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KR20150134912A - Multi-mode type piezoelectric hydrophone - Google Patents

Multi-mode type piezoelectric hydrophone Download PDF

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KR20150134912A
KR20150134912A KR1020140062346A KR20140062346A KR20150134912A KR 20150134912 A KR20150134912 A KR 20150134912A KR 1020140062346 A KR1020140062346 A KR 1020140062346A KR 20140062346 A KR20140062346 A KR 20140062346A KR 20150134912 A KR20150134912 A KR 20150134912A
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piezoelectric
housing
beam pattern
piezoelectric bodies
piezoelectric body
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KR1020140062346A
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조치영
서희선
김진영
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국방과학연구소
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Abstract

The present invention relates to a multi-mode type piezoelectric vector hydrophone which can make a cardioid beam pattern using sound waves received by using a plurality of piezoelectric bodies, and detect both the size and the direction of a sound signal by obtaining four signals with different phases. The multi-mode type piezoelectric vector hydrophone according to the present invention comprises: a cylindrical housing (11); and a plurality of piezoelectric bodies (12) whose cross sections are formed in an arc shape along the inner surface of the housing (11), wherein electrodes are individually formed on the inside and the outside of the arc, and which are arranged along the inner surface of the housing (11).

Description

다중모드 압전 벡터 수중 청음기{MULTI-MODE TYPE PIEZOELECTRIC HYDROPHONE}[0001] MULTI-MODE TYPE PIEZOELECTRIC HYDROPHONE [0002]

본 발명은 수중에서 음파를 측정하는 수중 청음기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 압전체를 이용하여 수신된 음파를 이용하여 심장형 빔패턴을 만들거나 위상이 다른 4개의 신호를 얻어 음향신호의 크기와 방향을 모두 감지할 수 있는 다중모드 압전 벡터 수중 청음기에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hydrophone for measuring sound waves in water, and more particularly, to a hydrophone using a plurality of piezoelectric bodies to generate a heartbeam beam pattern using received sound waves, The present invention relates to a multimode piezoelectric vector hydrophone capable of detecting all directions of a multimode piezoelectric vector hydrophone.

수상함 또는 잠수함 등에서는 음원을 감지하는 수중 청음기가 장착되어 있다.A water hammer that detects a sound source is equipped with a receiver or a submarine.

수중에서는 전파의 전송이 어려우므로, 음파를 이용하여 각종 정보를 획득한다. 상기 수중 청음기를 이용하여, 수상함 또는 잠수함에서 발신된 후 반사되어 음파를 수신하거나, 수중에 위치한 음원으로부터 발신된 음파를 수신함으로써, 각종 정보를 획득한다.Since it is difficult to transmit radio waves in water, various types of information are acquired using sound waves. By using the hydrophone, various kinds of information are acquired by receiving a sound wave after being emitted from a ship or a submarine, and receiving a sound wave emitted from a sound source located in the water.

통상적으로 상기 수중 청음기에서는 원통형 압전체를 사용하여 음파의 크기를 측정한다.Typically, the hydrophone uses a cylindrical piezoelectric body to measure the size of a sound wave.

상기 원통형 압전체는 보통 세라믹 파우더를 소결하여 형상을 성형하여 제조되는데, 성형된 세라믹에 전극을 입히고, 분극함으로써, 원통형 압전체를 제조한다.The cylindrical piezoelectric member is usually manufactured by sintering a ceramic powder to form a shape. An electrode is coated on the formed ceramic and polarized to manufacture a cylindrical piezoelectric member.

이러한 원통형 압전체를 이용하여 제작된 종래 기술에 따른 수중 청음기는 그 내부의 음향적 중심에 상기 원통형 압전체의 중심이 위치하도록 한다.The hydrophone according to the related art manufactured using such a cylindrical piezoelectric body allows the center of the cylindrical piezoelectric body to be located at the acoustic center inside.

그러나, 상기와 같은 종래기술에 따른 수중 청음기는 하나의 음향신호에 대해서만, 그 크기를 측정할 수 있을 뿐, 음원의 위치를 추정하기 어려운 문제점이 있다.However, the conventional hydrophone has the problem that it is difficult to estimate the position of the sound source, only the size of the sound signal can be measured for only one acoustic signal.

따라서, 음원의 방향을 알기 위해서는 상기 복수의 수중 청음기를 설치하거나, 상기 수중 청음기의 위치를 변경하여 설치해야 하는 불편함이 있다.
Therefore, it is inconvenient to install the plurality of hydrophones or change the position of the hydrophone in order to know the direction of the sound source.

하기의 선행기술문헌은 ‘수중 음향센서'에 관한 것으로서, 수중 음향센서의 운용, 운송, 보관, 설치과정에서 전면추와 음향창에 자체 중량으로 인한 하중이 적게 걸리도록 하고, 수압과 외부 충격에 관계없이 음파 전달특성이 안정적이도록 하여 내구성과 정확도를 향상시키며, 음향센서 전체의 길이와 무게를 최소화한 수중 음향센서에 관한 기술이 개시되어 있다.
The following prior art document relates to a 'underwater acoustic sensor', in which a load due to its own weight is applied to a front weight and an acoustic window during operation, transportation, storage and installation of an underwater acoustic sensor, Discloses a technique related to an underwater acoustic sensor that improves the durability and accuracy by minimizing the length and weight of the entire acoustic sensor.

KR 10-0946753 B1KR 10-0946753 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 원호형으로 형성되는 압전체를 원형으로 배열하여, 수신된 음파로부터 인위적으로 심장형 빔패턴을 만들거나, 위상이 다른 4개의 신호를 얻어 음향신호의 크기와 방향을 모두 감지할 수 있는 다중모드 압전 벡터 수중 청음기를 제공하는데 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been developed in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a piezoelectric vibrator having an arcuate piezoelectric element arranged circularly, artificially forming a heartbeam beam pattern from a received sound wave, The present invention provides a multimode piezoelectric vector hydrophone capable of detecting both the size and the direction of a piezoelectric vibrator.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다중모드 압전 벡터 수중 청음기는, 원통형으로 형성되는 하우징과, 단면이 상기 하우징의 내측면을 따르는 원호형으로 형성되고, 상기 원호의 내부와 외부에 각각 전극이 형성되며, 상기 하우징의 내측면을 따라 배열되는 복수의 압전체를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a multimode piezoelectric vector hydrophone including a housing formed in a cylindrical shape, an arc shape having a cross section along an inner side surface of the housing, An electrode is formed, and a plurality of piezoelectric bodies are arranged along the inner surface of the housing.

상기 압전체는 동일한 원호길이를 갖는 네 개로 마련되어, 상기 하우징이 내측면에 배열되는 것을 특징으로 한다.The piezoelectric bodies are provided in four pieces having the same arc length, and the housing is arranged on the inner side.

상기 압전체의 상부와 하부에는 각각 상기 압전체를 상기 하우징에 고정하는 상부 엔드캡과 하부 엔드캡이 설치되는 것을 특징으로 한다.And an upper end cap and a lower end cap for fixing the piezoelectric body to the housing are installed on the upper and lower portions of the piezoelectric body, respectively.

상기 압전체는 분말 세라믹 또는 단결정으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The piezoelectric body is formed of a powder ceramic or a single crystal.

상기 하우징은 에폭시를 재질로 하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The housing is made of epoxy.

상기 네 개의 압전체들로부터 출력되는 전압값의 합으로 옴니빔패턴을 구하고, 네 개의 압전체들로부터 출력되는 전압값 중 어느 두 개의 전압값의 합과 나머지 두 개의 전압값의 합의 차이로 다이폴 빔패턴을 구한 후, 상기 옴니 빔패턴과 상기 다이폴 빔패턴의 합으로 심장형 빔패턴을 구하여, 음파의 음원 위치를 추정하는 것을 특징으로 한다.An omni beam pattern is obtained by summing the voltage values output from the four piezoelectric bodies, and a dipole beam pattern is obtained by subtracting the sum of any two voltage values out of the four piezoelectric bodies and the sum of the remaining two voltage values And calculating a heartbeam beam pattern from the sum of the omni beam pattern and the dipole beam pattern to estimate a sound source position of a sound wave.

상기 네 개의 압전체의 음향 중심점으로 입사되는 음파의 위상 차이를 하기의 식에 대입하여 음파의 입사각을 추정하는 것을 특징으로 한다.And the incident angle of the sound wave is estimated by substituting the phase difference of the sound wave incident at the acoustic center of the four piezoelectric bodies into the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

(단, r : 4개로 배열된 압전체의 중심을 기준으로 하는 원의 반지름, Δt : 분할된 각 압전체에 음파가 도착하는 시간의 차이, c : 수중에서의 음속)
(Where r is the radius of a circle with respect to the center of the piezoelectric body arranged in four pieces,? T: difference in arrival time of sound waves in each divided piezoelectric body, c: sound velocity in water)

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 다중모드 압전 벡터 수중 청음기에 따르면, 균등한 크기로 분할된 형태로 설치되는 압전체로부터 수신한 음파에 대하여 심장형 빔패턴을 만들거나, 위상이 다른 4개의 신호를 얻을 수 있으므로, 음향 신호의 크기와 방향을 모두 감지할 수 있다.
According to the multimode piezoelectric vector hydrophone according to the present invention having the above-described structure, a heartbeam beam pattern is formed on a sound wave received from a piezoelectric body divided in equal sizes, or four signals having different phases So that it is possible to detect both the size and the direction of the acoustic signal.

도 1은 본 발명에 따른 다중모드 압전 벡터 수중 청음기를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 다중모드 압전 벡터 수중 청음기를 도시한 단면도.
도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면도.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 다중모드 압전 벡터 수중 청음기에서, 압전체들로부터 출력되는 전압값의 합에 의해 나타나는 빔패턴을 도시한 것으로서, 도 4는 옴니(Omni) 빔패턴, 도 5는 다이폴(Dipole) 빔패턴, 도 6은 심장형 빔패턴을 도시한 도면.
1 is a perspective view showing a multimode piezoelectric vector hydrophone according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of a multimode piezoelectric vector hydrophone according to the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line AA of Fig.
4 to 6 show a beam pattern represented by the sum of voltage values output from the piezoelectric bodies in a multimode piezoelectric vector hydrophone according to the present invention. Fig. 4 shows an Omni beam pattern, Fig. 5 A dipole beam pattern, and Fig. 6 shows a heartbeam beam pattern.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 다중모드 압전 벡터 수중 청음기에 대하여 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a multimode piezoelectric vector hydrophone according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 다중모드 압전 벡터 수중 청음기는, 원통형으로 형성되는 하우징(11)과, 단면이 상기 하우징(11)의 내측면을 따르는 원호형으로 형성되고, 상기 원호의 내부와 외부에 각각 전극이 형성되며, 상기 하우징(11)의 내측면을 따라 배열되는 네 개의 압전체(12)를 포함한다.
A multimode piezoelectric vector hydrophone according to the present invention comprises a housing 11 formed in a cylindrical shape and an arc shape having a cross section along an inner surface of the housing 11, And four piezoelectric bodies 12 arranged along the inner surface of the housing 11.

하우징(11)은 수중 청음기(1)의 외형(外形)을 형성한다. 상기 하우징(11)은 중공형태로 형성되고, 그 내부에 이하에서 설명되는 복수의 압전체(12), 상부 엔드캡(13) 및 하부 엔드캡(14)이 설치된다.The housing (11) forms the outer shape of the hydrophone (1). The housing 11 is formed in a hollow shape, and a plurality of piezoelectric bodies 12, an upper end cap 13, and a lower end cap 14, which will be described below, are installed in the housing 11.

상기 하우징(11)은 외부로부터 상기 하우징(11)의 내부로 음파를 효율적으로 전달하기 위해 에폭시를 재질로 하여 이루어지는 것이 바람직하다.The housing 11 is preferably made of epoxy to efficiently transmit sound waves from the outside to the inside of the housing 11.

또한, 상기 하우징(11)을 가장 외곽에 위치하고 있는 바, 다른 구성요소들이 배치된 상태에서 몰딩으로 이루어지는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the housing 11 is located at the outermost position, and is molded by arranging other components.

압전체(12)는 상기 하우징(11)의 내부에 설치된다. 상기 압전체(12)는 각각 원호형의 형태를 갖도록 형성되고, 이러한 상기 압전체(12)는 복수로 마련되어 상기 하우징(11)의 내부 둘레를 따라 배치된다. 즉, 상기 압전체(12)는 분말 세라믹 또는 단결정으로 원통형의 형태로 제작된 단일형상의 압전체를 동일한 각도간격으로 4분할하여 각각의 압전체(12)를 형성한 후, 상기 하우징(11)의 내부에 배치된다.The piezoelectric body (12) is installed inside the housing (11). Each of the piezoelectric bodies 12 is formed to have an arcuate shape, and a plurality of the piezoelectric bodies 12 are disposed along the inner circumference of the housing 11. [ That is, the piezoelectric body 12 is formed by dividing the single-piece piezoelectric body made of powder ceramic or single crystal into a cylindrical shape at four equal angular intervals to form respective piezoelectric bodies 12, .

상기 압전체(12)들은 각각 원호형으로 형성되기 때문에 상기 압전체(12)들은 서로 다른 음향적 중심점을 갖는다.Since the piezoelectric bodies 12 are each formed in an arc-like shape, the piezoelectric bodies 12 have different acoustic center points.

상기 압전체(12)의 내부와 외부, 즉 상기 하우징(11)의 반경방향으로 내부와 외부에 각각 전극이 형성됨으로써, 도선(17)이 상기 압전체(12)와 연결될 수 있다. 상기 도선(17)을 통하여, 궁극적으로 상기 압전체(12)는 외부의 또 다른 전극(16)에 전기적으로 연결되거나, 접지됨으로써, 상기 압전체(12)로부터 출력되는 전압을 측정할 수 있다.Electrodes are formed inside and outside the piezoelectric body 12, that is, inside and outside in the radial direction of the housing 11, so that the conductor 17 can be connected to the piezoelectric body 12. Ultimately, the piezoelectric body 12 can be electrically connected to another external electrode 16 through the conductor 17 or can be grounded to measure the voltage output from the piezoelectric body 12.

상기 도선을 상기 하우징(11)의 일측에 형성되는 도전핀(15)에 연결됨으로써 외부와 전기적으로 연결된다.The lead wire is electrically connected to the outside by being connected to the conductive pin 15 formed at one side of the housing 11. [

상기 압전체(12)가 사중극자(quadrupole)의 형태를 가짐으로써, 상기 압전체(12)들로부터 출력되는 신호를 심장형 빔패턴을 만들거나, 음파의 위상을 다르게 만들 수 있어서, 음파의 방향정보를 얻을 수 있다.Since the piezoelectric body 12 has a quadrupole shape, a signal output from the piezoelectric bodies 12 can be formed into a heartbeat beam pattern or a phase of a sound wave can be made different, thereby obtaining direction information of a sound wave .

상기 압전체(12)는 두께는 1mm, 높이는 15mm로 형성되는 것이 바람직하다.The piezoelectric body 12 preferably has a thickness of 1 mm and a height of 15 mm.

상부 엔드캡(13)과 하부 엔드캡(14)은 상기 하우징(11)의 내측면에 설치된 상기 압전체(12)들이 상하로 이동하지 못하도록 고정한다.The upper end cap 13 and the lower end cap 14 fix the piezoelectric bodies 12 installed on the inner surface of the housing 11 so as not to move up and down.

즉, 상기 상부 엔드캡(13)은 상기 압전체(12)의 상부에 위치하고, 상기 하부 엔드캡(14)은 상기 압전체(12)의 하부에 위치함으로서, 상기 하우징(11)에서 상기 압전체(12)가 상하로 이동하지 못하도록 고정한다. 합성 수지 등으로 이루어지는 상부 엔드캡(13)과 하부 엔드캡(14)에 의해서 상기 하우징(11)의 내부에서 상기 압전체(12)들이 일정한 위치를 유지할 수 있다.That is, the upper end cap 13 is located on the upper portion of the piezoelectric body 12 and the lower end cap 14 is located on the lower portion of the piezoelectric body 12 so that the piezoelectric body 12, So as not to move up and down. The piezoelectric bodies 12 can be maintained in a predetermined position within the housing 11 by the upper end cap 13 and the lower end cap 14 made of synthetic resin or the like.

특히, 상기 상부 엔드캡(13) 또는 하부 엔드캡(14) 중 어느 하나에는 각 압전체(12)에 형성되는 전극에 전기적으로 연결되는 도선(17)이 상기 하우징(11)의 외부와 전기적으로 연결될 수 있도록 하기 위한 도전핀(15)이 설치될 수 있다. 도 2에는 상부 엔드캡(13)에만 상기 도전핀(15)이 형성된 구성이 도시되어 있다.In particular, any one of the upper end cap 13 and the lower end cap 14 is provided with a lead 17 electrically connected to an electrode formed on each of the piezoelectric bodies 12 to be electrically connected to the outside of the housing 11 A conductive pin 15 may be provided. FIG. 2 shows a configuration in which the conductive pin 15 is formed only on the upper end cap 13.

미설명 부호 19는 본 발명에 따른 다중모드 압전 벡터 수중 청음기(1)를 몰딩으로 제조하는 과정중에, 상기 하우징(11)과 상기 하부 엔드캡(14)을 지지하는 몰딩 지지핀이다.
Reference numeral 19 denotes a molding supporting pin for supporting the housing 11 and the lower end cap 14 during the process of manufacturing the multimode piezoelectric vector hydrophone 1 according to the present invention by molding.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 다중모드 압전 벡터 수중 청음기의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the multimode piezoelectric vector hydrophone according to the present invention having the above-described structure will now be described.

본 발명에 따른 다중모드 압전 벡터 수중 청음기(1)에서는 동일하게 형성되는 네 개의 압전체(12)가 설치되어 있는 바, 각각의 압전체로부터 출력되는 전압값을 V1, V2, V3, V4로 한다면, 옴니 빔패턴, 다이폴(Dipole) 빔패턴, 심장형 빔패턴은 하기의 식1 내지 식3으로 나타낼 수 있다.
In the multimode piezoelectric hydrophone 1 according to the present invention, four piezoelectric bodies 12 are formed in the same manner. If the voltage values output from the respective piezoelectric bodies are V1, V2, V3, and V4, The beam pattern, the dipole beam pattern, and the heartbeam pattern can be expressed by the following equations (1) to (3).

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Omni = V1 + V2 + V3 + V4Omni = V1 + V2 + V3 + V4

<수학식 2>&Quot; (2) &quot;

Dipole = (V1 + V2) - (V3 + V4)Dipole = (V1 + V2) - (V3 + V4)

<수학식3>&Quot; (3) &quot;

심장형 빔패턴 = Omni + Dipole
Heart Beam Pattern = Omni + Dipole

즉, 상기 네 개의 압전체(12)들로부터 출력되는 전압값의 합으로 옴니빔패턴을 구하고, 네 개의 압전체(12)들로부터 출력되는 전압값 중 어느 두 개의 전압값의 합과 나머지 두 개의 전압값의 합의 차이로 다이폴빔패턴을 구한 후, 상기 옴니 빔패턴과 상기 다이폴 빔패턴의 합으로 심장형 빔패턴을 구할 수 있다.That is, an omni-beam pattern is obtained by summing the voltage values output from the four piezoelectric bodies 12, and the sum of two voltage values among the voltage values output from the four piezoelectric bodies 12 and the remaining two voltage values And the heartbeam beam pattern can be obtained from the sum of the omni beam pattern and the dipole beam pattern.

한편, 상기 빔패턴은 각각 도 4 내지 도 6에 도시되어 있는 것으로, 도 4에는 옴니 빔패턴, 도 5에는 다이폴 빔패턴, 도 6에는 심장형 빔패턴이 도시되어 있다.The beam patterns are shown in FIGS. 4 to 6, respectively. FIG. 4 shows an omni beam pattern, FIG. 5 shows a dipole beam pattern, and FIG. 6 shows a heartbeam beam pattern.

상기의 심장형 빔패턴을 통하여 수신된 음파로부터 음원의 좌우분리가 가능하고, 이로부터 상기 음원의 위치를 추정할 수 있다.
It is possible to separate the left and right sound sources from the sound waves received through the heartbeam pattern and estimate the position of the sound source.

한편, 상기 압전체(12)가 상기 하우징(11)의 내부에 4개가 배열되어 있으므로, 각 압전체(12)의 음향 중심점으로 입사되는 음파의 위상 차이를 계산함으로써 음원의 방위를 추정할 수 있다.Since the four piezoelectric bodies 12 are arranged in the housing 11, the azimuth of the sound source can be estimated by calculating the phase difference of the sound waves incident on the acoustic center points of the respective piezoelectric bodies 12.

즉, 4개로 배열된 압전체(12)의 중심을 기준으로 하는 원의 반지름을 r, 분할된 각 압전체에 음파가 도착하는 시간의 차이를 Δt, 수중에서의 음속을 c라고 하면, 상기 음파의 입사각은 하기의 수학식 4로 나타낼 수 있다.
That is, when the radius of a circle with respect to the center of the piezoelectric body 12 arranged in four is r, the difference between the arrival time of the sound wave to each divided piezoelectric body is? T, and the sound velocity in water is c, Can be expressed by the following equation (4).

<수학식 4>&Quot; (4) &quot;

Figure pat00002
Figure pat00002

상기의 수학식 4로부터 음파의 입사각을 구할 수 있으므로, 음원의 방위를 측정할 수 있다.
From Equation (4), the incident angle of the sound wave can be obtained, so that the direction of the sound source can be measured.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 다중모드 압전 벡터 수중 청음기는, 원통형을 분할한 것과 같은 형태를 갖는 네 개의 압전체를 배열하여, 각각의 압전체로부터 출력되는 전압값을 이용하여 심장형 빔패턴 감도를 획득하여 음원의 방향을 예측하거나, 각각의 압전체에서 음파의 위상차이를 계산함으로써, 음원의 방위를 추정할 수 있다.
As described above, in the multimode piezoelectric vector hydrophone according to the present invention, the four piezoelectric bodies having the same shape as the cylindrical divided body are arranged and the heartbeam pattern sensitivity is measured using the voltage value outputted from each piezoelectric body And the direction of the sound source can be estimated by calculating the phase difference of the sound wave in each of the piezoelectric bodies.

1 : 수중 청음기 11 : 하우징
12 : 압전체 13 : 상부 엔드캡
14 : 하부 엔드캡 15 : 도전핀
16 : 외부전극 17 : 도선
18 : 외부전선 19 : 몰드 지지핀
1: hydrophone 11: housing
12: piezoelectric body 13: upper end cap
14: lower end cap 15: conductive pin
16: external electrode 17: conductor
18: external wire 19: mold support pin

Claims (7)

원통형으로 형성되는 하우징과,
단면이 상기 하우징의 내측면을 따르는 원호형으로 형성되고, 상기 원호의 내부와 외부에 각각 전극이 형성되며, 상기 하우징의 내측면을 따라 배열되는 복수의 압전체를 포함하는 다중모드 압전 벡터 수중 청음기.
A housing formed into a cylindrical shape,
A plurality of piezoelectric bodies each having an end face formed in an arc shape along an inner side surface of the housing, electrodes formed on the inside and the outside of the circular arc, and a plurality of piezoelectric bodies arranged along the inner side face of the housing.
제1항에 있어서,
상기 압전체는 동일한 원호길이를 갖는 네 개로 마련되어, 상기 하우징이 내측면에 배열되는 것을 특징으로 하는 다중모드 압전 벡터 수중 청음기.
The method according to claim 1,
Wherein the piezoelectric bodies are provided in four having the same arc length, and the housing is arranged on the inner side.
제1항에 있어서,
상기 압전체의 상부와 하부에는 각각 상기 압전체를 상기 하우징에 고정하는 상부 엔드캡과 하부 엔드캡이 설치되는 것을 특징으로 하는 다중모드 압전 벡터 수중 청음기.
The method according to claim 1,
And an upper end cap and a lower end cap for fixing the piezoelectric body to the housing are installed on upper and lower portions of the piezoelectric body, respectively.
제1항에 있어서,
상기 압전체는 분말 세라믹 또는 단결정으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다중모드 압전 벡터 수중 청음기.
The method according to claim 1,
Wherein the piezoelectric body is formed of a powder ceramic or a single crystal.
제1항에 있어서,
상기 하우징은 에폭시를 재질로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중모드 압전 벡터 수중 청음기.
The method according to claim 1,
Wherein the housing is made of epoxy. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt;
제2항에 있어서,
상기 네 개의 압전체들로부터 출력되는 전압값의 합으로 옴니빔패턴을 구하고, 네 개의 압전체들로부터 출력되는 전압값 중 어느 두 개의 전압값의 합과 나머지 두 개의 전압값의 합의 차이로 다이폴빔패턴을 구한 후, 상기 옴니 빔패턴과 상기 다이폴 빔패턴의 합으로 심장형 빔패턴을 구하여, 음파의 음원 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 다중모드 압전 벡터 수중 청음기.
3. The method of claim 2,
An omni beam pattern is obtained by summing the voltage values output from the four piezoelectric bodies, and a dipole beam pattern is obtained by subtracting the sum of any two voltage values out of the four piezoelectric bodies and the sum of the remaining two voltage values Wherein the heartbeam pattern is obtained by summing the omni beam pattern and the dipole beam pattern, and estimating the sound source position of the sound wave.
제2항에 있어서,
상기 네 개의 압전체의 음향 중심점으로 입사되는 음파의 위상 차이를 하기의 식에 대입하여 음파의 입사각을 추정하는 것을 특징으로 하는 다중모드 압전 벡터 수중 청음기.
Figure pat00003

(단, r : 4개로 배열된 압전체의 중심을 기준으로 하는 원의 반지름, Δt : 분할된 각 압전체에 음파가 도착하는 시간의 차이, c : 수중에서의 음속)
3. The method of claim 2,
Wherein a phase difference of a sound wave incident at an acoustic center point of the four piezoelectric bodies is substituted into the following expression to estimate the incident angle of the sound wave.
Figure pat00003

(Where r is the radius of a circle with respect to the center of the piezoelectric body arranged in four pieces,? T: difference in arrival time of sound waves in each divided piezoelectric body, c: sound velocity in water)
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