SE452687B - Elektromekanisk omvandlare - Google Patents

Description

i 452 687 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Den cylindriska vibrationsomvarfilaren enligt uppfinningen är av böjartyp, och har erhållit de i krav 1 angivna kännetecknen.

Fördelen med omvandlaren enligt uppfinningen är högre känslighet och en lägre resonansfrelcvens i en anordning av relativt liten storlek.

Vid användning som källomvandlare läggs en elektrisk signal av lämplig storlek och frekvens på elektroderna hos det aktiva piezoelektriska keramiska skiktet (eller två piezoelektriska skikt,-om två används) på ett sånt sätt att de två skikten exciteras, vilket bringar den sammansatta cylindern att vidgas och sammandras radiellt. Vid användning som mottagare överför den påvisade akusti- ska signalen en tryckvåg eller en annan form av vibrationsexcitation till cylin- derns yttre och bringar cylindern att mekaniskt vidgas och sammandras som gen- svar på den överförda excitationen. Cylinderns vidgning och sammandragning pro- ducerar en motsvarande elektrisk signal, som är tillgänglig vid elektroderna hos det pieaoelektriska keramiska skiktet eller skikten. Stela lock kan anbringas på cylinderns ändar för att begränsa rörelsen vid ändarna och därigenom öka rörelsen vid cylinderns mitt.

Genom användning av en segmenterad arxordning av det i krav 7 angivna slaget kan en cylindrisk multisektions vibrationsornvandlare av böjartyp byggas så att det bildas en lång cylindrisk omvandlare. På så sätt undviker man tidigare svårigheter att konstruera och polarisera långa, tunna piezo- elektriska keramiska element som är längre än cirka 15 cm. Varje aktiv del av en lång cylindrisk struktur kan bildas av segment anordnade kring cylin- derns axel. Dessa sektioner kan anordnas i ordnade rader eller spridas för att elitninera axiellla vibrationer. En cylindrisk böjare av vilken längd som helst kan konstrueras i sektioner utan behov av att använda aktiva keramiska segmentelexnent av full längd.

I en annan alternativ utföringsform kan en serie separata cylindriska böjaromvandlare anordnas längs den gemensamma axeln på ett sådan sätt att in- kompressabla vätskor kan pumpas. _ KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig- 1 är en perspektivy av en cylindrisk vibrationsomvandlare av böjar- typ. K Fig. 2 är ett tvärsnitt av Fig. l längs snittlinjen 2-2 där vibrationen hos de cylindriska väggarna illustreras med streckade linjer.

Fig. 3 är ett förstorat tvärsnitt av en del av den cylindriska väggen som visas i Fig. 2. 452 687 Fig. 4 är ett tvärsnitt.av en alternativ utföringsform av en cylindrisk vibrationsomvandlare av böjartyp där de streckade linjerna representerar de cylindriska väggarnas vibrationer.

Fig. 5 är ett belysande blockdiagram av ett system där man använder den cylindriska vibrationsomvandlaren av böjartyp både som källa och mottagare.

Fig. 6 är en perspektivvy av en isärtagen alternativ utföringsform av en cylindrisk vibrationsomvandlare av böjartyp där man använder en anordning av tunnstavstyp för det piezoelektriska materialet där omvandlaren befinner sig i mottagarmod.

Fig. 7 är ett tvärsnitt av Fig. 6 längs linjen 7-7.

Fig. 8 är ett förstorat tvärsnitt av en del av fig. 7 längs linjen 8-8.

Fig. 9 är ett tvärsnitt av fig. 6 liknande tvärsnittet visat i fig. 7; 'emellertid illustrerande elektriska kopplingar för ett projecerande verknings- sätt.

BESKRIVNING Av DEN FÖREDRAGNA UTFöRmGsFoRLmN I fig- 1 illustreras en cylindrisk vibrationsomvandlare av böjartyp all- mänt representerad av referensnumret 10. Cylindern 10 består av två skikt 12 och 14 där insidans skikt 12 är förbundet med utsidans skikt 14 så att de bildar en cylinder 10 i ett stvcke.I utföringsformen visad i fig. 1 är båda skikten 12 och 14 gjorda av ett piezoelektriskt keramiskt material och motsatt polariserade i tjockleksriktningen såsom visas av pilarna A respektive B.

Ett tvärsnitt av fig. 1 visas i fig, 2. En bättre förståelse för konst- ruktionen hos den cylindriska vibrationsomvandlaren av böjartyp 10 som den visas i fig. 1 i perspektivvy, och i en tvärsnittsvy i fig. 2, kan erhållas ge- nom en granskning av den förstorade tvärsnittsvyn av en del av cylinderväggen visad i fig- 3. Det inre piezoelektriska keramiska skiktet 12 är stelt förbun- det med det yttre piezoelektriska keramiska skiktet 14 med ett lämpligt binde- medel 16. Bindemedlet 16 kan vara ett epoxylim eller ett annat passande element.

Ett silverblandat epoxylim föreslås för att säkra en god elektrisk anslutning mellan de tätt liggande ytorna hos skikten 12 och 14. Elektroder 18 och 20 är galvaniskt utfällda på cylinderväggens in- och utsida hos den cylindriska om- vandlaren 10 såsom illustreras i fig. 3. Elektroderna 18 och 20 är gjorda av ett lämpligt konduktivt material för att antingen sända eller ta emot elektriska signaler till eller från de piezoelektriska keramiska skikten 12 och 14. Varken bindemedlet 16 eller elektroderna 18 eller 20 har betydande tjocklek för att in- verka på vibrationerna hos den cylindriska omvandlaren 10. På grund av att tjockleken hos skikten av bindemedlet 16 och elektroderna 18 och 20 är så liten 452 687 så har de inte illustrerats i fig. 1 och 2, och tjockleken har överdrivits för åskådlighetens skull.

Enligt fig. 2 i kombination med fig. 3 så kommer den cylindriska väggen .att vibrera genom sammandragningar och vidgningar kring noderna 22 och 24 om en elektrisk signal av passande storlek och frekvens läggs på elektroderna 18 och 20. Sammandragningarna och vidgningarna illustreras med streckade linjer 26. No- derna 22 och 24 är belägna ungefär en fjärdedel av längden från respektive ändar 28 och 30 hos den cylindriska omvandlaren 10. I praktiken kan nodernas 22 och 24 lägen vara en procent eller två mindre än en fjärdedel av längden från -respektive ändar 28 och 30. 7Den cylindriska vibrationsomvandlaren 10 av böjartyp nyss beskriven i samband med fig. 1-3 är en akustisk omvandlare som kan användas antingen som en generator eller en detektor av akustiska vågor i ett strömmande medium. De två skikten 12 och 14 är konstruerade så att skikt 12 är tätt sammansatt med skikt 14 och är av samma eller något kortare längd. Längden, väggtjockleken och dia- metern hos den cylindriska omvandlaren 10 påverkar det verksamma frekvensområdet och känsligheten hos omvandlaren 10. _ Polarisering av den keramiska cylindern kan antingen vara i motsatta riktningar såsom visas i fig. 1 och 2 eller i samma riktning. Om polarisering är i motsatta riktningar så görs den elektriska anslutningen till insidans elek- trod 18 hos skikt 12 och till utsidans elektrod 20 hos skikt 14. (Se fig. 3) Om polarisering är i samma riktning, så görs en elektrisk anslutning till elekt- rod 18 och elektrod 20, och den andra elektriska anslutningen görs till en elek- trod (inte visad) innefattad i bindemedlet 16. I det första fallet med polari- sering i olika riktningar så kan anslutningen till den cylindriska omvandlaren 10 utgöras av elektrisk seriekoppling. I det andra fallet med polarisering i samma riktning kan de elektriska anslutningarna utgöras av elektrisk parallell- koppling.

I en alternativ utföringsform kan antingen skiktet 12 eller 14 ersättas med ett inaktivt material som t.ex- metall, opolariserad keramik eller glas. En av de mer önskvärda utföringsformerna är när det yttre skiktet 14 ersätts med en metallcylinder vilken kan avskärma från externa elektriska fält och också möj- liggöra robust mekanisk montering» Detta är särskilt sant om lock 32 och 34 placeras på varje ände 28 respektive 30 hos den cylindriska vibrationsomvand- laren av böjartyp 10 såsom visas i fig. 4. Lägg särskilt märke till att skikt 14, tidigare förklarat i anslutning till fig. 1-3, har ersatts av skikt 36 av ett metalliskt material. Fig. 4 visar också vidgningarna och sammandragningarna av de cylindriska väggarna med streckade linjer 38 om lock 32 och 34 anbringas 452 687 på den cylindriska vibrationsomvandlaren av böjartyp 10. Det bör förstås att de streckade linjerna 38 (och också de streckade linjerna 26 i fig. 2) överdriver rörelsen hos de cylindriska väggarna för åskådlighetens skull.

Läget av looken 32 och 34 på varje ände 28 respektive 30 hos den cylind- riska vibrationsomvandlaren av böjartyp 10 flyttar vibrationsnoderna 22 och 24 som visas i fig. 2 till omedelbart liggande intill locken 32 och 34 med de nya noderna representerade av numren 40 respektive 42. Som man kan se vid jämförelse av fig. 2 och fig. 4 så ökas storleken av vidgningen och sammandragningen i radiell riktning med avseende på den cylindriska omvandlarens 10 axel genom an- vändningen av locken 32 och 34. Inte i någon utföringsform som visas i fig. 1-3 eller i fig. 4 är det någon betydande längdvibration längs axeln hos den cylind- riska omvandlaren 10. Böjniugen orsakad av piezoelektriska spänningar i skikten 12 respektive 14 (eller skikten 12 respektive 36 i fig. 4) tenderar att produ- cera övervägande symmetriska, radiella vidgningar och sammandragningar av cylindern. På grund av att det första och andra skiktet är hårt sammanbundna så motverkas ändringar i längd hos ett skikt genom ändringar i längd hos det andra skiktet. Detta orsakar större vihration mellan noderna.

Genom att ändra det piezoelektriska keramiska skiktet 14 till ett me- tallskikt 36 såsom visas i fig. 4 så minskas resonansfrekvensen hos den cylindriska omvandlaren 10 på grund av den mindre stelheten hos metallen. Detta är under antagande av att skikten 14 och 36 är lika tjocka. I en typisk utfö- ringsform var skiktet 36 approximativt 1,6 mm (64/1000 tum) tjockt och skikt 12 var approximativt 1,25 mm (50/1000 tum) tjockt- Tjockleken hos bindemedlet 16 och tjockleken hos elektroderna 18 och 20 är försumbar. I en utföringsform var diametern hos den cylindriska vibrationsomvandlaren av böjartyp approximativt 50 mm och längden approximativt 100 mm. Vid användande av dessa dimensioner var resonansfrekvensen 18 kHz.

I en typisk anordning såsom i fig. 1 ger användningen av två piezoelekt- riska cylindrar med samma tjocklek (såsom skikten 12 och 14) högre resonansfrek- vens än användningen av den piezoelektriska cylindern och en metallisk cylinder av samma tjocklek (såsom skikten 12 och 36) illustrerat 1 fig. 4. Tillfogningen av locken 32 och 34 sänker resonansfrekvensen.

För att erhålla en bra elektriskt avskärmad cylindrisk vibrationsomvand- lare av böjartyp 10 bör looken 32 och 34 såsom visas 1 fig. 4 ha elektrisk kon- takt med metallskiktet 36. Dessutom bör det piezoelektriska keramiska skiktet 12 vara något kortare så att elektrisk kontakt inte uppstår med locken 32 och 34. Vidare bör bindemedlet 16, vilket är beläget mellan skikten 12 och 36 i fig. 4, vara av ett icke konduktivt material. Bindemedlet 16 kan också sträcka 452 687 6 sig mellan ändarna hos skikt 12 och locken 32 och 34 för att säkra elektrisk isolation. Elektroderna 18 och 20 skulle kunna vara galvaniskt utfällda på båda sidor av skikt 12, men ingen av elektroderna 18 eller 20 skulle kunna ha elekt- risk kontakt med något av metallen hos vare sig skiktet 36 eller locken 32 och '34. Tydligen måste en lämplig anslutning tillordnas ett av locken 32 eller 34 för elektrisk anslutning till elektroderna 18 och 20.

I fig. 5 är ett typiskt blockdiagram av ett akutstiskt mätsystem, där man använder en avskärmad cylindrisk vibrationsomvandlare av böjartyp som visas i fig. 4, illustrerad- En med variabel frekvens grindstyrd sinusgenerator 44 ger en signal till effektförstärkaren 46. Effektförstärkaren 46 skulle kunna ha en typisk utgångsimpedans på approximativt 1 kohm. I effektförstärkaren 46, för- stärks och matas sinusvågen från variabel frekvensgrindad sinusgeneratorn 44 till en avskärmad käll- (eller projektions omvandlare 48. Avskärmningen som representeras av streckade linjer 50 är direkt erhållna av metallock 32 och 34 och metallskikt 36, tidigare beskrivna tillsammans med fig. 4. Cylinderväggar- nas vibration (tidigare beskriven tillsammans med fig. 4) bringar vibrerande vågor att sändas genom ett akustiskt medium 54. Ett typiskt sådant akustiskt medium 54 skulle kunna vara vatten.

De vibrerande vågorna 52 mottas av en avskärmad mottagaromvandlare 56 med avskärmningen representerad av de streckade linjerna 58. Avskärmningen S8 skulle återigen kunna erhållas genom locken 32 och 34 av metalltyp och skiktet 36, ti- digare beskrivet tillsammans med fig. 4. I avskärmningen 58 finns också en för- förstärkare 60 vilken har en typisk ingångsimpedans av approximativt 10 Mohm.

Förförstärkaren 60 förstärker signalen före överföring genom en lämplig anslut- ning i ett av locken 32 eller 34 till en lämplig bildskärmsanordning 62.

En typisk tillämpning för utföringsformen enligt fig. 4 och 5 har varit att mäta vibrationer i underjordsformationer genom att skapa störning 1 ett borrhål, som till exempel när man borrar efter olja. Genom lämplig grindstyr- ning kan de reflekterande vågorna mätas för att ge en föreställning om under- jordsformationens karaktäristik. En annan typisk tillämpning vid vilken ett system enligt fig. 5 kan användas är vid undervattenssökning eller överföring av akustiska signaler som kan uppstå i havet eller i andra vattenkroppar.

I en annan utföringsform av den cylindriska vibrationsomvandlaren av bö- jartyp visad i fig. 4, är det inre området hos den cylindriska vibrationsomvand- laren av böjartyp fyllt med en inkompressabel fluid 64. När en excitationssig- nal anbringas bringar de radiella sammandragningarna och vibrationerna, som illustreras med streckade linjer 38, den inkompressabla fluiden 84 att delvis utstötas från eller dras till cylindern för att producera en utstrålad akustisk våg. På grund av fluidens 84 inkompressabla natur böjer sig centrumåelarna h0S 452 687 . looken 32 och 34 in och ut som gensvar på sammandragningarna och vidgningarna av cylinderväggarna. (Böjningen av looken 32 och 34 har inte illustrerats i fig. 4). Genom användning av denna speciella anordning skulle en vibration som mottogs längs cylinderns axel bringa looken 32 och 34 att vibrera 1 mitten därav, och vibrationerna skulle i sin tur överföras till cylinderväggarna genom den inkompressabla naturen hos fluiden 64. Detta tillåter en akustisk vibration att nmttas antingen radiellt eller längs axeln av cylindern- Eftersom väggarna hos cylindern inte vidgas eller dras ihop på längden så kommer akustiska vibraf tioner att tas emot genom antingen looken 32 eller 34 eller cylinderväggarna med vibrationerna representerade av streckade linjer 38.

Också genom att sända elektriska signaler till omvandlaren kan vibrationer skapas i ett akustiskt medium som strålar både radiellt av vibra- tionerna 38 visade i fig. 4, och längs axeln av en cylindrisk omvandlare 10 genom vibration av looken 32 och 34 (ej visat 1 fig. 4).

I fig. 6, 7 och 8 i kombination, illustreras en modifierad version av den keramiska cylindriska vibrationsomvandlaren av böjartyp 10. Det yttre skiktet av metalliskt material 36 och locken 32 och 34 är desamma som tidigare förklarats i samband med fig. 4. Observera att locket 32 har en lämplig avskärmad öppning 66 genom vilken elektriska anslutningar görs från kabeln 38. Emellertid har det inre skiktet 12 av keramiskt material, tidigare beskrivet i samband med fig. 1- 4, nu ersatts med piezoelektriska keramiska remsor 70, vilka är anordnade i en anordning av tunnstavstyp. I fig. 8 i kombination med fig. 6 och 7 illustreras en förstorad tvärsnittsvy av en av tunnstavarna och den cylindriska väggen. Den piezoelektriska keramiska remsan 70 är polariserad i riktningen representerad av pilen i fig. 8. Elektroder 72 och 74 är utfällda på varsin sida av den piezo- elektriska keramiska remsan 70. Den piezoelektriska keramiska remsan 70 är till- sammans med elektroderna 72 och 74 förbunden med metallskiktet 36 med ett icke konduktivt bindemedel 76. Elektrodernas 72 och 74 och bindemedlets 76 tjocklek har överdrivits för åskådlighetens skull.

I fig. 6 kombinerat med fig. 7 illustreras anslutningssättet hos elekt- roderna 72 och 74 hos respektive piezoelektrisk remsa 70. Förförstärkaren 60 (tidigare beskriven i samband med fig. 5) ansluts till två av elektroderna 72 och 74 med ledningar 78. Anslutningen mellan de separata elektroderna 72 eller 74 hos de separata piezoelektriska keramiska remsorna 70 är illustrerad i fig. 6 och 7 så att varje piezoelektrisk keramisk remsa 70 och dess respektive elektroder 72 och 74 är seriekopplade med ledningar 84. Förförstärkaren 60 ansluter till kabeln 38 med ledningar 80. 452 687 Anordningen visad i fig. 6 och 7 är perfekt lämpad som en omvandlare som tar emot akustiska signaler. Genom seriekopplingen erhålles en hög elektrisk ingångsimpedans tillsammans med en högre spänningskänslighet för de mottagna signalerna, såsom vibrerande vågor 52 illustrerade i fig° 5. Den högre spän- ningskänsligheten är mer önskvärd för en mottagaromvandlare.

I fig- 9 visas samma typ av cylindrisk tunnstavs vibrationsomvandlare av böjartyp som tidigare förklarats i samband med fig- 6-8, utom att anslutningen av de piezoelektriska keramiska remsorna nu har ändrats till en parallell anord- ning med ledningarna 86 och 88 och förförstärkaren borttagna- Observera att den parallella anordningen åter är kopplad till utanförliggande kabel genom led- ' ningarna 82. Utföringsformen visad i fig. 9 kan vara en avskärmad projektions- omvandlare som representeras av referensnummer 48 där avskärmningen har refe- rensnumret 50 i fig. 5. Anslutningen visad i fig. 9, vilken är en parallell an- ordning, är mer önskvärd för en källomvandlare på grund av dess låga elektriska 'impedans.

Vid anordnandet av många elektromekaniska omvandlare, är det önskvärt att samordna omvandlarens mekaniska impedans med den mekaniska impedansen hos det akustiska medium i vilket den akustiska signalen överförs. Det är också önskvärt att samordna den elektriska impedansen hos omvandlarna med impedansen hos deras respektive excitations- och mottagarkretsar. Genom användning av anordningen be- skriven härovan, och speciellt tunnstavsanordningen som visas i fig. 6-9, kan både den mekaniska och elektriska impedansen hos en cylindrisk omvandlare av böjartyp bestämmas för att passa olika akustiska media och samtidigt specifiera en given mekanisk resonansfrekvens. Vilken kombination som helst av parallell- eller seriekoppling kan användas för att passa den elektriska impedansen hos de elektriska kretsarna- Mekaniska impedansanpassningsmetoder kan användas, såsom att använda tjockare, längre eller annorlunda material för den cylindriska vib- rationsomvandlaren av böjartyp. När den mekaniska impedansen hos källomvandlaren är anpassad till den hos mediet, uppnås maximal effektivitet och energiomvand- ling. Ännu en alternativ utföringsform av anordningen av tunnstavstyp förkla- rad i samband med fig- 6-9, inkluderar användningen av en mycket längre extern cylinder. De piezoelektriska keramiska remsorna kan antingen arrangeras lik- formigt som visas i fig. 6, med flera rader som sträcker sig hela längden av den längre externa cylindern, eller spridas runt den längre cylindern med piezo- elektriska keramiska remsor hopfogade ände till ände, tills den inre delen av cylindern är helt täckt med anordningen av tunnstavstyp.

I en sista alternativ utföringsform av föreliggande uppfinning kan en 452 687 serie cylindrar (utan lock 32 och 34) anordnas i ett flerstegsarrangemang, d.v.s., en anordning av separata apparater seriekopplade så att de mångdubb~ lar effekten av varje enskild apparat, eller en enda eylinder med anordningen av tunnstavstyp staplad i längdriktningen. I en sådan anordning kan genom an- vändning av begränsade öppningar på en ände därav, en vibration startas vid en ände av_flerstegsanordningen och genom god tidsanpassning av efterföljande vib- rationer längs den förlängda cylindriska vibrationsomvandlaren av böjartyp, bildas en fluidvågrörelse och fluiden kan pumpas längs den förlängda cylindern.

Detta är särskilt användbart vid pumpning av biologiska fluider, såsom blod, där man föredrar att inte bearbeta fluiden med pumphjul eller kolvar för att erhålla pumparbetet. Genom god tidsanpassning flyttas vågsekvensen, som bildats vid en ände av flerstegsanordningen, utefter hela längden av den förlängda cylindern varvid efterföljande vågor likaledes fortplantas på ett pumpningsliknande sätt.

Claims (15)

452 687 10 Patentkrav

1. Elektromekanisk omvandlare, k ä n n e t e c k n a d av: en ihålig cylinder (10) med väggar bildade av ett första och ett andra skikt (12 och 14), av vilka minst ett är av ett piezoelektriskt material polariserat utefter en tjockleksdimension för att bringa det piezoelektriska ma- terialet att vidgas eller dras samman i en längdriktning när elektriska signaler mmflnwspådü; metallelektroder (18 och 20) förbundna med insidan och utsidan av nämnda . piezoelektriska material, varvid nämnda första skikt (12) är stelt förbundet med nämnda andra skikt (14) medelst ett bindemedel (16); ledningar anslutna till nämnda metallelektroder (18 och 20) för att över- föra eller ta emot de elektriska signalerna, varvid när metallelektroderna (18 och 20) tar emot signalerna är det piezoelektriska materialet anordnat att vid- gas eller sammandras i en längdriktning för att orsaka symmetriska vibrationer hos ihåliga cylindern i endast en radiell riktning i förhållande till en längd- axel hos cylindern (10), och när akustiska signaler tas emot kommer dessa att vibrera cylindern (10) symmetriskt i en radiell riktning för att bringa det piezoelektriska materialet att vidgas eller sammandras i en längdriktning så att det piezoelektriska materialet genererar de av metallelektroderna (18 och 20) överförda elektriska signalerna; att nämnda första och andra skikt (12 och 14) är av en storlek som skall ge approximativt maximala elektriska signaler eller akustiska signaler, där noderna och anti-noderna bildas av nämnda symmetriska vibrationer; och att nämnda symmetriska vibrationer förorsakas av nämnda stela förbindning mellan nämnda första och andra skikt (12,14) och skillnader i nämnda längdvidg- ningar och sammandragningar hos dessa.

2. Omvandlare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att lock (32 och 34) är förbundna med varje ända av den ihåliga cylindern (10), mot vilka lock (32 och 34) därmed vibrationsnoderna förflyttas.

3. Omvandlare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att minst ett av nämnda första och andra skikt är av metalliskt material, som är anordnat utanpå det piezoelektriska materialet, och varvid bindemedlet mellan de första och andra skikten är ett elektriskt oledande bindemedel för att förhindra strömflöde mellan dem. 452 687 11

4. Omvandlare enligt krav 2, k ä n n e t e c k_n a d av att densamma är fylld med en relativt inkompressabel fluid så att akustiska signaler, som mot- tages på locken (32 och 34) bringar dem att vibrera längs nämnda axel, vilket i 'sin tur bringar väggarna hos cylindern (10) att symmetriskt vibrera radiellt i förhållande till nämnda axel eller tvärtom.

5. Omvandlare enligt krav 4, k ä n n e t e c'k n a d av att cylinderns mekaniska impedans är ställbar genom inställning av dess tjocklek eller längd för att passa till en akustisk strålningsimpedans hos ett fortplantningsmedium för att maximera energikopplingsverkningsgrad och verksam bandbredd.

6. Användning av omvandlare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att en serie av omvandlarelement gränsar till varandra längs en centralaxel och innehåller en fluid däri, varvid serien av omvandlare är anordnade i kaskad och tidsanpassade för att skapa vågrörelse så att pumpa fluiden därigenom pumpas med rytmisk vågliknande rörelse genom vidgningar och sammandragningar hos serien av omvandlare.

7. Omvandlare enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att det piezoelektriska materialet är segmenterat i en anordning av tunnstavstyp, varvid vart och ett av nämnda segment är förbundet med det yttre av nämnda första och andra skikt (12 och 14) och varje segment har separata metallelektroder förbund- na med insidan och utsidan hos det piezoelektriska materialet.

8. Omvandlare enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att segmenten av det piezoelektriska materialet är kopplade parallellt för uppnående av maximal effektivitet som källomvandlare.

9. Omvandlare enligt krav 7, k ä n n e't e c k n a d av att segmenten av piezoelektriskt material är seriekopplade för uppnående av maximal effektivitet som mottagare.

10. Omvandlare enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att kopplings- medel kan anslutas på många sätt för att anpassa dess elektriska impedans till elektrisk impedans hos käll- eller mottagarkretsar.

11. Omvandlare enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att de första och andra skikten (12 och 14) kan konstrueras så med avseende på sin tjocklek, längd, diameter och material att dess mekaniska impedans anpassas till den mekaniska impedansen hos ett akustiskt medium.

12. Omvandlare enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda yttre av de första och andra skikten är av elektriskt ledande metall och lock (32 och 34) förbundna med bägge ändar hos cylindern (10) likaledes är av elektriskt ledande metall, vilka lock är elektriskt anslutna till nämnda yttre skikt för att avskärma insidan av den ihåliga cylindern (10). 452 687 Q

13. Omvandlare enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda yttre av de.första och andra skikten är längre än enskilda segment, vilka ' segment ligger ände mot ände sträckande sig huvudsakligen längs hela längden av den ihåliga cylindern.

14. Omvandlare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda metallelektroder är anordnade på insidan och utsidan av cylindern, varvid pola- riseringen av de första och andra skikten är i motsatta radiella riktningar med elektriska anslutningar till nämnda metallelektroder bildande ett seriearrange- mang lämpat för drift som en mottagande omvandlare.

15. Omvandlare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda metallelektroder är anordnade på insidan och utsidan av cylindern, och mellan nämnda skikt, varvid nämnda polarisering av skikten är i motsatt radiell rikt- ning, och varvid en elektrisk anslutning till nämnda metallelektrod är belägen mellan nämnda skikt och en annan elektrisk anslutning till nämnda metallelek- troder på insidan och utsidan av nämnda skikt för att bilda ett parallellar- rangemang lämpat för drift som källomvandlare.