압전 소자를 구동자로 사용한다.
수중 음향 트랜스듀서(10)는 사각형의 두께방향으로 분극된 세라믹의 3-1 모드를 사용한다. 여기서 3-1 모드는 압전 물질에 가하는 응력의 방향과 압전 물질의 분극 방향이 서로 직각일 때를 의미하며, 전기 출력의 극대화를 위하여 길이 진동 모드의 공진 구조를 나타낸다.
수중 음향 트랜스듀서(10)는 방사 면적의 증가를 고려하여 압전 소자의 크기를 자유롭게 변경이 가능하며, 수직적 적층 구조로 형성되어 있다.
수중 음향 트랜스듀서(10)는 복수의 압전 소자를 정렬하는 용도로 부싱(120)을 적용하며, 부싱(120)에 전기적 신호의 인가가 가능하게 구현될 수 있다.
압전 소자 조립체(110)는 부싱(20)이 삽입되어 정렬되고, 수지재(130)를 이용하여 형상을 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수지재(130)는 에폭시 또는 우레탄으로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
전면추(200)는 압전 진동 모듈(100)의 전면에 배치되어, 압전 소자 조립체(110)의 진동을 음향 신호로 방사할 수 있다.
전면추(200)의 방사면적은 운용 주파수를 고려하여 최대한 넓게 설계하고, 축 방향의 변위가 최대한 크게 나타나도록 설계할 수 있다.
전면추(200)는 방사되는 음향 신호를 최대화하기 위해, 방사 면적이 최대한 넓고, 방사 표면의 축 방향 변위 크기가 최대한 크도록 형성될 수 있다. 또한, 전면추(300)는 알루미늄 재질로 제작될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
후면추(300)는 압전 진동 모듈(100)의 후면에 배치되어, 압전 소자 조립체(110)의 진동을 음향 신호로 방사할 때 증가시킬 수 있다.
후면추(300)는 전면추(200)에 비해 무겁게 설계하여 방사되는 에너지를 증가시킬 수 있다.
후면추(300)는 무게를 무겁게 유지하도록 밀도가 높은 황동 재질로 제작할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
압전 소자 조립체(110)는 복수의 육면체 형상의 압전 소자를 분극 방향으로 적층하고, 적층된 압전 소자의 진동 방향이 전면추(200)와 후면추(300)면에 접하도록 설치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 압전 소자 조립체(110)는 전기 신호가 도통되는 부싱(120)을 이용하여 복수의 적층형 압전 소자를 4방향으로 대칭되도록 배치할 수 있다.
부싱(120)은 비능동소자로 구현될 수 있으며, 절연 목적으로 사용되는 관으로 전기 신호를 절연시킬 수 있다.
압전 소자 조립체(110)는 전극 방향과 수직인 진동 방향을 사용한 것으로 비틀림과 휨에 취약하다. 따라서, 압전 소자 조립체(110)는 이를 보완하기 위해 전체적으로 사각형 형상이 되도록 에폭시 또는 우레탄 등의 재제를 수지재(130)로 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수지재(130)는 내열성과 내한성이 높으며, 절연성이 높다. 에폭시는 열경화성 플라스틱의 하나로 물과 날씨의 변화에 영향이 적으며 접착력이 강하다. 또한, 우레탄은 신축성이 좋은 합성 섬유로 수분과 산염기에 강하고 방수성이 뛰어나다.
장력 볼트(410)는 전면추(200), 후면추(300), 압전 진동 모듈(100)를 체결하는 역할을 한다. 장력볼트(410)의 양 끝단에는 나사산이 있으며, 한쪽은 전면추(200) 내부에 형성된 나사산에 체결되며, 다른 한쪽은 너트(420)와 체결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 장력 볼트(410)는 압전 진동 모듈(100)의 진동을 감소시킬 수 있으므로, 강성이 낮고 안정적인 압축응력을 가할 수 있도록 인장강도가 높은 재질이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 수중 음향 트랜스듀서(10)는 압전 소자 조립체(110)에 부싱(120)를 삽입하여 조립한 것으로 장력볼트(410)와 너트(420)로 추가적인 힘을 가하여 송신 감도를 높일 수 있다.
송신 감도는 도 5를 참조하여 자세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 음향 트랜스듀서를 사용하여 주파수에 따른 송신 감도를 나타내는 그래프이다.
도 5는 주파수(상대값)에 따른 송신 감도를 나타내는 그래프로, 일반적인 톤필즈(Tonpilz) 형태의 트랜스듀서와 본 발명의 수중 음향 트랜스듀서(10)를 비교한 그래프이다.
일반적인 톤필즈(Tonpilz) 형태의 트랜스튜서는 주파수가 저주파로 이동할수록 트랜스듀서의 방사 면적이 커지고 전체적인 길이가 길어진다. 또한, 주파수의 값이 1에 근접하지 않은 경우 송신 감도가 작은 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 수중 음향 트랜스듀서(10)는 저주파에서 전체적인 길이가 일반적으로 길어지지 않고, 다 대역의 광대역 구현이 가능하다. A를 통해 본 발명의 수중 음향 트랜스듀서(10)가 저주파/광대역 능동센서로 구현되는 것을 확인할 수 있다.
도 4를 참조하면, 압전 소자 조립체(110)는 복수의 압전 소자로 구성되어 있으며, 복수의 압전 소자가 부싱(120)이 결합되는 빈 공간을 에워싸도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 압전 소자 조립체(110)는 직육면체 형상의 압전 소자 4개가 적층되어 사면체의 주위를 에워싸는 형상으로 설계될 수 있으며, 이는 십자 형태로 가운데 사각형의 빈 공간이 형성될 수 있다. 따라서, 압전 소자 조립체(110)는 총 16개의 직육면체 형상의 압전 소자가 사용될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 압전 소자 조립체(110)의 복수의 압전 소자는 진동 방향과 전극이 마주보는 방향이 수직으로 구현되며, 진동 방향으로 길이가 긴 직육면체 형상을 형성할 수 있다.
또한, 압전 소자 조립체(110)는 복수의 압전 소자의 진동 방향으로 향하는 면이 전면추(200)와 후면추(300)에 접하도록 구현될 수 있으며, 복수의 압전 소자의 상면이 후면추(300)에 동시에 접하고 복수의 압전 소자의 하면이 전면추(200)에 동시에 접할 수 있다.
부싱(120)은 상술한 압전 소자가 사면체 주위를 에워싸는 형상으로 설계된 압전 소자 조립체(110)의 사면체로 형성된 빈 공간에 결합될 수 있으며, 내부는 장력 볼트(410)가 통과하여 전면추(200)와 후면추(300)를 고정하도록 원형의 빈 공간을 형성할 수 있다.
수지재(130)는 압전 소자 조립체(110)를 감싸는 형상으로 형성되며, 십자 형태로 형성된 압전 소자 조립체(110)가 결합될 수 있도록 십자 형태의 빈 공간을 형성하며, 이는 압전 소자 조립체(110)의 표면 형상과 동일하게 제작될 수 있으며, 압전 소자 조립체(110)를 외부로부터 보호할 수 있다.
전면추(200)는 부싱(120) 내부의 원형의 빈 공간과 조립될 수 있으며, 원형의 장력 볼트(410)에 의해 나사 체결 방식으로 고정될 수 있다.
후면추(300)는 전면추(200)와 나사 체결 방식으로 고정된 장력 볼트(410)를 통해 전면추(200) 및 압전 소자 조립체(110)와 고정될 수 있으며, 장력 볼트(410)가 중심을 통과하기 위해 중심에 원형의 빈 공간이 형성될 수 있다. 후면추(300)는 원형의 빈 공간에 장력 볼트(410)가 통과되어 상단에서 너트(420)에 의해 전면추(200) 및 압전 소자 조립체(110)와 조립될 수 있다.
장력 볼트(410)는 후면추(300)에서 전면추(200)의 방향으로 삽입되어 전면추(200), 압전 소자 조립체(100) 및 후면추(300)를 고정할 수 있다.
수중 음향 트랜스듀서(10)는 전면추(200)와 방사 매질인 물 사이에 창을 위치시켜 매질로부터의 수밀 및 절연을 할 수 있다. 여기서, 전면추(200)는 방사되는 음향 신호를 최대화하기 위해 음향창과 맞닿아 고정되는 방사 면적이 최대한 넓게 설계할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수중 음향 트랜스듀서(10)는 음파의 송신 시, 압전 진동 모듈(100)에 전압이 인가될 수 있다. 이때, 압전 진동 모듈(100)는 수중 음향 트랜스듀서(10)의 축 방향으로 진동하고, 압전 진동 모듈(100)의 진동이 전면추(200)로 전달된다. 전면추(200)는 전달받은 진동에 의해 수중 공간으로 음파를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수중 음향 트랜스듀서(10)는 음파의 수신 시에는, 진행되는 음파가 물체에 부딪혀서 반사되면 진동이 전면추(200)를 거쳐 압전 진동 모듈(100)에 도달한다. 압전 진동 모듈(100)에 전달된 진동은 압전 진동 모듈(100)에서 전기적인 신호로 변환된다. 압전 진동 모듈(100)에 의해 변환된 전기적 신호는 송수신 회로로 전달되어 처리될 수 있으며, 송수신 회로는 후면추(300)와 연결되어 있을 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 수중 음향 트랜스듀서
100: 압전 진동 모듈
200: 전면추
300: 후면추
400: 조립부
100: 압전 진동 모듈
200: 전면추
300: 후면추
400: 조립부
Claims (14)
- 수중에서 수중 물체를 감지하는 수중 음향 트랜스듀서에 있어서,
복수의 압전 소자를 통해 전기 신호 입력 시 진동이 발생되고, 상기 복수의 압전 소자의 전기 신호를 입력하는 전극의 방향과 상기 진동의 방향이 서로 수직이 되도록 구현되는 압전 진동 모듈;
상기 압전 진동 모듈의 전면에 배치되어, 상기 압전 진동 모듈로부터 상기 진동을 전달받아 음향 신호로 방사하는 전면추;
상기 압전 진동 모듈의 후면에 배치되어, 상기 음향 신호의 에너지를 증가시키는 후면추; 및
상기 압전 진동 모듈, 상기 전면추 및 상기 후면추를 체결하여 조립하는 조립부를 포함하고,
상기 압전 진동 모듈은, 상기 복수의 압전 소자를 분극 방향으로 적층하고, 상기 적층된 복수의 압전 소자의 진동 방향이 상기 전면추 및 상기 후면추가 위치하는 방향을 향하도록 형성되는 압전 소자 조립체; 상기 압전 소자 조립체의 내부에 삽입되어 상기 복수의 압전 소자를 정렬하고 지지하며, 상기 전면추와 상기 후면추 사이에 장착되는 부싱; 및 상기 복수의 압전 소자의 분극 방향으로 적층된 형상을 유지하는 수지재를 포함하며,
상기 압전 소자 조립체는, 상기 전면추 및 상기 후면추가 가상으로 연결되는 기준선에 수직하게 나아가는 방향으로 판 형태의 복수의 압전 소자가 적층되며,
상기 부싱은, 상기 전기 신호가 인가되며, 외부가 사각형태로 형성되어 상기 적층된 복수의 압전 소자 내부에 삽입되어 결합하며, 원형으로 형성된 내부가 상기 조립부와 결합하여 상기 전면추와 상기 후면추에 고정되며,
상기 압전 소자 조립체는, 사각형태로 형성된 상기 부싱의 측면에서 상기 전면추 및 상기 후면추가 가상으로 연결되는 기준선에 수직하게 방사하는 방향으로 상기 압전 소자가 십자형태로 4방향 대칭되도록 배치되고, 상기 부싱과 결합되어 상기 압전 소자 조립체의 내부 빈 공간에 의해 상기 부싱을 에워싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수중 음향 트랜스듀서. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 나아가는 방향은 상기 압전 소자가 상기 십자형태로 4방향으로 대칭되는 경우, 상기 분극 방향으로 구현되며,
상기 압전 소자 조립체는 상기 압전 소자가 적층되는 높이, 개수 또는 상기 압전 소자의 크기에 따라 면적 조절 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 수중 음향 트랜스듀서. - 제1항에 있어서,
상기 수중 음향 트랜스듀서는,
상기 십자형태로 4방향 대칭되도록 배치된 압전 소자를 통해 전기 신호 입력 시 진동이 발생하여 상기 수중 물체를 감지하는 것을 특징으로 하는 수중 음향 트랜스듀서. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 수지재는,
외부가 원형 형상으로 형성되고, 내부에 상기 십자형태의 빈 공간을 형성하며, 상기 빈 공간에 의해 상기 압전 소자 조립체를 감싸는 형상으로 결합되어 상기 복수의 압전 소자의 형상을 유지하는 것을 특징으로 하는 수중 음향 트랜스듀서. - 제1항에 있어서,
상기 전면추는,
운용 주파수 및 축 방향의 변위를 고려하여 방사 면적을 설정하며, 알루미늄 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 수중 음향 트랜스듀서. - 제1항에 있어서,
상기 후면추는,
상기 전면추 보다 무겁게 설계하여 상기 음향 신호의 에너지가 증가하고, 황동 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 수중 음향 트랜스듀서. - 제1항에 있어서,
상기 조립부는,
상기 압전 진동 모듈, 상기 전면추 및 상기 후면추의 내부에 결합되어 체결하고, 양 끝단에 나사산이 형성되는 장력 볼트; 및
상기 후면추에 결합된 상기 장력 볼트와 상기 후면추의 상단에서 체결되어 고정시키는 너트를 포함하고,
상기 장력 볼트는 상기 양 끝단에서 내부에 나사산이 형성된 상기 전면추 및 상기 너트와 체결되는 것을 특징으로 하는 수중 음향 트랜스듀서. - 복수의 압전 소자를 분극 방향으로 적층하고, 상기 복수의 압전 소자를 통해 전기 신호 입력 시 진동이 발생되는 압전 소자 조립체;
상기 압전 소자 조립체에 삽입되어 상기 복수의 압전 소자를 정렬하고 지지하며, 상기 압전 소자 조립체의 전면에 배치된 전면추와 상기 압전 소자 조립체의 후면에 배치된 후면추 사이에 장착되는 부싱; 및
상기 복수의 압전 소자의 분극 방향으로 적층된 형상을 유지하는 수지재를 포함하고,
상기 복수의 압전 소자의 상기 전기 신호를 입력하는 전극의 방향과 상기 진동의 방향이 서로 수직이 되도록 구현되며,
상기 압전 소자 조립체는, 상기 전면추 및 상기 후면추가 가상으로 연결되는 기준선에 수직하게 나아가는 방향으로 판 형태의 복수의 압전 소자가 적층되며,
상기 부싱은, 상기 전기 신호가 인가되며, 외부가 사각형태로 형성되어 상기 적층된 복수의 압전 소자 내부에 삽입되어 결합하며, 원형으로 형성된 내부가 조립부와 결합하여 상기 전면추와 상기 후면추에 고정되며,
상기 압전 소자 조립체는, 사각형태로 형성된 상기 부싱의 측면에서 상기 전면추 및 상기 후면추가 가상으로 연결되는 기준선에 수직하게 방사하는 방향으로 상기 압전 소자가 십자형태로 4방향 대칭되도록 배치되고, 상기 부싱과 결합되어 상기 압전 소자 조립체의 내부 빈 공간에 의해 상기 부싱을 에워싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 진동 모듈. - 제11항에 있어서,
상기 압전 소자 조립체는,
상기 전면추 및 상기 후면추가 가상으로 연결되는 기준선에 수직하게 나아가는 방향으로 판 형태의 복수의 압전 소자가 적층되고, 상기 압전 소자가 적층되는 높이, 개수 또는 상기 압전 소자의 크기에 따라 면적 조절 가능하게 하며,
상기 나아가는 방향은 상기 압전 소자가 상기 십자형태로 4방향으로 대칭되는 경우, 상기 분극 방향으로 구현되는 것을 특징으로 하는 압전 진동 모듈. - 삭제
- 제11항에 있어서,
상기 수지재는,
원형 형상으로 형성되고, 내부에 십자 형태의 빈 공간을 형성하며, 상기 빈 공간에 의해 상기 압전 소자 조립체를 감싸는 형상으로 결합되어 상기 복수의 압전 소자의 형상을 유지하는 것을 특징으로 하는 압전 진동 모듈.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200055706A KR102468273B1 (ko) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | 십자형태로 형성된 압전 진동 모듈 및 이를 구비한 수중 음향 트랜스듀서 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200055706A KR102468273B1 (ko) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | 십자형태로 형성된 압전 진동 모듈 및 이를 구비한 수중 음향 트랜스듀서 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210137653A KR20210137653A (ko) | 2021-11-18 |
| KR102468273B1 true KR102468273B1 (ko) | 2022-11-17 |
Family
ID=78717303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200055706A KR102468273B1 (ko) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | 십자형태로 형성된 압전 진동 모듈 및 이를 구비한 수중 음향 트랜스듀서 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102468273B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115086831A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-09-20 | 上海船舶电子设备研究所(中国船舶重工集团公司第七二六研究所) | 基于力学控制环节的水声纵向换能器制作方法及系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200417166Y1 (ko) * | 2006-01-27 | 2006-05-25 | 유명목 | 초음파 세정기용 진동자 |
| KR101173937B1 (ko) | 2011-06-30 | 2012-08-14 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 수중 음향 트랜스듀서 |
| JP5387293B2 (ja) * | 2009-09-29 | 2014-01-15 | 日本電気株式会社 | 音響トランスデューサ |
| KR101777926B1 (ko) * | 2015-12-24 | 2017-09-13 | 국방과학연구소 | 이중공진 및 매칭윈도우를 이용한 광대역 톤필츠형 음향 트랜스듀서 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010092834A (ko) * | 2000-03-27 | 2001-10-27 | 최동환 | 압전세라믹 음파 트랜스듀서 |
| KR102198095B1 (ko) | 2017-08-11 | 2021-01-15 | 국방과학연구소 | 압전소자 , 이를 이용한 트랜스듀서 및 톤필츠 트랜스듀서 |
-
2020
- 2020-05-11 KR KR1020200055706A patent/KR102468273B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200417166Y1 (ko) * | 2006-01-27 | 2006-05-25 | 유명목 | 초음파 세정기용 진동자 |
| JP5387293B2 (ja) * | 2009-09-29 | 2014-01-15 | 日本電気株式会社 | 音響トランスデューサ |
| KR101173937B1 (ko) | 2011-06-30 | 2012-08-14 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 수중 음향 트랜스듀서 |
| KR101777926B1 (ko) * | 2015-12-24 | 2017-09-13 | 국방과학연구소 | 이중공진 및 매칭윈도우를 이용한 광대역 톤필츠형 음향 트랜스듀서 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20210137653A (ko) | 2021-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101964185B (zh) | 一种超宽带水声换能器 | |
| US8085621B2 (en) | Ultrasonic transducer with improved method of beam angle control | |
| CN103841499B (zh) | 一种施加预应力的叠堆压电圆管换能器 | |
| US6278658B1 (en) | Self biased transducer assembly and high voltage drive circuit | |
| JP3635568B2 (ja) | 船首ドーム・ソナー及び水中物体の検出方法 | |
| KR102468273B1 (ko) | 십자형태로 형성된 압전 진동 모듈 및 이를 구비한 수중 음향 트랜스듀서 | |
| US6798122B1 (en) | Lightweight underwater acoustic projector | |
| KR100517059B1 (ko) | 고출력 수중 음향 트랜스듀서 | |
| US4219889A (en) | Double mass-loaded high power piezo-electric underwater transducer | |
| CN105324184B (zh) | 电声转换器 | |
| KR101777926B1 (ko) | 이중공진 및 매칭윈도우를 이용한 광대역 톤필츠형 음향 트랜스듀서 | |
| KR20170099133A (ko) | 적층형 압전단결정 링 트랜스듀서를 이용한 수중음향센서 | |
| US20120213036A1 (en) | Electroacoustic Transducer, in Particular Transmitting Transducer | |
| US6984923B1 (en) | Broadband and wide field of view composite transducer array | |
| CN110580893A (zh) | 一种级联式压电陶瓷水声换能器 | |
| KR20010092834A (ko) | 압전세라믹 음파 트랜스듀서 | |
| KR102267439B1 (ko) | 광대역 톤필츠형 트랜스듀서 | |
| US6985407B1 (en) | Multi-layer composite transducer array | |
| US5274608A (en) | Sonar transducer | |
| US20240056726A1 (en) | Flextensional low frequency sound projector | |
| US20190321852A1 (en) | Conical structure and ultrasonic transducer | |
| KR100517061B1 (ko) | 수중 음향 트랜스듀서 | |
| US8817575B1 (en) | Transducer for high pressure environment | |
| Jain et al. | Design and development of tonpilz type sandwich transducer for underwater acoustic command applications | |
| JPH07284197A (ja) | ダイポール放射型低周波水中送波器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |