MX2013000444A - Reflectores acusticos. - Google Patents

Abstract

Un reflector acústico principalmente para uso debajo del agua que comprende una cubierta que rodeo un núcleo en el cual los orificios son provistos en la cubierta para permitir que el aire y agua entran y salgan libremente del interior de la cubierta cuando el reflector es sumergido en el agua. Varias modalidades se describen incluyendo el uso de una cubierta d metal igualada a un núcleo de agua, el uso de una barra de montaje, la provisión de un bastidor para reflejar los caracteres alfanuméricos acústicamente, un tapón soluble para retardar la operación del reflector y revestir el reflector con poliuretano para limitar el daño. También se propone un patrón de pulsos para mejorar la identificación de un reflector acústico en algunas circunstancias. Se describen diseños de reflectores particularmente adecuados para usarse con soneras de frecuencia relativamente baja encontrados en la industria de la pesca con una cubierta de aluminio o aleación de aluminio, como reflectores con una cubierta no metálica adecuada para usarse con los sonares de frecuencia superior en la industria de exploración bajo el agua. Los reflectores pueden ser esféricos, toroidales, ovoides, o cilíndricos siempre y cuando tengan por lo menos una sección transversal circular. Un desarrollo particularmente importante con la presente invención es la capacidad demarcar y trazar tuberías no ferromagnéticas bajo el agua.

Description

CTORES ACÚSTICOS 1 se refiere a reflectores acústicos s utilizados bajo el agua. Dichos se, por ejemplo, para marcar los de interés bajo el agua, canales de etc. acústicos pasivos para uso bajo el jemplo, del documento WO 2006/075167 TADO DE DEFENSA) 20/07/2006 y WO ECRETARIA DE ESTADO DE DEFENSA) blicaciones, un reflector acústico ! agua tiene una cubierta que rodea a ; siendo capaz de transmitir ondas I la cubierta en el núcleo para ser sde una superficie de la cubierta zona de incidencia con, el fin de cústica de la señal reflejada por el porque el núcleo tiene la forma de recto y está formada de una o más material que tiene una velocidad de y que la cubierta está dimensionada e tal manera que una porción de las cas en la cubierta se acoplan a la pared de la cubierta y es guiada en la misma alrededor de la circunferencia de la cubierta y luego es re-radiada para combinar de forma constructiva con la dicha s salida de señal acústica reflejada con j el fin de proporcionar una mayor i 1 salida de señal acústica reflejada. Las ondas acústicas i ; incidentes en la cubierta pueden, por ejemplo, provienen de un sistema de sonar. ¡ Sin embargo, j estos reflectores de la técnica anterior, cuando se apljican en entornos comerciales tienen problemas, en particular, los diferentes coeficientes de expansión como entre el Jnúcleo y la cubierta pueden conducir a exceso de tensión que1 se imponen a los depósitos como un I resultado de la expansión térmica del núcleo si es un I : reflector dejado expuesto al calor, por ejemplo, como ocurre en los climas tropicales o cuando un reflector se deja en el i sol en un muelle o a bordo de un buque. La expansión térmica' ', i del núcleo ha conducido¡ a fallas de la cubierta. Además de i otras cuestiones han surgido: El relleno! de un reflector acústico con un I material de núcleo | adecuado no puede ser logrado i confiablemente sin el ¡encogimiento del material madre de núcleo, dando lugar a grietas y huecos o en el núcleo esto produce un rendimiento ! inconsistente como entre, reflectores aparentemente idénticos - El acoplamiento acústico entre el núcleo y la cubierta es variable y es pobre en algunos casos; ' j ! - Las regulaciones de salud y seguridad pueden j limitar la profundidad dél despliegue de tales reflectores en agua por temor a que la filtración de agua en él interior del reflector darla lugar ja un fallo incontenible explosivo cuando un reflector se! eleva a la superficie : aunque se propone una solución a este problema, que es una mano de obra intensiva en la fabricación y por lo tanto relativamente caro. i¡ De acuerdo con la presente invención ún reflector acústico para uso bajo el agua y que comprende una cubierta ? que rodea un núcleo caracterizado porque la cubierta tiene uno o más orificios en lja misma permitiendo que el agua entre y salga libremente del1 interior de la cubierta cuando el reflector se implementa ¡en agua.

En esta parte ¡de la estructura de una onda acústica incidente puede entrar en la cubierta que pasa a través en el núcleo y se refleja hacia atrás desde la pared de la cubierta opuesta a la entrada e'n el núcleo y otra parte puede ser guiada dentro de la propia capa alrededor del núcleo para i combinar de forma constructiva con onda acústica que pasa a través del núcleo y que se vuelve a irradiar desde la cubierta. ' de la invención, el núcleo tiene nor que el volumen interior de la agua, el agua entra en ¡el interior úcleo y el interior de la pared de construcción, existe un margen leo se expanda térmicamente cuando a en climas cálidos, pero para que espacio causado por la contracción cuando el reflector se sumerge en el reflector es llevado de nuevo a cumulación de presión dentro de la ibera a través del agua que fluye evitando cualquier rieSgo de falla ado, sorprendentemente, que la de la cubierta entre la cubierta y ialmente el acoplamiento acústico núcleo y la conflabilidad del una primera forma de modalidad de tiene una sección transversal sección transversal correspondiente cubierta formando un espacio entre e la cubierta de dicho espacio de ctor es primera ás estar elevadas o con el ción con de estar de los cubierta . absorben tensión material párrafos ta puede contacto ncuentra entro de n número para asegurar un posicionamiento estable del núcleo con j respecto a la cubierta, pero diez es mejor en la práctica.

Los orificios permiten que el agua libremente para entrar y salir del volumen entre la cubierta y el núcleo, y cuando el reflector se sumerge en agua, entrada de agua entre la cubierta y las unidades centrales hacia fuera el aire que estaba presente antes de la inmersión. En la práctica, un i gran número de pequeños j orificios distribuidos alrededor de la cubierta se han encontrado más eficaz que uno o unos pocos orificios. 24 orificios funcionan bien, pero 48 se reducirá más cualquier tendencia para que el aire quede atrapado entre la cubierta y el núcleo en la inmersión del reflector.

Típicamente, los orificios son de 1 mm de diámetro y las porciones elevadas o gránulos están diseñados para mantener una diferencia jde llenado de 1.3 mm entre el cuerpo del núcleo y la paredl de la cubierta interna cuando la cubierta se encuentre ¡a su temperatura de funcionamiento diseñada. El espacio se 1 llena de agua cuando el reflector se sumerge en agua. ¡ Para algunas aplicaciones, puede ser deseable que el reflector permanezcá relativamente invisible durante un tiempo después de la colocación en el agua. A fin de lograr I esto utilizando un reflector del tipo descrito en la presente, el aire tienej que ser retenido entre la cubierta y el núcleo hasta el momento en que el reflector está destinado oporcionar un orificio más grande, ámetro y asegurar que es más alto ' coloca en el agua, el aire es ando se disuelve el tapón en la a o, preferiblemente, además de la e separación entre la cubierta y el eriormente descrita en el párrafo tomérico se puede lanzar con un un conducto que va desde el centro cubierta, permitiendo de nuevo el l orificio. Esto tiene, un efecto iciones de los párrafos anteriores, ómero u otro material deformable se n el orificio cuando está caliente. elastomérico o deformable se enfria en agua, el agua llena el orificio, dejado libre por el núcleo de eí tamaño del orificio en el centro las características de reflexión de on cambiadas, lo que permite que un el otro. El diámetro del orificio de 10% de un diámetro del reflector ificio, de otro modo se deteriorarán ctor. El propio conducto' debe ser de aproximadamente 10 mm de¡ diámetro para permitir que el aire escape cuando el reflectjor se sumerja en agua. El orificio central puede ser útilmente utilizado para transportar cargas j pequeñas, tales como dispositivos de monitoreo.

En una modalidad adicional, como alternativa a, o preferiblemente además de la provisión de un espacio situado entre la cubierta y el núcleo de la forma anteriormente descrita en el párrafo j

[0008], el reflector puede tener un i orificio en lados opuestos de la cubierta que se comunican con un conducto a través del centro de la cubierta que permite el libre acceso !de agua dentro y fuera dél conducto. i El uso de un conducto tiene una ventaja potencial adicional i que permite a un número de reflectores que se extiendan i juntas, o un reflector !que está atado a un objeto bajo el I agua sin la necesidad dé redes o jaulas como se describen en WO2011/012877 o W02011/ o'l2878.

En cada uno de los casos anteriores, el mejor i rendimiento se obtiene j si la cubierta y el núcleo de los materiales se eligen de j modo que la relación de la velocidad de transmisión de onda de sonido en la cubierta a la i velocidad media de la ¡transmisión de la onda en el núcleo está en el rango de 2.5 a 3.4 o un múltiplo de la misma. La modalidad que un múltiplo de esta relación también proporcionará excelentes resultados permitirá una capa de aluminio o aleación de ¡ cubierta de aluminio para ser usada úcleo relativamente comprimibles TV12. Los núcleos incompresibles i as derivados de la ; expansión j ¡ , la relación de la velocidad de onido en la cubierta a la velocidad de la onda en el núcleo, está en el inclusive, o un múltiplo de la tiene una velocidad acústica de 1433 diendo de su salinidad. Cuando se elastomérico basado en silicio, a na velocidad acústica de ' 1018ms"1, la acústica en un 25% de cubierta de de poliftalamida a la del núcleo se está muy cerca la proporción ideal. ntre el interior de la cubierta y el t ivamente el acoplamiento acústico úcleo, dando lugar a un rendimiento . han encontrado que una cubierta idrio de 25% poliftalamida reforzada ómero de silicona de RTV12 produce las ondas acústicas incidentes en El 25% de poliftalamida reforzada con fibra de vidrio se vende bajo el nombre comercial Zytel ® HTN51G25HSL por la E.I. jdu Pont de Nemours and Company. Un poliftalamida reforzada i con fibra de vidrio similar se I comercializa bajo la marca Amadel por Solvey SA. Las poliftalamidas con mayor contenido de fibra de vidrio se pueden obtener y proporcionar con cubiertas más duras, pero i como el contenido de fib a de vidrio aumenta también lo hace la fragilidad de la cubierta final y la velocidad de ! i transmisión acústica en¡ la cubierta. Para un rendimiento óptimo, éste deberá ir acompañado con un núcleo que tiene una velocidad de onda superior al mismo RTV12.

Otros elementos no metálicos adecuados : para formar i la cubierta incluyen epoxi impregnada de fibra de carbono, de fibra Kevlar ® (aramida) , Zylon ® [poli (p-fenileno-2 , 6- benzobisoxazol) o PBO] de fibra impregnada con resina epoxi, y epoxi impregnada de pollietileno fibra (por ejemplo, Dyneema ®) . Al variar la cantidad de fibra en el material compuesto de la velocidad acústica longitudinal dentro del material se puede, ajustar para que jcoincida con la aplicación. Mediante el uso de la información en la presente memoria relativa a la mejor relación de cubierta a base ratios de velocidad acústica, un material de núcleo se pueden seleccionar para dar el mejor rendimiento.

La cubierta ¡también puede ser de ' metal. Las I cubiertas de metales potenciales, aluminio y sus aleaciones nas como el aluminio refleja las señales acústicas incidentes, el núcleo y alrededor del interior que pasan por el interior de la ructivamente con los que pasan en desde la parte trasera del núcleo, vuelven a irradiar de nuevo hacia . La aleación de aluminio 6061T6 ca longitudinal de 6299 ms cuando agua de mar reduce .la relación de cubierta de núcleo para cerrar a e la relación. En el caso de un eación de aluminio de la presencia ta y el núcleo también mejora amiento acústico entre¡ la cubierta que en el caso de la cubierta de relación entre la velocidad a a la del núcleo descrito en la núcleo es idealmente uno que tiene poco más de 1000 ms-1; el caucho de erfectamente a este criterio. Por ad de cargar con elastomeros de jusfar la velocidad del núcleo. El de elastomeros son inherentemente es de deformarse con la expansión : ambién, ha sido necesario fundir, ya ación o encolado de disolvente, las cubiertas conjuntamente para formar proporcionar alivio de presión medio escompresión explosiva expansión. En nte invención cualquier acumulación r causada por el agua atrapada evita ¦ agua pueda salir del reflector a Por lo tanto, no hay necesidad de ilizar pegamentos sofisticados para ierta juntos. dad adicional, por lo' tanto, un tiene una cubierta que rodea un cubierta comprende dos hemisferios, l borde de un hemisferio tiene una tro hemisferio tiene una ranura, la ranura cuando los dos hemisferios lengüeta o ranura tienen; una porción ateralmente desde el mismo y el otro iene un tope para recibir la porción güeta se acopla con la ranura de la acoplará con el tope para que se la cubierta juntas. Dicha cubierta más fácil y barata de fabricar que está pegada o soldada. de seguridad la capacidad para na aumentada es necesaria para cierre descrito en el párrafo ara cizalla si la presión dentro cifra predeterminada. Para una reforzada de poliftalamida como ede ser fijado en alrededor de rojo y el tope, para entornos de es de la cubierta pueden ser ; metal tales como ' aluminio y inio se fabrican preferiblemente üeta sencilla y junta de ranura la cubierta y pegando las dos esivo epoxi convencional de bajo ; ite ®. n más comúnmente esféricos, sin reflectores tubularés, ovoides, única limitación en una forma rficie de los reflectores que entrante debe ser suave y sin a entrante. os reflectores acústicos de transmiten y reflejan las ondas cuencias mucho más bajas (por omo 4 KHz) que, por ejemplo, los estas frecuencias más bajas, un e con un reflector acústico que erta con un alto módulo de _? 15x105 Kg-cm . 300 mm con 8.8 mnr dé espesor de nio 6061T6, que tiene un módulo cm"2 y RTV12 se ha ¡obtenido un de -3dB a 62KHz, que es mejor ta grabada con una reflector . De los depósitos metálicos s aleaciones son particularmente ático debido a su tendencia a una gran parte de la radiación da desde la superficie frontal. podrían ser aún más eficaces, bricar. La esferas que están a o realizan menos bien a bajas tro es, probablemente, el límite submarinas como la frecuencia a ser el RTV12 elastómero 'de silicio, sar otros elastomeros. s redes y jaulas se han propuestas tores acústicos en su lugar. Sin d adicional de la invención, una cio en la cubierta de un reflector rita anteriormente. La barra puede y pegada o soldada por 'fricción en preferiblemente, la barra está un extremo y dicho extremo está oscado internamente en la cubierta de la clase descrita en esta n tiene una ventaja particular ya sión dentro de la cubierta es la circundante, la barra no requiere orificio roscado seria más grande ros orificios en la cubierta. La a como parte de los medios para su lugar como se describe a las modalidades mencionadas en el o extremo de la barra se puede un objeto que será marcado, o en ecifica. Normalmente, este extremo ernamente y se puede enroscar en un I punto de montaje en un objeto, o de un pedestal en el lecho marino. j Idealmente, la 1 barra está hecha del mismo material como la cubierta para ¡! reducir la alteración de la onda acústica que se desplaza alrededor de la pared de la cubierta. Sin embargo, si los depósitos son de aleación de aluminio metálico y la b'arra es del mismo metal, la atención i sería necesaria en el montaje en otro objeto de, metal para ser marcado para evitar la corrosión electrolítica. i Algunos sistemas de sonar individuales emiten I impulsos acústicos que duran mucho tiempo; los pulsos largos se utilizan particularmente en los sonares que utilizan una i señal reflejada para reunir información analítica sobre un objetivo reflejado. Cúando se utilizan los sonares en combinación con reflectares conocidos, la señal de retorno se refleja directamente desde la cubierta frontal del reflector ] i que puede enmascarar la ¡señal acústica regresada de las ondas acústicas que han entrado en la cubierta, lo que da como i resultado la pérdida de 'la información de identificación útil acerca del propio reflector. i Por lo tanto, i se proporciona un reflector acústico I ¦ en combinación con una fuente pulsada acústica subacuática en donde el tiempo de pulso y la separación es inferior a dos veces la distancia desde el punto de entrada de la transmisión acústica enj el núcleo del reflector dividido por la velocidad acústica en el núcleo. En el caso de un i reflector acústico esférico del pulso de tiempo y la separación por lo tantcj es del doble del diámetro de la esfera dividida por la velocidad acústica. De está manera, la ¡ onda acústica se refleja! desde el interior del reflector que í será "escuchado", y no dominado por los reflejos de la parte frontal de la cubierta. Un pulso corto de este tipo puede ser combinado con pulsos más largos, siempre que el pulso corto i ocurra con suficiente j frecuencia para permitir que el reflector en cuestión pueda identificarse.

Se ha encontrado que en algunas aplicaciones, los reflectores acústicos pueden ser manejados muy rudamente antes de la inmersión em agua, lo que conduce a daños en la cubierta. Este daño puede conducir a la pérdida en el rendimiento del reflector en uso, o la división de la cubierta por completo. ¡Esto es particularmente real en los I depósitos no metálicos'. Por lo tanto, en un desarrollo i adicional de la invención, el reflector acústico se ¡ caracteriza por tener uña capa que comprende una o más capas de poliuretano alrededor del exterior de la cubierta.

Otras características de la invención se exponen en las reivindicaciones. ¡ i Las Figuras 1K, IB y 1C muestran los componentes de un reflector acústico hecho de aleación de aluminio 6061T6 de j acuerdo con la invención; una sección transversal del do los componentes mostrados en los componentes de |aleación de uestran los componentes de una nvención en la que el material ctor acústico comprende 25% ; a una sección de un reflector las Figuras 1 y 2 quipado con el uso de barras de montaje en cos de acuerdo con la invención sición simple bajo el agua; ; ra el uso de una barra en e invención para crear una rma de carta; na sección transversal de un e tiene un orificio central con uminio; na sección transversal de un n orificio central ,en el que el eflector acústico que comprende liftalamida; La Figura 16 compara los ecos en las 'frecuencias i bajas de la parte frontal con la parte posterior del reflector se ej emplifica en la Figura 15; La Figura 17 compara los ecos a varias frecuencias de la parte frontal con ¡ la parte posterior del reflector se ¡ ejemplifica en la Figurare en las bajas frecuencias; i La Figura 18 compara los ecos a varias frecuencias j de la parte frontal con | la parte posterior del reflector se I ejemplifica en la Figura 4C en frecuencias más altas y i compara los resultados con los datos del modelo; y La Figura 19 es similar a la figura 18 pero muestra i la respuesta global del [reflector y lo compara con los datos del modelo. j En las Figuras! 1A a 1C, se muestran los1 componentes i de un reflector acústico' (10 en la Figura 2) para el uso bajo el agua de acuerdo con ¡esta invención. Dos hemisferios 13 y 14 comprenden la cubierta 12 de un reflector acústico esférico. Los hemisfer Iios están hechos de aleación de aluminio 6061T6. El núcleo 16 del reflector está colado RTV12 y se muestra en la Figura 1C. El diámetro del núcleo 16 es tal que es muy ligeramente más pequeño, .a 1 temperatura j ! ambiente, que el diámetro interior de la cubierta cuando los dos hemisferios 13 y 14 se ensamblan entre si. El núcleo 16 tiene una pluralidad dé gránulos 18 verticales distribuidos ¡ i uniformemente alrededor del exterior del núcleo. En la de cinco gránulos, pero ocho ito para la fabricación. Los mm de altura. 20 se proporcionan en los iere que un gran' número de de diámetro se proporcionan interno es ventilado desde el e sumerge en las aguas y de acio entre el interior de la orificios más grandes, de tro podrían ser utilizados, go de ser bloqueado cuando el del mar. En este ejemplo se tro, pero las esferas hechas tisfactoriamente,, aunque el eso mejorado del agua y de la n del reflector en agua. oporciona alrededor del borde Una ranura 26 está dispuesta rio 14 para recibir lengüeta 4 se ensamblan entre sí. 6, es a partir de una mezcla pio se vierte en un molde o con los gránulos y se cura l molde se llena en exceso posibilidad de fisuras de una vez que el núcleo ha núcleo 16 se coloca en uno El otro hemisferio, por obre el núcleo 16 con la rio 13 dentro de la ranura Esto se puede ver con más los 18 mantienen el núcleo rta 12, con un espacio 19 y el núcleo 16.. j ado se sumerge en agua, el icios 20 que presentan el a que para mayor claridad, la Figura 2 el espacio 19 que muestran en el dibujo te 1.3 mm. ¡ este RTV12 ejemplo, otros r utilizados, aunque su s mostrados en esta memoria montada está pegado con adecuada para la unión de 2000 Plus™ es adecuado. Es ido de la articulación.

Se ha encontrado útil recubrir el núcleo 16 con un I compuesto anti-incrustarite para evitar la acumulación de i i material en el espacio ¡19. Actualmente hay diez compuestos i antiincrustantes autorizados para su uso en ambientes I marinos. | En teoría, el lacero tiene también el potencial de formar la cubierta de las Figuras 1 y 2, pero esta ha sido rechazada en primer lugar porque una proporción muy elevada I de una onda acústica incidente es reflejada desde el frente, dejando un eco relativamente débil de la parte posterior, haciendo el reflector difícil de ver con un sonar y en segundo lugar debido a problemas de corrosión . bajo el agua. ?1 latón parece más adecuado, pero es mucho más caro y demasiado pesado en uso.' Como se ha ¡indicado previamente un grado de optimización es necesarijo para lograr la mejor combinación de grosor de la cubierta y diámetro de la cubierta para cualquier aplicación particular. Pero una cubierta esférica 6061T6 de 300mm con un ; espesor de pared de 8.8 mm funciona i bien a frecuencias inferiores a 80 KHz, como se ve en las I : Figuras 15 y 16. ¡ I La Figura 3 maestra los componentes de, aleación de aluminio 6061T6. Un número de constituyentes, silicio y zinc, por ejemplo, tienen velocidades acústicas sustancialmente por debajo de la del aluminio. Al aumentar el contenido de dichos referencia a las Figurajs 15 y 16 más adelante, demuestra claramente que es la relación particular, que es un múltiplo i de la relación preferida | 2.74 a 3.4 proporciona excelente, de hecho inesperado, rendimiento cuando es cuestionado por ondas i incidentes acústicas por ¡debajo de 100 KHz.

Pasando a las j Figuras 4A a 4C, que ilustran los componentes de un reflector acústico cuya corteza comprende 25% de poliftalamida reforzada con vidrio vendida bajo el nombre comercial Zytel ¡ ® HTN51G25HSL por IE du Pont de j Nemours, los componentes son idénticos a los de ; las Figuras 1A a 1C para guardar los materiales de cubierta diferentes y la provisión de una .porción circunferencial elevada o cerrojo i 30 alrededor de una cara de la lengüeta 22 y un tope correspondiente 32 sobre una cara de una pared correspondiente de la ranura 26 para recibir el1 cerrojo 30.

Cuando los dos hemisferios 13 y 14 se ensamblan entre si alrededor del núcleo, los circunferenciales de cerrojo 30 se acopla en el tope 32 como se puede ver en la Figura 4C. El cerrojo 30 puede estar ¡construido de manera que produzca un error si la presión dentro de la cubierta excede de un mínimo preestablecido, por ejemplo entre 4.921 y 7.03 kg/cm2, permitiendo que los dos ! hemisferios 13 y 14 se dividan uno de otro, si este se requiere para la aprobación de seguridad y i certificación. Sin embajrgo no se ha conocido la falla de un reflector de acuerdo con esta invención como resultado de la reflector excede el mismo mínimo preestablecido usado.

I ; Los inventores han encontrado que una cubierta i fabricado con fibra de vfidrio reforzada de 25% póliftalamida I como se ilustra en las Figuras 4a-c con un1 núcleo de elastómero de silicona de RTV12 produce excelente reflexión i de las ondas acústicas incidentes en frecuencias específicas. El 25% de poliftalamida reforzada con fibra de vidrio se vende bajo el nombre comercial Zytel ® HTN51G25HSL por la IE I : du Pont de Nemours and ¡Company. Una poliftalamida reforzada con fibra de vidrio similar se comercializa bajo la marca Amadel por Solvey SA. Las poliftalamidas con mayor contenido ! de fibra de vidrio se pueden obtener y proporcionar cubiertas más duras, pero como el ¡contenido de fibra de vidrio aumenta i también volviendo frágil la cubierta final y la velocidad de i : transmisión acústica en la cubierta. Para un rendimiento ! Í óptimo, este deberá ir acompañado con un núcleo que tiene una i velocidad de onda superior al propio RTV12.

Otros la cubierta de fibra de carbono, Kevlar ® (aramida) de fibra, Zylon ® [poli I (p-fenileno-2 , 6-benzobisoxazol) o PBO] de fibra impregnada ación con la de la estructura de cias superiores de 100 kHz, que que los reflectores de las Figuras : frecuencias inferiores a 100 KHz. a sin metal ha ocurrido daño a la na en tierra o en la cubierta de un reducir mediante el recubrimiento liuretano, que está estrechamente l agua de mar, aunque se debe tener queo de los orificios. las dos mitades semiesféricas 13 y flector 12 de un reflector acústico a invención son como se describe en s características idénticas no se ero pueden ser identificados con 1 y 2. Una media semiesférica 13 de rovista de un orificio roscado scas internas 36 del orificio de ternas 42 de un extremo de la barra tornillo externamente roscado de la r en una toma de corriente adecuada montar el reflector acústico en su 0 está hecha del mismo material como tor acústico.

La barra 40 es.tá hecha del mismo material como el caparazón 12 del reflector acústico. Por lo tanto, la barra 40 que se muestra en la Figura 5 sería la aleación de aluminio 6061T6; si la ubierta fue del tipo mostrado en las Figuras 4a-c, la barra sería de poliftalamidá 25% reforzada con vidrio.

La Figura 6 ilustra un ejemplo de uso de la barra I de la Figura 5. Dos reflectores acústicos idénticos 50 del i tipo descrito en la Figura 5 están montados bajo el agua por i atornillado de las barras 40 también de la clase mostrada en la Figura 5 en un orificio roscado internamente en la cubierta de estos reflectores . Los otros extremos se I : atornillan en los receptáculos 44 en cada extremo, de un brazo transversal 46 de un dispositivo de tridente como el montaje 48 fijado al lecho marino 52, por ejemplo, entre las patas de una plataforma de perforación de aceite (no se muestra) . Un reflector acústico más 1 grande 51 de la misma clase está montado sobre una barraj vertical adicional 40 montada en un receptáculo adicional 4¡4 sobre el brazo transversal 46 del tridente 48 a mitad d|e camino entre los dos' reflectores acústicos más pequeños! 50. El reflector 51 es ligeramente superior en el agua qué los reflectores 50. Los, reflectores 50 y 51 son del tipo ilustrado en las Figuras 1, y 2 con los orificios en la cubierta para permitir el acceso libre de agua en un espacio entré el núcleo y la cubierta. reflejada 59 de reflector 51. A se acerca al tridente 48, se dos reflectores pequeños 50 y cisa del sumergible hacia su , una pluralidad de · reflectores n la presente descripción pueden ados para formar el contorno de , un activo en particular puede or ejemplo al reflejar el código forma de combinación de za un sonar de barrido lateral ión de letras de un número, el spositivo reflectante para la drá que ser montado en un ángulo La mayoría de los sistemas ido se configura para explorar a e 45° con la horizontal, de modo ación con sonar como en uso, el manera que el contorno de por los reflectores es también zontal. marco de contorno en forma de A ondo del mar 52 en frente de una erforación 62, de tal manera que es de 45° con respecto a la y los miembros verticales 62 1 el fondo del mar sé construyen u carácter real no 1 es critico istente a la degradación en el reflectividad acústica de baja) ; a que es casi transparente a las táculos roscados internamente 44 superior del bastidor en los a principal de la letra A. Los emo roscado externamente de una n la Figura 5. endiculares al bastidor 60 de la extremo de las barras 40 en los 1 ente de reflectores acústicos crito en la Figura 5. Otros que puede ser de un diámetro 64) marcan una ruta hacia la Un por un sumergible 70. El propio de barrido lateral de 45°, ncho de banda sonar 68. La or los reflectores apústicos 64, ada dirigida de nuevo hacia el zontal, lo que da como resultado 21, aproximadamente a 10 mm espacio 19 a un orificio s otras partes son como se En la Figura 10, que muestra eflector se ilustra en las or 10 tiene un conducto 25, diámetro, que se extiende eo 16. La cubierta 12 tiene misma, cada uno enfrente de ucto 25. Estos orificios 24 dor de 10 mm, de los otros . orificios 24 y el conducto mostrado) , por ejemplo de a ayudar en la distribución, en la posición de los ra de los reflectores con 10, los gránulos 18 y de manera que estén fuera erior de la cubierta. Aunque e la expansión térmica del . . del núcleo de la cubierta es : ión ilustrada y por tanto no ar la invención. ustran la construcción y el En cada caso, el reflector ircular y está dispuesto y e cuestionar al sonar de la a una circunferencia de la un diagrama esquemático de de un número de reflectores 152 cada uno de acuerdo con un extremo abierto cubierta una sección transversal del los marcadores! 152 es una de elastómero de silicona, s, como se describe en la 1 ex.truido con crestas que se superficie .exterior para la cubierta tubular. El agua 157 formados de esta manera a 153, de una manera similar y 4 anteriores. 156 de las marcas 152 salga libreménte de las res 152 tienen una cubierta islada de las secciones de or orejetas eléctricamente a necesario en el caso más as cilindricas 1-53 ; se hicieron conductor. La sección de tubo nvencionales 160 con orificios atornillada a otra sección de con los marcadores puede ser por medio de los orificios de como a otro tubo empotrado. De tubería equipada con los ser montada como1 parte del ión de una tubería submarina. ás del núcleo 153 puede estar al en el cual el agua puede , la presencia del espacio 157 lamiento acústico mucho mejor leo 154 que podría ser el caso tubulares en las Figuras 11A ción con una sección de tubo, ar a otros objetos, tales como : de petróleo, plataformas de res en el mar y otros objetos Para su uso en conjunción con n la industria del petróleo y s sería de alrededor de 100 mm gua! permite el l'a cubierta el caso de otra cadores de las la misma manera documento. Las e acústica son art de la onda l núcleo 154 o a ser reflejada trada de vuelta ¡ plaza alrededor I ma .constructiva avés del núcleo egreso hacia la ¡ las1 Figuras 11A ! ección de tubo, i tos, tales como ' plataformas de y Ojtros objetos i conjunción con del petróleo y dedor de 100 mm de diámetro y la cubi'erta 25% de fibra de cubierta de I poliftalamida reforzada con vidrio reforzada, cubiertas de aluminio o aleación de aluminio inferiores en funcionamiento que las frecuencias desplegadas. Las cubiertas : 153 o 163 podrían ser construidas en dos mitades longitudinales, el núcleo se inserta en una media y las dos mitades unidas de la misma manera como se describe en la relación con la cubierta I esférica de las Figuras 4a-c. i La comprensión de que una tubería ; de gas de i plástico u otros tubos 'no ferromagnéticos , se pueden marcar i 1 de esta manera es un desarrollo particularmente importante ya I que no es otra forma conocida efectiva en costos de manera i satisfactoria de marcado de los mismos, una vez que se han colocado bajo el agua para que posteriormente puede ser trazado. Los tubos ferromagnéticos se puede rastrear mediante sus firmas magnéticas. : i Otra modalidad de la invención se muestra en las Figuras 12A y 12B. uji marcador toroidal 170 construido siguiendo los principios descritos anteriormente.; El marcador í tiene una cubierta 174 que comprende dos mitades semicirculares seccionadas transversales 172 y 173, unidos por una lengüeta pegada 17¡7 y junta de ranura 178. Un núcleo toroidal 176 se forma ide un elastómero moldeado que tiene gránulos 180 en su superficie exterior en contacto con la superficie interior de la cubierta y crear un espacio 182 ados por debajo de la superficie columna de sujeción' 190. Estos encima del fondo del mar pueden el puntal 190. Las corrientes preferentemente alrededor del jar el nivel del lecho del mar a 194C, que inicialmente está por a detección de este , marcador en onar proporcionará . una alerta ecesidad de atención posible. inúa y el fondo marino desciende r la linea 198, un marcador más puede indicar que una situación ha desarrollado bajo el agua y el necesitar atención urgente. dal 170 se puede montar en la no o una pluralidad de barras del hecha del mismo material que la aciones de seguridad y militares, eflector permanezca relativamente después de la colocación en el utilizando un reflector del tipo emoria, el aire tiene que ser y el núcleo hasta el momento en que el reflector sea ¡destinado para ser detectable. Al proporcionar un orificio más grande en la cubierta, por ejemplo 10 mm de diámetro y asegurar que es más alto cuando el reflector se coloca en el agua, el aire es expulsado rápidamente cuando el tapón se disuelve.

Los materiales adecuados incluyen tapón de sal común (cloruro sódico) , óxidos de tierras alcalinas, calcio y boro, o magnesio (incluyendo aleaciones de magnesio que reaccionarán con el ag' a salada para formar un compuesto j soluble) . ¡ I Una aplicaciónj adicional de la invención incluye el monitoreo de la transmisibilidad de la acústica de un cuerpo ! de agua. Mediante la fjij ación de un número de reflectores acústicos de acuerdo con la invención a distancias crecientes desde una fuente de sonar, la transmisibilidad acústica de dicha masa de agua se puede controlar mediante el control de las ondas acústicas reflejadas desde los reflectores. Como la capacidad de transmisión se reduce, por ejemplo en agua más áspera, los reflectores ¡más alejados de la fuente de sonar ya no serán vistos. Esto ¡puede ser útil cuando se supervisa buceadores o poblaciones de peces, ya que permite una i distinción que debe hacerse entre la falta de respuesta debido a que no hay buzo o pescado para ser visto, y una situación cuando el j agua turbulenta o turbia reduce i simplemente el rango del! detector de sonar. con un reflector acústico de la ente invención, es . deseable para entre los pulsos más largos. El tiempo de impulso inferior a dos ubierta de un reflector acústico de onda acústica promedio en todo el núcleo. Los pulsos cortos de periódicamente entre pulsos más pulso en cuatro) . Tal patrón a Figura 14. 4, un patrón de onda acústica e una sonda (no mostrada) hacia un el tipo mostrado en las Figuras 1, gitud más corta 72 se transmiten I sos más largos 71. Suponiendo que reflector, a través de cualquier o, es de 280 mm (en un reflector mm) y es la velocidad acústica y el núcleo 1100m/s, 1 la longitud corto 72 es 5xl0"5 segundos, si la radiarse desde el núcleo debe ser errogación. tra la respuesta de frecuencia de aleación de aluminio bajo el agua con un núcleo de RTV12 se muestra Cambiando a la Figura 16, las respuestas obtenidas de la parte posterior y frontal del reflector se muestran, con la misma observaciJn con respecto a las partes de las I curvas marcadas X e Y.

En la Figura 16 se verá que debajo de 80 KHz el eco de la parte posterior del reflector es al menos tan fuerte como la de la parte frontal, lo que significa que en este rango el reflector producirá información significativa sobre el tamaño del reflector}. Se ha encontrado que una excelente respuesta acústica se logra a partir de reflectores acuerdo con la invención, con paredes de la cubierta entre 6 y 15 mm de espesor, i Aunque el mecanismo exacto de la i I respuesta no se entiende completamente, se cree que es una combinación de una respuesta de ondas que pasan , a través de i la cubierta y en el núcleo está centrado y reflejada desde la i parte posterior de l'a cubierta de forma constructiva i interferir con las ondas acústicas que viajan alrededor de la cubierta pared, junto cpn un modo de respuesta resonante en el propio depósito. También se ha encontrado que <a medida que i aumenta el grosor de la cubierta de la frecuencia a la que i mejor respuesta se produce tiende a disminuir a medida que I disminuye el grosor de la cubierta mejor respuesta se produce con una frecuencia cada! vez mayor, aunque los reflectores de aluminio y cubiertas de aleación de aluminio no mostraron variación tanto en respuesta a los cambios .de espesor de ores sin cubierta no metálicos las Figuras 17 y 18.' i o de 200mm de diámetro con una i aleación de aluminio, la respuesta debajo de 100 KHz) disminuye. Por metro, aunque la respuesta es muy vuelve demasiado grande para el para reflectores para operar en un a del diámetro reflector ideal es y 400 mm io con reflector de aluminio o de fuertes. Además de la¡ fabricación a la industria bajo el agua, las ncluyen el uso en la industria redes y nasas y trampas submarinas, dustria de la aviación para marcar omponentes clave de la aeronave. En za y la ligereza de los reflectores co para el dispositivo para ser ronave conectada a la caja de negro a otra. En caso de que un avión se identificación y recuperación del posible, en teoría, en cualquier uras 18 y 19, y en contraste con cubierta de aleación jde aluminio la Figura 4C también tuvo una ngo de 100 a 130 kHz de nuevo Hz, y entre 360 y 400; KHz con el ebas, no mostrados, muestran una 690 KHz con un pico a 675 KHz, un a producirse a 970' KHz. Estos rmente interesantes , como las s respuestas se producen en las gular de los sistemas de sonar en o y gas, de la toma de los tran en las Figuras 4A a 4C su uso en esa industria. r los resultados mostrados es blicados en US 5822272A (REAM) 13 verá que son significativamente : variación de las frecuencias a las de los picos para espesor de pared de 200mm de diámetro construida respuesta primaria es la que se Figuras 18 y 19, la secundaria es Grosor 6.9mm: Primaria Mediana 124 ¡438 KHz Grosor 7.0mm: Primaria Mediana 119 ¡425 KHz.

Grosor 8.0mm: Primaria 'Mediana 111 398 KHz. jGrosor 8.8mm: Primaria Mediana 113.5 J379 KHz.

I i Grosor 9.1mm: Primaria Mediana 101 j t |360 KHz.

I . j Grosor lO.Omm: Primaria Mediana 99 345 KHz. j Grosor 10.9mm: Primaria , Mediana 115 I |330 KHz. superiores a 9 mm cubierta un pico i los dos picos medidos primaria y ¡ ' i l aumento de la cubierta espesores ¡ frecuencias a las que se producen os, aunque esto no es totalmente de las modalidades descritas en la s ondas acústicas en el reflector anteriormente. A baja frecuencia, cree que este mecanismo puede ser mejorado por la reverberación de la parejd de la cubierta, aunque esto no está probado, lo que puede explicar los mejores resultados de cubiertas del metal a frecuencias más bajas

Claims (1)

1. S ara uso bajo el agua y un núcleo caracterizado orificios en él mismo ! libremente del interior implementa en agua. o de acuerdo con la que tiene una sección cubierta que rodea un sen las ondas acústicas n parte, a través de la ada de regreso desde la rada de la onda acústica e adentro de la cubierta da y es la' forma re- o de acuerdo con la orque el núcleo tiene un volumen interior de la , e acuerdo con cualquiera erizado en que el núcleo vadas deformables en su están contacto con el sumen la ualquier relación o en la onda en ve, o un con la n de la bierta a l núcleo múltiplo ualquier núcleo con una terizado el grupo vidrio, nada con enileno- ibra de acústico de acuerdo con la ado porque la cubierta comprende a reforzada con fibra de vidrio acústico de acuerdo con la zado porque la cubierta tiene r acústico de acuerdo con aciones 1 a 18, caracterizado luminio o de una ¡aleación de acústico de acuerdo con la binación con un : sistema de ite radiación acústica a una acústico de acuerdo con la cterizado porque la 1 pared de la m de espesor. ¡! cústico de acuerdo con cualquier racterizado porque el núcleo es cústico de acuerdo con cualquier caracterizado porque corteza nidos entre sí, el borde del hemisferio que tiene una lengüeta cooperante en una ranura formada en el borde del otro hemisferio. ! 27.- Un reflector acústico de acuerdo con la reivindicación 26, caracterizado porque uno de la lengüeta o [ i ranura tiene un cerrojol en acoplamiento con un tope formado en el otro de la ranura o de la lengüeta, dicho cerrojo mantiene juntos los dos hemisferios. ; 28 Un reflector acústico de acuerdo con la reivindicación 27, caracterizado porque el cerrojo falla si la presión dentro de I la cubierta excede de1 un máximo predeterminado . i 1 29.- Un reflector acústico de acuerdo con cualquier I 1 reivindicación precedente, caracterizado porque está recubierto con una o más capas de poliuretano alrededor de la parte exterior de la cubierta. , 30.- Un reflector acústico de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque' la cubierta i tiene al menos un- orificio adicional o depresión, dicho í , orificio o depresión recibe la barra externa. 31.- Un reflector acústico de acuerdo con la I reivindicación 30, caracterizado porque la barra está hecha del mismo material que ía cubierta. j 32.- Un re|flector acústico de acuerdo con I cualquiera de las reivindicaciones 30 ó 31, caracterizado por el hecho de que es uno I de al menos dos reflectores acústicos ara proporcionar ar de barrido . de acuerdo con 1, montado en un de ubicación de y, a un sistema acuerdo con la l bastidor está idor es normal a rdo con cualquier on una fuente de ue la fuente de les de radiación a dos veces la la transmisión por la velocidad ' acuerdo con la i dichos pulsos patrón de pulsos 37. - Un reflector acústico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29, inicialmente implementado con componentes de una aeronave . 38. - Un reflector acústico de acuerdo con cualquier 5 reivindicación precedente, caracterizado porque es esférico. 39. - Un reflector acústico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35, caracterizado porque es tubular. 40.- Un reflector acústico de acuerdo con la ? ? reivindicación 39, porque está anexo a una sección del tubo. 41.- Un reflector acústico de acuerdo con la i reivindicación 39, caracterizado por el hecho de que está i conectado a un tubo no ferromagnético . 15 Un reflector acústico de acuerdo con i cualquiera de las reivindicaciones 39 a 41, caracterizado porque la cubierta comprende un tubo de extremo 'abierto, que rodea un núcleo, el núqleo teniendo crestas en su superficie i exterior en contacto con la cubierta tubular y formando un 20 espacio entre el núcleo j y la cubierta y forma dicho volumen y dentro o fuera de la i cual el agua puede entrar y salir libremente 43 Un reflector acústico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 35, caracterizado 1 ESUMEN stico principalmente para uso ende una cubierta que rodeo un cios son provistos en la cubierta agua entran y salgan libremente cuando el reflector es sumergido es se describen incluyendo el uso alada a un núcleo de agua, el uso a provisión de un bastidor para numéricos acústicamente, un tapón eración del reflector y revestir para limitar el daño. También se para mejorar la identificación de unas circunstancias. Se describen icularmente adecuados para usarse elativamente baja encontrados en con una cubierta de aluminio o reflectores con una cubierta no se con los sonares de frecuencia e exploración bajo el agua. Los féricos, toroidales, ovoides, o o tengan por lo menos una sección n desarrollo particularmente importante con la presente invención es la capacidad demarcar y trazar tuberías no ferriomagnéticas bajo el agua. importante con la invención es la capacidad demarcar y trazar tuberías no ferromagnéticas bajo el agua.