DE1033104B - Impulsgetastetes Echolotgeraet fuer Schall, vorzugsweise fuer Unterwasserschall - Google Patents

Impulsgetastetes Echolotgeraet fuer Schall, vorzugsweise fuer Unterwasserschall

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DE1033104B
DE1033104B DEE9996A DEE0009996A DE1033104B DE 1033104 B DE1033104 B DE 1033104B DE E9996 A DEE9996 A DE E9996A DE E0009996 A DEE0009996 A DE E0009996A DE 1033104 B DE1033104 B DE 1033104B
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Dr Hans Drenkelfort
Dr Hans Karl Hach
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ELAC Electroacustic GmbH
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ELAC Electroacustic GmbH
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    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
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Description

  • Impulsgetastetes Echolotgerät für Schall, vorzugsweise für Unterwasserschall Die Erfindung hetrifft.ein impulsgetastetes Echolotgerät für Schall, vorzugsweise für Unterwasserschall, bei dem ein mittels einer Zeitverzögerungsvorrichtung bezüglich seiner Lage innerhalb des gesamten Lotbereichs stetig oder stufenweise einstellbarer Teilbereich zur Anzeige gebracht wird.
  • Es ist eine Vorrichtung dieser Art bekannt, bei der zur Anzeige des Teilbereichs eine Kathodenstrahlröhre vorgesehen ist und die Lage des Teilbereichs automatisch derart verstellt wird, daß ein ausgezeichnetes Echo unabhängig von der Laufzeit im Rahmen der Teilbereichanzeige zur Anzeige gelangt. Die automatische Nachführung des Teilbereichs wird bei dieser Vorrichtung dadurch bewirkt, daß zur Auslösung der Anzeigebereitschaft der Braunschen Röhre in Abhängigkeit von den Echoimpulsen mit einer periodisch bewegten Nockenscheibe für die Tastung der Meßimpulse eine Steuervorrichtung gekuppelt ist, die einen synchron mit der Nockenscheibe umlaufen den Kontaktarm enthält, der über durch einen reversiblen Motor in beiden Richtungen drehbare Kollek -torsegmente läuft, wobei der Motor bei Echoankunft über den Kontaktarm und eines der genannten Kol lektorsegmente eine Spannung erhält und in Umdrehungen versetzt wird, bis der rotierende Kontaktarm hei Eintreffen des Echoimpulses in der Lücke zwischen den Kollektorsegmenten steht.
  • Es ist unter Umständen aber erwünscht, nicht einen ausgezeichneten Reflektor, sondern einen Bereich dessen Entfernung nicht mit der des ausgezeichneten Reflektors übereinstimmt, zur Darstellung zu bringen.
  • Dies ist beispielsweise in der Fischerei der Fall, wenn Fischschwärme aufgesucht werden sollen, die im allgemeinen in einer bestimmten Entfernung über dem Boden stehen. Es ist mit der bekannten Vorrichtung nicht möglich einen solchen Bereich automatisch auf dem Bildschirm zu halten, da bei dieser nur der um einen ausgezeichneten Reflektor, in diesem Fall der Boden, gelegene Teilbereich durch die Nachführvorrichtung eingestellt werden kann.
  • Es ist darüber hinaus eine Vorrichtung zur Auslotung der Jonosphäre mit elektromagnetischen Wellen bekannt. bei der ein mittels einer Zeitverzögerungsvorrichtung bezüglich seiner Lage innerhalb des gesamten Lotbereichs stetig oder stufenweise einstellbare Teilbereich zur Anzeige gebracht wird. Bei dieser Vorrichtung werden die Lotimpulse mit 50 Hz Folgefrequenz ausgesandt. Die Echoimpulse werden dann zur Synchronisation eines Sägezahngenerators, der auf eine Kippfrequenz von 25 Hz eingestellt ist, herangezogen. Mit den sägezahnförmigen Impulsen wird das Steuergitter einer Elektronenröhre übersteuert, so daß an deren Anode kürzere sägezahnförmige Impulse entstehen, die zur Auslenkung des Ka- thodenstrahls einer Kathodenstrahlröhre herangezogen werden. Wird der Kathodenstrahl außerdem mit den Echoimpulsen beaufschlagt, dann entsteht eine Teilbereichanzeige, deren Lage innerhalb des gesamten Lotbereichs, von der zeitlichen Lage der durch Übersteuerung entstandenen sägezahnförmigen Impulse zu den Impulsen des Sägezahngenerators bestimmt wird und durch Verändern der Gittervorspannung der übersteuerten Elektronenröhre eingestellt werden kann.
  • Das dieser bekallllten Vorrichtung zugrunde liegende Prinzip läßt sich auf Echolotgeräte für Unterwasserschall nicht übertragen, da entsprechend der Einstellung des Sägezahngenerators auf die halbe Lotfrequenz nur in jeder zweiten Lotperiode eine Teilbereichanzeige erfolgt. Bei den kurzen Laufzeiten elektromagnetischer Impulse, die die Lotfrequenz von 50 Hz gestatten, ist es ohne große Bedeutung, wenn nur jede zweite Lotperiode eine Anzeige erfolgt; bei den langen Laufzeiten akustischer Impulse, die eine sehr langsame Lotfolge bedingen, ist es dagegen untragbar, nur in jeder zweiten Lotperiode eine Anzeige vorzusehen, da sonst Änderungen der Echoform und Laufzeit sprunghafte Veränderungen der Anzeige bewirken und außerdem ungenau erfaßt werden können.
  • Unter Vermeidung dieser Nachteile wird die Anzeige eines interessierenden Teilbereichs, der in bestimmter Entfernung vor oder hinter einem ausgezeichneten Reflektor liegt, bei Echolotgeräten der obengenannten Art erfindungsgemäß dadurch bewirkt, daß eine Verzögerungsvorrichtung, z. B. ein Magnettongerät oder ein monostabiler Multivibrator, vorgesehen ist, die durch Echoimpulse größerer Amplitude, z. B. Bodenechoimpulse- oder durch aus der Laufzeit derartiger Echoimpulse abgeleitete Spannungen beaufschlagt bzw. ausgelöst wird und nach einer einstellbaren Zeit, insbesondere während der nächsten Lotperiode, die Teilbereichanzeige durch den zeitver zögert weitergegebenen Impuls auslöst, so daß stets ein interessierender Teilbereich, der einen konstanten Abstand von dem auslösenden Echoimpuls, z. B. vom Meeresboden, hat, angezeigt wird.
  • Hierzu ist noch zu erwähnen, daß die Impulsverzögerung durch Magnettongeräte bekannt ist bei Geräten zur Aufzeichnung sehr seltener kurzzeitiger Vorgänge, beispielsweise zur Aufzeichnung von Schallwellen, die vom Abschuß eines Geschützes herrühren, oder zur Aufzeichnung von Erdbebenschwingungen.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung fällt der Beginn der Zeitspanne, nach welcher die Auslösung der Teilbereichanzeige bewirkt wird, entweder mit dem Empfang der ausgezeichneten Echoimpulse oder mit' der Aussendung der Lotimpulse zusammen.
  • Es ergeben sich hierzu im einzelnen eine Reihe von Möglichkeiten zur automatischen Einstellung der Lage des Teilbereichs innerhalb des gesamten Lotbereichs. Nur beispielsweise seien einige dieser Möglichkeiten im folgenden kurz angedeutet.
  • In einem Falle lösen durch ihre Größe ausgezeichnete Echoimpulse, beispielsweise solche vom Meeresboden, die Verzögerungseinrichtung aus, deren Verzögerungszeit so eingestellt wird, daß ein interessierender Teilbereich in einer bestimmten Entfernung vor oder hinter dem Reflektor der ausgezeichneten Echos angezeigt wird, was dadurch erreicht wird, daß durch die Verzögerungsvorrichtung vorzugsweise in der auf die Auslösung folgenden Lotperiode nach der eingestellten Zeit der Kippgenerator für die Teilbereichanzeige ausgelöst wird. Ändert sich nun beispielsweise die Meerestiefe, während die Verzögerungszeit konstant gehalten wird, so ändert sich auch der Abstand des beobachteten Teilbereichs vom Lotgerät, während sein Abstand vom Meeresboden konstant bleibt.
  • In einer anderen Ausführung der Erfindung wird die Verzögerungsvorrichtung gleichzeitig mit der Lotimpulsaussendung ausgelöst, und die Verzögerungszeit bis zur Auslösung der Teilbereichanzeige wird beispielsweise durch Spannungen geregelt, die aus der Laufzeit ausgezeichneter Echos eines besonders markanten Reflektors, zu dem der Teillotbereich einen konstanten Abstand haben soll, abgeleitet sind.
  • Die Regelung der Verzögerungszeit kann aber auch aus dem zeitlichen Abstand von Kippauslösung und Empfang des ausgezeichneten Echos abgeleitet werden, und zwar so, daß bei jeder Abweichung dieses Abstandes von einem eingestellten Sollwert die Verzögerungsvorrichtung derart beaufschlagt wird, daß die Abweichung vom Sollwert verschwindet.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung kann man bei Verwendung mehrerer Verzögerungsvorrichtungen und beispielsweise eines Kathodenstrahloszillographen, dessen Kathodenstrahl mehrfach innerhalb einer Lotperiode jeweils seitlich versetzt über den Bildschirm geführt wird, mehrere Teillotbereiche, beispielsweise Mehrfachechos verschiedener Ordnung, nebeneinander zur Anzeige bringen.
  • Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert.
  • In Fig. 1, in der ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung im Blockschaltbild dargestellt ist, ist mit 1 ein Taktgeber, mit 2 ein Lotimpulsgenerator, mit 3 und 4 je ein Wandler, mit 5 ein Echoimpulsverstärker. mit 6 ein Anzeigegerät für die Übersichtsanzeige aller Echoimpulse, mit 7 ein Filter, mit 8 eine Zeitverzögerungsvorrichtung und mit 9 ein Kathodenstrahloszillograph für die Teilbereichanzeige bezeichnet. Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende.
  • Der Taktgeber 1 löst in dem Lotimpulsgenerator 2 die Aussendung der Lotimpulse aus. Die in dem Wandler 4 empfangenen Echoimpulse werden über den Verstärker 5 dem Anzeigegerät 6, das vorzugsweise als Registriergerät ausgebildet ist und das mit dem Taktgeber 1 synchronisiert ist, zur Übersichtsanzeige geführt. Außerdem ist an den Verstärker 5 das Filter 7 gekuppelt, das nur für Echoimpulse, die beispielsweise durch ihre Amplitude oder Form ausgezeichnet sind, passierbar ist. Das Filter kann über das Betätigungsorgan 7' eingestellt werden. Diese ausgezeichneten Echoimpulse werden der Zeitverzögerungsvorrichtung 8 zugeführt. Die Zeitverzögerungsvorrichtung 8 ist als monostabiler Multivibrator ausgebildet, der durch die ausgezeichneten Echoimpulse in seinen instabilen Zustand geschaltet wird. Nach Ablauf einer Zeitspanne, die an dem Betätigungsorgan 8' eingestellt werden kann, schaltet sich der Multivibrator selbständig in seinen stabilen Zustand zurück. Die hierbei entstehende Impulsflanke wird zur Auslösung des Kippgenerators des Kathodenstrahloszillographen 9 herangezogen. Dieser führt den Kathodenstrahl dann einmal über den Bildschirm, und die während dieser Zeit empfangenen Echoimpulse werden durch seitliche Auslenkungen des Kathodenstrahls im Rahmen einer Teilbereichanzeige zur Anzeige gebracht. Die Länge der Kippimpulse, also die Ausdehnung des Teilbereichs, kann an dem Betätigungsorgan 9' eingestellt werden.
  • Das Anzeigegerät 6 kann zur zusätzlichen Anzeige der Lage und/oder Ausdehnung des Teilbereichs an die Zeitverzögerungsvorrichtung 8 gekuppelt sein.
  • Zur Erläuterung des zeitlichen Zusammenwirkens der einzelnen Elemente sind in Fig. 2 und 3 in einem Zeit-Spannungs-Diagramm unter a die Taktimpulse, unter b die Echoimpulse, unter c die Zeitverzögerungsimpulse und unter d die Kippimpulse dargestellt.
  • Wie aus Fig. 2, die sich auf die im Text zu Fig. 1 beschriebene Anordnung bezieht, ersichtlich, können durch Einstellung der Dauer t der Zeitverzögerungsimpulse die Kippimpulse in der angestrebten Weise gegenüber den Taktimpulsen zeitlich verschoben werden.
  • Der Multivibrator 8 kann auch derart ausgebildet und geschaltet sein, daß die Verweilzeit in dem instabilen Zustand durch eine aus der Laufzeit ausgezeichneter Echoimpulse 2' abgeleitete Spannung, vorzugsweise nach Maßgabe der Einstellung eines Betätigungsorgans, selbsttätig eingestellt wird. Die Auslösung des instabilen Zustandes und damit der Zeitverzögerungsimpulse wird dann durch die Taktimpulse entsprechend dem Zeitspannungsdiagramm Fig. 3 bewirkt. Zu diesem Zweck wird der Multivibrator 8, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 1 angedeutet, an den Taktgeber 1 gekuppelt. Die Rückflanken der Zeitverzögerungsimpulse werden wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform zur Auslösung der Kippimpulse herangezogen.
  • An Stelle des Multivibrators 8 kann auch, wie in Fig. 4 dargestellt, ein endloser mit einstellbarer Geschwindigkeit bewegter Spannungsschriftträger, beispielsweise ein Magnettonträger 10, vorgesehen werden, der periodisch im Takte der Lotimpulse erstens an einem Schreibkopf 11 zur Aufzeichnung der das Filter 7 passierenden ausgezeichneten Echoimpulsc und zweitens an einem oder mehreren gegenüber dem Schreibkopf 11 verstellbaren Abtastköpfen 12, 13 zur Abtastung der Beschriftung vorbeigeführt wird.
  • Die durch den Abtastkopf 12 abgetasteten Spannungsimpulse werden der Steuervorrichtung 14 zur Auslösung der Teilbereichanzeige zugeführt. Zur Ein-;tellung der Ausdehnung des Teilbereichs kann ein besonderes Betätigungsorgan 14' vorgesehen sein. Es kann zu dem gleichen Zweck aber auch ein zweiter Abtastkopf 13 vorgesehen sein, der gegenüber dem Abtastkopf 12 verschoben werden kann. Die durch den Abtastkopf 13 abgetasteten Spannungsimpulse können dann zur Beendigung der Teilbereichanzeige herangezogen werden. Zur Löschung der Beschriftung ist der Löschkopf 15 vorgesehen.
  • Unter Umständen, beispielsweise in der Fischerei, ist es wünschenswert, nicht nur das einfache Echo eines aufgezeichneten Reflektors, sondern auch alle Mehrfachechos, die durch mehrfache Spiegelungen an der Wasseroberfläche, am Boden oder am Reflektor entstehen, zur Anzeige zu bringen. Aus dem Vergleich der Echos verschiedener Ordnung können dann wertvolle Schlüsse auf die Beschaffenheit des Reflektors gezogen werden. Um die Echoimpulse gut miteinander vergleichen zu können, ist es zweckmäßig, sie dicht nebeneinander zur Anzeige zu bringen. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein Kathodenstrahloszillograph vorgesehen werden, dessen Kathodenstrahl in jeder Lotperiode mehrmals in gleicher Weise - für jeden Echoimpuls und Mehrfachechoimpuls einmal - derart über den Bildschirm geführt wird, daß die Echoimpulse verschiedener Ordnung um einen geringen Betrag gegeneinander versetzt im Rahmen der gleichen Teilbereichanzeige zur Anzeige gebracht werden.
  • Eine solche Anordnung kann man beispielsweise mit der in Fig. 1 dargestellten Anordnung bewirken, wenn man für jedes anzuzeigende Mehrfachecho einen zusätzlichen Multivibrator 8 a, 8 b vorsieht. Die Multivibratoren 8 a und 8b müssen dann an den Multivibrator 8 oder an das Filter 7 und an den Kathodenstrahloszillographen 9 gekuppelt werden. Die Auslösung des instabilen Zustandes der Multivibratoren 8 a und 8 b wird dann entweder durch die ausgezeichneten Echoimpulse oder durch die bei der selbständig erfolgenden Umschaltung des Multivibrators 8 in den stabilen Zustand entstehende Impulsflanke bewirkt.
  • Die selbständig erfolgende Umschaltung der Multivibratoren 8 a und 8b in den stabilen Zustand erfolgt nach Ablauf einer Zeitspanne, die an den Betätigungsorganen 8a' und 8 b' eingestellt werden kann, und die hierbei entstehenden Impulsflanken werden zur Auslösung der Bewegung des Kathodenstrahls für die Mehrfachechoimpulse herangezogen. Die Echo- und Mehrfachechoimpulse werden, damit sie sich nicht überdecken, zweckmäßigerweise gegeneinander versetzt zur Anzeige gebracht. Die Versetzung kann an den Betätigungsorganen 8', 8a' und 8b' eingestellt werden.
  • In den Fig. 5 und 6 sind Schaltungsbeispiele für die Elemente 8 und 9 aus Fig. 1 dargestellt.
  • Gemäß Fig. 5 bilden die beiden Röhren 20 und 21 einen monostabilen Multivibrator, der von negativen Auslöseimpulsen, die an das Gitter der Röhre 20 gelangen, in seinen instabilen Zustand geschaltet wird.
  • Die gasgefüllte Röhre 22 ist als Entladeröhre für den Ladekondensator 23 des Kippgerätes vorgesehen und wird von der bei der selbständig erfolgenden Umschaltung des Multivibrators in seinen stabilen Zu- stand an der Anode der Röhre 21 entstehenden positiven Impulsflanke gezündet. Der bei der nun folgenden erneuten Aufladung des Ladekondensators 23 entstehende Spannungsanstieg wird zur Führung des Kathodenstrahls des Oszillographen für die Teilbereichanzeige herangezogen. Erreicht diese Spannung einen bestimmten Wert, dann wird über eine nicht dargestellte Anordnung der Kathodenstrahl dunkel gesteuert. Die Bewegung des Kathodenstrahls über den Bildschirm wird demgemäß also um die Zeitspanne gegenüber den negativen Auslöseimpulsen verzögert, die der monostabile Multivibrator in seinem instabilen Zustand verharrt. Diese Zeitspanne kann an dem Regelwiderstand 24 eingestellt werden. Werden zur Auslösung des instabilen Zustandes ausgezeichnete Echoimpulse herangezogen, dann kann die Lage des Teilbereichs beliebig gegenüber den ausgezeichneten Echoimpulsen eingestellt werden.
  • Gemäß Fig. 6 bilden die beiden Röhren 25 und 26 einen selbstschwingenden Multivibrator. Die Röhre 26 ist gleichzeitig als Entladeröhre für den Ladekondensator 27 des Kippgerätes vorgesehen. Die über dem Entladekondensator 27 entstehenden sägezahnförmigen Impulse werden zur Zeitsteuerung und die an der Anode der Röhre 25 entstehenden Rechteckimpulse werden zur Dunkelsteuerung des Kathodenstrahls für die Teilbereichanzeige herangezogen. Die Länge der sägezahnförmigen Impulse, also die Ausdehnung des Teilbereichs, kann an dem Widerstand 28 eingestellt werden. Maßgebend für den Abstand zwischen den sägezahnförmigen Impulsen ist unter anderem die Vorspannung des Gitters der Röhre 26.
  • Diese Vorspannung wird von einer durch die Röhre 30 und die Glimmlampe 31 gebildeten Steuervorrichtung und durch die Einstellung des Widerstandes 29 bestimmt.
  • Zur Erzeugung der Vorspannung wird das Steuergitter der Pentode 30 mit den sägezahnförmigen Impulsen beaufschlagt. Das Schirmgitter der Pentode 30 ist so stark negativ vorgespannt, daß normalerweise kein Strom in der Pentode 30 fließt. Wird jedoch die Glimmlampe 31 über ihre Zündelektrode von einem Zündimpuls, der von einem ausgezeichneten Echoimpuls beispielsweise mit festeingestellter Verzögerung abgeleitet ist, gezündet, dann gelangt kurzzeitig ein positiver Spannungsimpuls an das Schirmgitter der Pentode 30, und diese wird kurzzeitig stromführend. Die auf diese Weise an der Kathode der Pentode 30 entstehenden Spannungsimpulse, deren Amplituden infolge der Steuergitterspannung von der zeitlichen Lage der sägezahnförmigen Impulse zu den Zündimpulsen abhängt, werden in der Siebkette 32 in eine Gleichspannung umgewandelt, und diese Gleichspannung wird als Vorspannung an das Gitter der Röhre 26 gelegt. Die einmal beispielsweise an den Widerstand 29 oder an der nicht dargestellten Verzögerungsanordnung für die Zündimpulse eingestellte Lage des Teilbereichs gegenüber ausgezeichneten Echoimpulsen bleibt infolge der Wirkung der Steuervorrichtung erhalten, auch wenn sich die Laufzeit des ausgezeichneten Echoimpulses ändert.
  • Ein letztes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in Fig. 7 im Blockschaltbild dargestellt.
  • Gemäß Fig. 7 ist mit 40 ein Taktgeber, mit 41 ein Lotimpulsgenerator, mit 42 der sendende Wandler, mit 43 der empfangende Wandler, mit 44 ein Verstärker für die Echoimpulse, mit 45 ein Kathodenstrahloszillograph für die Teilbereichanzeige, mit 46 eine Zeitverzögerungsvorrichtung zur Auslösung der Teilbereichanzeige, mit 47 ein Filter, das nur für ausgezeichnete Echoimpulse passierbar ist, mit 48 ein Steuerimpulsgenerator und mit 49 eine Steuervorrichtung für die Zeitverzögerungsvorrichtung 46 bezeichnet.
  • Die Wirkungsweise der Anordnung wird nun unter Zuhilfenahme des in Fig. 8 dargestellten Diagramms erläutert.
  • In Fig. 8 sind unter a die Taktimpulse, die mit den Lotimpulsen zeitlich zusammenfallen, unter b die Echoimpulse, unter c die Zeitverzögerungsimpulse, unter d die Kippimpulse für die Ablenkung des Kathodenstrahls und unter d die Steuerimpulse dargestellt, während unter f eine durch Gleichrichtung der Steuerimpulse gewonnene Gleichspannung dargestellt ist. Der Taktgeber 40 erzeugt äquidistante Taktimpulse (Fig. 3, a), mit denen zur Auslösung der Lotimpulse der Lotimpulsgenerator 41 beaufschlagt wird.
  • Die Echoimpulse, die in dem Wandler 43 empfangen werden, werden nach Verstärkung in dem Verstärker 44 dem Kathodenstrahloszillographen 45 zugeleitet, gelangen dort aber nur zur Anzeige, wenn der Kathodenstrahloszillograph 45 anzeigebereit ist, d. h. wenn der Kathodenstrahl über den Bildschirm geführt wird. Zu diesem Zweck ist in dem Kathodenstrahloszillographen 45 ein Kippgenerator vorgesehen, der Kippimpulse (Fig. 3, d) erzeugt, deren Länge an einem besonderen Betätigungsorgan eingestellt werden kann.
  • Die Auslösung der Kippimpulse (Fig. 3, d) erfolgt durch die Rückflanke der Zeitverzögerungsimpulse, die gleichzeitig mit der Aussendung der Lotimpulse von dem Taktgeber in der Zeitverzögerungsvorrichtung 46, die beispielsweise als monostabiler Multivibrator ausgebildet sein kann, ausgelöst werden. Die Dauer der Zeitverzögerungsimpulse kann in einem besonderen Betätigungsorgan eingestellt werden, und wird von der Steuervorrichtung 49, die mit dem Steuerimpulsgenerator 48 zusammenwirkt, nach Maßgabe der Laufzeit ausgezeichneter Echoimpulse, die das Filter 47, das beispielsweise als Amplitudensieb ausgebildet ist, passieren, laufend korrigiert. Die Korrektur der Dauer der Zeitverzögerungsimpulse bewirkt, daß die ausgezeichneten Echoimpulse unabhängig von Schwankungen ihrer Laufzeit immer an der gleichen Stelle der Kathodenstrahlröhre 45 zur Anzeige gebracht werden. Die Korrektur erfolgt in folgender Weise.
  • In dem Steuerimpulsgenerator 48, der beispielsweise als bistabiler Multivibrator ausgebildet sein kann, werden Steuerimpulse (Fig. 3, e) gleichzeitig mit der Auslösung der Teilbereichanzeige von der Rückflanke der Zeitverzögerungsimpulse (Fig. 3, c) ausgelöst. Der Steuerimpulsgenerator 48 wird über das Filter 47 von den ausgezeichneten Echoimpulsen derart beaufschlagt, daß die Steuerimpulse bei Emp fang der ausgezeichneten Echoimpulse beendet werden. Die Steuerimpulse werden in der Steuervorrichtung 49, die einen Gleichrichter enthält, in eine Gleichspannung (Fig. 3, 1) umgeformt, deren Amplitude f durch die Breite der Steuerimpulse bestimmt ist.
  • Diese Gleichspannung wird zur Korrektur der Dauer der Zeitverzögerungsimpulse (Fig. 3 c) der Zeitverzögerungsvorrichtung 46 zugeleitet. Die Korrektur erfolgt derart, daß breite Steuerimpulse eine Verlängerung der Zeitverzögerungsimpulse bewirken und umgekehrt, wie es bei Vergleich der Steuerimpulse (Fig. e') und der Zeitverzögerungsimpulse (Fig. c') aus Fig. 3 zu ersehen ist.
  • Zur Anzeige aller Echoimpulse im Rahmen einer Übersichtsanzeige kann ein weiteres Anzeigegerät 50, beispielsweise ein Registriergerät, vorgesehen werden.
  • In Fig. 9 ist das Schaltbeispiel einer Steuervorrichtung zur Umwandlung von Impulsen in eine von der Breite der Impulse abhängige Gleichspannung dargestellt. Eine solche Schaltungsanordnung kann als Steuervorrichtung 48 in dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen werden.
  • Gemäß Fig. 9 gelangen die Impulse über den Widerstand 54 an den Kondensator 55,. Die hierdurch auf dem Kondensator 55 entstehende Ladung fließt über die Widerstände 56 und 57 ab. Über den Widerstand 56 kaml dann die gewünschte Gleichspannung abgegriffen werden. Dieser Gleichspannung kann noch eine konstante an dem verstellbaren Abgriff57' des Widerstandes 5.7 abgegriffene Gleichspannung überlagert werden. In dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel würde sich das Verstellen dieser überlagerten Gleichspannung dahingehend auswirken, daß die Anzeige der ausgezeichneten Echoimpulse auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 45. verschoben wird.
  • Es wird abschließend bemerkt, daß an Stelle des Kathodenstrahloszillographen 45 auch ein anderes Anzeigegerät, beispielsweise ein Registriergerät, vorgesehen werden kann.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. lmpulsgetastetes Echolotgerät für Schall, vorzugsweise für Tinterwasserschall, bei dem ein mittels einer Zeitverzögerungsvorrichtung bezüglich seiner Lage innerhalb des gesamten Lotbereichs stetig oder stufenweise einstellbarer Teilbereich zur Anzeige gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungsvorrichtung, z. B. ein Magnettongerät oder ein monostabiler Multivibrator, vorgesehen ist, die durch Echoimpulse größerer Amplitude, z. B. Bodenechoimpulse, oder durch aus der Laufzeit derartiger Echoimpulse abgeleitete Spannungen beaufschlagt bzw. ausgelöst wird und nach einer einstellbaren Zeit, insbesondere während der nächsten Lotperiode, die Teilbereichanzeige durch den zeitverzögert weitergegebenen Impuls auslöst, so daß stets ein interessierender Teilbereich, der einen konstanten Abstand von dem auslösenden Echoimpuls, z. B. vom Meeresboden, hat, angezeigt wird.
  2. 2. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitverzögerungsvorrichtung ein Magnettongerät vorgesehen ist, dessen endloser mit einstellbarer Geschwindigkeit bewegter Magnettonträger (10) periodisch im Takte der Lotimpulse erstens an einem Schreibkopf (11) zur Aufzeichnung ausgezeichneter Echoimpulse, zweitens an einem oder mehreren vorzugsweise gegenüber dem Schreibkopf (11) verstellbaren Abtastköpfen (12, 13) zur Abtastung der Beschriftung und drittens an einem Löschkopf (15) zur Löschung der Aufzeichnungen vorbeigeführt wird.
  3. 3. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitverzögerungsvorrichtung ein monostabiler Multivibrator (20, 21) vorgesehen ist. bei dem die Verweilzeit in dem instabilen Zustand an einem Betätigungsorgan (24) eingestellt werden kami und der bei Empfang ausgezeichneter Echoimpulse in seinen instabilen Zustand geschaltet wird und bei der selbständig erfolgenden Umschaltung in den stabilen Zustand die Auslösung der Teilbereichanzeige bewirkt.
  4. 4. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitverzögerungsvorrichtung ein monostabiler Multivibrator vorgesehen ist, bei dem die Verweilzeit in dem instabilen Zustand durch eine aus der Laufzeit ausgezeichneter Echoimpulse abgeleitete Spannung, vorzugsweise nach Maßgabe der Einstellung eines Betätigungsorgans, selbsttätig eingestellt wird und der bei Aussendung der Lotimpulse in seinen instabilen Zustand geschaltet wird und bei der selbständig erfolgenden Umschaltung in den stabilen Zustand die Auslösung der Teilbereichanzeige bewirkt.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitverzögerungsvorrichtung (46) vorgesehen ist, die, um eine Zeitspanne gegenüber der Aussendung der Lotimpulse verzögert, periodisch die Teilbereich anzeige, vorzugsweise die Bewegung eines Kathodenstrahls, auslöst, wobei die Dauer der Zeitspanne von der Einstellung eines Betätigungsorgans bestimmt und durch eine durch Umformung. vorzugsweise Gleichrichtung, periodischer Spannungsimpulse. die gleichzeitig mit der Teilbereich- anzeige ausgelöst und bei Empfang ausgezeichneter Echoimpulse beendet werden, entstehende Steuerspannung, vorzugsweise Gleichspannung, derart laufend korrigiert wird, daß die ausgezeichneten Echoimpulse unabhängig von ihrer Laufzeit immer an der gleichen Stelle, vorzugsweise in der Mitte des Bildschirms einer Kathodenstrahlröhre, zur Anzeige gebracht werden.
  6. 6. Echolotgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Anzeigegerät (6, 50), vorzugsweise ein Registriergerät, zur Anzeige aller Echoimpulse in Form einer Übersichtsanzeige vorgesehen ist, in dem vorzugsweise durch besondere Anzeigemarken die Lage und/oder Ausdehnung des Teilbereichs innerhalb des gesamten Lotbereichs zur Anzeige gebracht wird.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 709 308.
DEE9996A 1954-12-16 1954-12-16 Impulsgetastetes Echolotgeraet fuer Schall, vorzugsweise fuer Unterwasserschall Pending DE1033104B (de)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE709308C (de) * 1934-12-22 1941-08-13 Aeg Verfahren und Einrichtung zum Aufzeichnen sehr kurzzeitiger Schwingungsvorgaenge, wie z. B. des Knalles eines schweren Geschuetzes, insbesondere zur Ermittlung des Ortes der Schallquelle

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