[发明专利]用于生成宽带宽声能的装置与方法

权利要求书

1.一种声学传送器，包括：

声学膜片，配置成把声波传送到介质中；

压电致动器组件，配置成响应于所施加的电信号而在轴向变形；及

高度不可压缩的弹性材料，设置在所述压电致动器与所述声学膜片之间，并且配置成响应于所述压电致动器的运动而把压力波传送到所述声学膜片。

2.如权利要求1所述的声学传送器，还包括在所述声学膜片与所述压电致动器之间形成的腔体，所述腔体至少部分地用所述高度不可压缩的弹性材料填充。

3.如权利要求1所述的声学传送器，其中所述声学膜片和所述压电致动器至少部分地设置在用所述高度不可压缩的弹性材料填充的腔体中。

4.如权利要求1所述的声学传送器，其中所述高度不可压缩的材料在被压迫时具有比水低的压缩能力。

5.如权利要求1所述的声学传送器，其中所述高度不可压缩的材料具有至少大约2×10⁹Pa的体积模量。

6.如权利要求1所述的声学传送器，其中所述压电致动器组件包括压电结构和附接到该压电结构的压力活塞，所述压力活塞包括其形状大致与所述声学膜片的表面的至少一部分相符的表面。

7.如权利要求6所述的声学传送器，其中所述压力活塞的表面具有等于或者大于所述声学膜片的直径的直径。

8.如权利要求6所述的声学传送器，其中所述声学膜片调谐到第一鼓面共振，而所述压力活塞调谐到超过所述第一鼓面共振选定频率带宽的第二鼓面共振。

9.如权利要求8所述的声学传送器，其中所述第一鼓面共振是大约11kHz，而所述第二鼓面共振是大约18kHz。

10.如权利要求1所述的声学传送器，其中所述声学膜片包括实心的声学表面和设置成与所述声学表面相对并且形成几何形状的多个结构构件。

11.如权利要求1所述的声学传送器，还包括控制器，配置成施加脉动电压信号和振荡电压信号中的至少一种，以便在所述压电致动器中感应振荡运动。

12.如权利要求1所述的声学传送器，其中所述声学传送器配置成设置在地层中的钻孔中。

13.一种用于估计穿透地层的钻孔中的属性的方法，该方法包括：

传送载体通过所述钻孔，所述载体包括至少一个声学传送器，所述声学传送器包括：

声学膜片，配置成把声波传送到介质中；

压电致动器组件，配置成响应于所施加的电信号而在轴向变形；以及

高度不可压缩的弹性材料，设置在所述压电致动器与所述声学膜片之间，并且配置成响应于所述压电致动器的运动而把压力波传送到所述声学膜片；

经所述声学传送器把声波传送到所述钻孔和所述地层中的至少一个中；以及

利用声学检测器接收声波以估计所述属性。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述传送声波包括施加脉动电压信号和振荡电压信号中的至少一种，以便在所述压电致动器中感应振荡运动。

15.如权利要求1所述的方法，其中所述传送器还包括在所述声学膜片与所述压电致动器之间形成的腔体，该腔体至少部分地用所述高度不可压缩的弹性材料填充。

16.如权利要求1所述的方法，其中所述声学膜片和所述压电致动器至少部分地设置在用所述高度不可压缩的弹性材料填充的腔体中。

17.如权利要求1所述的方法，其中所述压电致动器组件包括压电结构和附接到该压电结构的压力活塞，所述压力活塞包括其形状大致与所述声学膜片的表面的至少一部分相符的表面。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述压力活塞的表面具有等于或者大于所述声学膜片的直径的直径。

19.如权利要求17所述的方法，其中所述声学膜片调谐到第一鼓面共振，而所述压力活塞调谐到超过所述第一鼓面共振选定频率带宽的第二鼓面共振。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述第一鼓面共振是大约11kHz，而所述第二鼓面共振是大约18kHz。