Brevet FR2496379A1 — publié le 19820618

Transducteur électroacoustique de puissance pour immersion profonde I1 est connu que les performances des céramiques piézoélectriques qui constituent le "moteur" d'un transducteur électroacoustique varient de manière importante dans le cas d'utilisation en immersion profonde. En effet, les forces dues à la pression hydrostatique croissent de façon linéaire avec la profondeur, et les céramiques sont soumises à des forces non isotropes. D'autre part ces forces importantes ne permettent pas un découplage convenable du "moteur" par rapport au bottier du transducteur de sorte qu'une partie importante de l'énergie délivrée par le transducteur est rayonnée dans des directions indésirables. Une solution connue pour remédier à ces inconvénients consiste à créer une équipression à l'aide d'un liquide, en général de l'huile, emprisonné dans le bottier ; cette solution n'est cependant pas totalement satisfaisante car l'huile crée un couplage entre le moteur et le bottier, ce qui engendre des ondes stationnaires à l'intérieur du bottier qui modifient les caractéristiques électroacoustiques du transducteur. Une autre solution consiste a créer une mince couche de gaz, ou d'air autour du moteur du transducteur, comme cela est décrit dans le brevet français nO 2 005 545 "Transducteur électroacoustique de grande puissance conçu pour les fortes pressions hydrostatiques". Dans ce brevet le transducteur est constitué de plusieurs pièces mécaniques qui en font un transducteur mécaniquement compliqué et d'un prix de revient élevé. De plus, pour ce genre de matériel qui doit être très fiable, l'étanchéité pour le gaz enfermé dans le transducteur est réalisé par collage de pièces mécaniques, l'accrohage au niveau du pavillon est compliqué et l'on est obligé de prévoir des pièces rapportées qui peuvent amener des perturbations dans la fonction de vibration du pavillon. L'alimentation en gaz (air) ne peut se faire que par une soupape incorporée dans le pavillon ou dans la contremasse, ce qui perturbe encore le fonctionnement du moteur. Enfin lorsque l'enveloppe est usée, l'interchangeabilité se fait très difficilement. La présente invention a pour but de remédier à tout ou partie de ces inconvénients. L'invention a pour objet un transducteur électroacoustique de puissance pour immersion profonde, du type TONPILZ, comportant à l'intérieur d'une enveloppe, souple, un pavillon, un empilage de disques piézoélectriques, en contact avec une face arrière du pavillon et une contremasse, l'ensemble étant solidarisé par un axe de précontrainte, l'enveloppe souple étant raccordée du côté d'une face avant du pavillon à une membrane avant en même matériau souple, et présentant du côté de la contremasse une ouverture pour le passage de fils électriques, l'empilage de disques piézoélectriques et la face arrière du pavillon au moins étant isolés du milieu ambiant par une couche de gaz et l'enveloppe, caractérisé par le fait que l'enveloppe est constituée par deux parois souples délimitant entre elles une chambre à gaz et que ladite membrane comporte un raccord de remplissage communiquant avec la chambre à gaz. L'invention va être décrite à l'aide d'un exemple de réalisation illustré par la figure-annexée qui est une vue en coupe d'un transducteur de l'invention. Le transducteur est du type TONPILZ ; il est monté de façon classique et comprend un pavillon 1, un empilage de disques piézoélectriques 2, une contremasse 3, un axe de précontrainte 4, un écrou de serrage 5. L'extrémité de l'axe de précontrainte est creuse pour permettre le passage de fils électriques non représentés. Une enveloppe 6 souple constituée d'une paroi interne 9 et d'une paroi externe 10, comporte un raccord de remplissage 7 situé par exemple du côté de la contremasse 3. Les deux parois 9 et 10 de l'enveloppe 6 délimitent une chambre à gaz 8 communiquant avec le raccord de remplissage 7. Le raccord de remplissage est obtenu soit par moulage direct soit par surmoulage. L'enveloppe 6 en matériau souple tel que du caoutchouc par exemple, vient coiffer la contremasse 3, l'empilage de disques piézoélectriques 2 et le pavillon 1 jusqu'à l'extrémité 11 de celui-ci. La face avant du pavillon est recouverte d'une membrane avant 12 qui est raccordée à l'enveloppe 6 au niveau de l'extrémité 11 du pavillon, c'est-à-dire pratiquement à la périphérie de la face avant du pavillon. Les deux parois interne 9 et externe 10, de l'enveloppe 6 ne formeront de préférence qu'une seule paroi à proximité de la face avant du pavillon 1 et autour de l'axe de précontrainte 4, l'enveloppe 6 présentant une ouverture pour le passage dudit axe de précontrainte. De cette manière la chambre à gaz 8 est par construction parfaitement étanche au gaz et le raccordement de la membrane avant 12 n'affecte pas l'étanchéité de la chambre à gaz qui se termine avant l'extrémité 11 du pavillon, de sorte qu'à ladite extrémité l'enveloppe 6 est constituée par une paroi unique dont l'épaisseur diminue depuis l'extrémité 13 de la chambre à gaz jusqu'à l'extrémité 11 du pavillon. L'enveloppe 6 est bien entendue collée sur l'axe de précontrainte 4, autour de l'ouverture. L'invention n'est bien entendu, pas limitée à la réalisation décrite ci-dessus et donnée uniquement à titre d'exemple, certains moyens pouvant être remplacés par des moyens équivalents. Ainsi, par exemple, l'axe de précontrainte 4 peut être arrêté au niveau de la contremasse, avec l'écrou de serrage 52 et l'ouverture de l'enveloppe 6 être constituée par un manchon, moulé ou surmoulé, pour le passage des fils électriques. Il est également possible, par exemple, d'arrêter l'axe de précontrainte au niveau de la contremasse et d'utiliser une pièce de sortie creuse dont une extrémité filetée se visse sur l'axe de précontrainte, à la place de l'écrou de serrage 5, l'enveloppe 6 étant alors collée sur la pièce de sortie, autour de l'ouverture. Le transducteur selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport aux solutions connues ; l'étanchéité au gaz est bien meilleure, ainsi que l'étanchéité à l'eau car la paroi intérieure 9 adhère littéralement à la contremasse, à l'empillage des disques piézoélectriques et au pavillon ; le transducteur est plus simple et traditionnel, le raccord de remplissage n'est lié ni au pavillonni à la contremasse, et l'interchangeabilité de la membrane ne pose pas de problème. Enfin le gaz n'est pas en contact avec empilage de disques piézoélectriques de sorte que lorsque le transducteur est immergé il n'y a aucun risque que des condensations de l'humidité résiduelle du gaz de remplissage ne se produisent sur l'empilage et ne viennent perturber son fonctionnement ; il n'est donc pas nécessaire de remplir la chambre à gaz avec un gaz à bas point de rosée. REVENDICATIONS 1/ Transducteur électroacoustique de puissance pour immersion profonde, du type TONPILZ, comportant à l'intérieur d'une enveloppe (6), souple, un pavillon (1), un empilage de. disques piézoélectriques (2), en contact avec une face arrière du pavillon et une contremasse (3) l'ensemble étant solidarisé par un axe de précontrainte (4), l'enveloppe souple étant raccordée du côté d'une face avant du pavillon à une membrane avant (12) en même matériau souple, et présentant du côté de la contremasse une ouverture pour le passage de fils électriques, l'empilage de disques piézoélectriques et la face arrière du pavillon au moins étant isolés du milieu ambiant par une couche de gaz et l'enveloppe, caractérisé par le fait que l'enveloppe est constituée par deux parois (9, 10) souples délimitant entre elles une chambre à gaz (8) et que ladite membrane comporte un raccord de remplissage (7) communiquant avec la chambre à gaz. 2/ Transducteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la chambre à gaz est fermée, les deux parois (9, 10) de l'enveloppe (6) ne formant qu'une paroi à proximité de la face avant du pavillon et autour de l'ouverture servant au passage des fils électriques.