Brevet FR2108977A1 — publié le 19720526

L'invention se rapport à un dispositif pour engendrer des ondes acoustiques, utilisable en particulier pour la prospection sismique sub-aquatique. Elle se rapporte plus particulièrement à un dispositif dans lequel les ondes acoustiques sont engendrées par percussion l'un contre l'autre de deux éléments éloignés et rapprochés par un procédé électromagnétique. Un procédé connu pour engendrer des ondes acoustiques dans un liquide est décrit dans le brevet U.S. nO 3.227.996. I1 consiste à provoquer l'écartement de deux plaques l'une par rapport à l'autre, au moyen d'un ensemble de bobinages placé entre elles. Des champs magnétiques variables sont engendrés lorsqu'un courant électrique est envoyé dans les bobinages. Ces champs induisent dans les disques des courants de Foucault qui produisent à leur tour des champs magnétiques s opposant à ceux créés par les bobinages. I1 se crée des forces répulsives écartant les plaques des bobinages. Un tel procédé n'est pas directement applicable à un dispositif de production d'ondes acoustiques par percussion de deux éléments dans la mesure où il ne permet pas des mouvements alternés d'éloignement et de rapprochement de ceux-ei. Le dispositif selon l'invention permet d'engendrer des ondes acoustiques, en particulier dans un milieu liquide, par percussion l'un contre l'autre de deux éléments. Il utilise des moyens électromagnétiques permettant alternativement d'éloigner et de précipiter deux éléments l'un sur l'autre avec une fréquence et une force variable. Chacun des éléments comprend une surface de contact des tinée à s'appliquer de façon intermittente sur une surface de contact de l'élément opposé. Le dispositif est remarquable en ce qu'il comporte une enveloppe contenant les deux éléments, des conducteurs électriques associés fixement à chacun desdits éléments et des moyens d'alimentation des conducteurs en-courants électriques de sens choisis pour engendrer successivement des forces répulsives et des forces attractives entre lesdits éléments. I1 peut comporter en outre des moyens pour appliquer aux éléments des forces complémentaires antagonistes aux forces répulsives auxquelles ils sont soumis. Ces moyens comportent, par exemple, des portions de parois déformables constituant, avec ltenveloppe et les éléments, une enceinte close et étanche à volume expansible. Les forces complémentaires appliquées comprennent alors: les forces de pression exercées par le milieu extérieur sur l'enceinte. Les caractéristiques et avantages du dispositif selon l'invention seront mis en évidence à la lecture de la description ci-après et en se reportant au dessin annexé qui illustre, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du dispositif. Sur ce dessin, la figure représente une vue en coupe schématique du dispositif. Le dispositif représenté comprend une enveloppe tubulaire 1 réalisée en un matériau amagnétique. Elle est ouverte à ses deux-extrémités et contient deux éléments 2 et 3. Ces éléments sont réalisés en un métal perméable au flux magnétique. L'élément 2 comprend une surface de contact 2A destinée à s'appliquer de façon intermittente sur une surface de contact 3A de l'élément 3. Une plaqueressort 4, en néoprène par exemple, est fixée sur la surface 2A. Les extrémités des deux éléments 2B, 3B, opposées aux surfaces de contact, sont reliées de fa çon étanche aux extrémités de l'enveloppe 1 par deux bandes annulaires en matériau déformable 5 et 6 de façon à obtenir une enceinte fermée et étanche. La flexibilité de ces bandes autorise un certain déplacement des éléments 2 et 3 à l'intérieur de l'enveloppe 1. Les éléments 2 et 3 coulissent sur un axe 7 de guidage et d'alignement. Deux bouchons d'étanchéité 8a et 8b, centrés sur l'axe 4, sont fixés sur les parois 2B et 3B.Lorsque les éléments 2 et 3 se déplacent, l'axe 7 coulisse dans un évidement 9 ménagé à l'intérieur du bouchon 8b. Les éléments 2 et 3 sont respectivement pourvus de gorges annulaires 10 et 11, dans lesquelles sont disposées des enroulements de conducteurs 12 et 13. Des câbles électriques 14 et 15 relient ces enroulements aux bornes d'une source de courant électrique non représentée. Un courant électrique est envoyé dans les enroulements de façon à obtenir une répulsion des éléments 2 et 3. Leur écartement entraine une augmentation du volume de l'enceinte. La dépression qui s'y crée, conjuguée à-la pression hydrostatique s'exerçant sur les surfaces 2B et 3B, engendre des forces antagonistes tendant à rapprocher les éléments 2 et 3. On inverse alors brusquement le sens du courant dans l'un des enroulements de façon à créer, entre les deux éléments, des forces d'attraction qui s'ajoutent à ces forces antagonistes. Sous l'effet de ces forces, les éléments viennent s'entrechoquer brutalement et provoquent des ondes de pression dans le milieu extérieur. L'efficacité du dispositif est améliorée si l'on pratique le vide à l'intérieur de l'enceinte. Le diamètre et la course des éléments, ainsi que la raideur de la plaque-ressort 4, seront choisis en fonction de la nature et de l'intensité des ondes acoustiques souhaitées. Le dispositif présente des caractéristiques très avantageuses liées à la latitude de variation de certains paramètres. On peut en effet faire varier simplement, à partir de l'installation à laquelle il est relié, la profondeur d'immersion, l'intensité du courant influant sur l'écartement des éléments et la période de répétition des émissions qui peut être, à volonté, rendue inférieure à une seconde. L'exemple de réalisation décrit n'est bien entendu par limitatif. D'autel variantes, concernant en particulier la nature des forces antagonistes, pourront être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, des forces antagonistes supplémentaires peuvent etre engendrées en réalisant les bandes annulaires 5 et 6 en un matériau élastique extensible sous l'effet de l'écartement des deux éléments 2 et 3. Ces bandes emmagasinent de l'énergie durant l'écartement des éléments, et la restituent en jouant le rôle de ressorts, durant leur rapprochement. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATION'S 1.- Dispositif pour engendrer des ondes acoustiques, en particulier dans un milieu liquide, par percussion l'un contre l'autre de deux éléments comprenant chacun une surface de contact destinée à s'appliquer, de façon intermittente, sur une surface de contact de l'autre élément, caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe contenant les deux éléments, des conducteurs électriques associés fixement à chacun desdits éléments et des moyens d'alimentation des conducteurs en courants électriques, de sens choisis pour engendrer successivement des forces répulsives et des forces attractives entre lesdits éléments. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour appliquer aux éléments des forces complémentaires antagonistes auxdites forces répulsives. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens pour appliquer les forces complémentaires comportent des portions de parois déformables constituant, avec l'enveloppe et lesdits éléments, une enceinte ciose et étanche à volume expansible sous l'effets de l'écartement des éléments, les forces complémentaires appliquées comprenant les forces de pression exercées par le milieu extérieur sur ladite enceinte. 4.- Dispositif selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que l'enveloppe est constituéCpar un logement cylindrique rigide en matériau amagnétique dans lequel se déplacent les deux éléments et lesdites portions de parois sont constituées par des bandes annulaires déformables, assujetties aux surfaces terminales des éléments opposées auxdites surfaces de contact et à la paroi dudit cylindre. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les conducteurs électriques sont des bobinages disposés dans des logements annulaires ménagés dans les éléments. 6.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les éléments coulissent sur un axe de guidage. 7.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce'que les moyens pour appliquer les forces complémentaires comportent en outre un système d'évacuation de l'air contenu dans ladite enveloppe. 4.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisc en ce que lesdites bandes annulaires sont réalisées en un matériau élastique et sont extensibles sous l'effet de l'écartement des deux éléments.