DE1056010B - Kombiniertes Echolotgeraet - Google Patents

Description

• Kombiniertes Echolotgerät Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Echolotgerät mit Anzeige eines beliebig innerhalb eines maximalen Lotbereiches einstellbaren Teilbereiches vorzugsweise durch einen Kathodenstrahioszillographen und mit Anzeige der Meßentfernung oder Tiefe.
• Es sind kombinierte Echolotgeräte bekannt, bei denen die Meßentfernung durch eine rotierende Glimmlampe an einer Kreisskala angezeigt oder mittels eines Echographen registriert werden kann.
• Bei diesen bekannten Geräten beansprucht das Anzeigegerät für die Meßentfernung einen erheblichen Raum. Der Aufbau einer geschlossenen Anzeigeapparatur, die das Anzeigegerät für den Teilbereich und für den Gesamtbereich in sich vereinigt, wird dadurch sehr erschwert. Auf keinen Fall ist es möglich, das kombinierte Anzeigegerät in einer Größe auszubilden, die sich nur unwesentlich von der eines Gerätes mit einfacher Anzeigevorrichtung unterscheidet. Darüber hinaus ist bei Geräten der bekannten Art die gleichzeitige Beobachtung beider Anzeigen durch denselben Beobachter insofern erschwert, als d:ie zu beo;bachachtenden Ableseskalen beide verhältnismäßig aus gedehnt sind und nicht ohne weiteres in unmittelbarer raumlicher Nachbarschaft angeordnet werden können, wenn nicht ein erheblicher zusätzlicher Aufwand in Kauf genommen werden soll.
• Es sind weiterhin Echolotgeräte bekanntgeworden die der Abzählung der Echosignale dienen, die nach einander in aufeinanderfolgenden Lotperioden aus einer bestimmten Tiefe reflektiert werden. Eine andere Art kombinierter Echolotgeräte, die ein Zählwerk und eine Kathodenstrahlröhre verwenden, weisen einen Kippgenerator für die Kathodenstrahlröhre auf, der um eine einstellbare Zeit verzögert gegenüber der Aussendung der Lotimpulse angestoßen wird. Die Echolaufzeit kann bei dieser Anordnung nur in Verbildung mit der Anzeige auf der Kathodenstrahlölre abgelesen werden. Das Zählwerk wird durch einen Impulsgenerator mechanisch oder elektrisch mit der Auslösevornchtung für die Luftimpulse gekoppelt.
• Bei der Aussendung eines Lotimpulses wird das Zählwerk gestartet, und nach Beendigung der Zählung wird das Zählwerk in seine Nullstellung zurückgeführt. Mit diesem Zählwerk kann nur eine Grobmessung einer bestimmten Tiefe durchgeführt werden, während die Feinmessung nur mit Hilfe der Anzeigemarken auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlrihre erfolgen kann.
• Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgahe besteht darin, zusätzlich zu der Teilbereichsanzeige, die in an sich bekannter Weise auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre erfolgen kann, eine als Zahl an einer bestimmten Stelle des Gerätes, vorzugsweise in einem Bildfenster, ablesbare, von der Teilbereichsanzeige unabhängige Anzeige der Meßentfernung oder Tiefe zu schaffen. Nach diesem Prinzip lassen sich kombinierte Anzeigegeräte herstellen, die praktisch keinen größeren Raumbedarf haben als das einfache, der Teilbereichanzeige dienende Gerät. Die Anzeigevorrichtung für die Meßentfernung oder Tiefe läßt sich beispielsweise an einem Anzeigegerät mit Kathodenstrahlröhre in unmittelbarer Nachbarschaft desselben in der Frontplatte des Gerätes unterbringen.
• Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Echolotgerät, das mit einer Anzeige beliebig innerhalb eines maximalen Lotbereiches einstellbaren Teilbereiches durch einen Kathodenstrahloszillographen ausgestattet ist und mit einer Anzeige der Meßentfernung oder Tiefe die über ein mit einem Impulsgenerator gekoppeltes Zählwerk erfolgt, wobei der Impulsgenerator mechanisch und!oder elektrisch mit der Auslösevofrichtung für die Lotimpulse gekoppelt ist, durch welche die Aussendung eines Lotimpulses das Zählwerk gestartet und nach Beendigung der Zählung auch die Zurückschaltung des Zählwerkes in seine Nullstellung veranlaßt wird. Ein derartig kombiniertes Echolotgerät ist erfindungsgemäß derart eingerichtet. daß bei Empfang des ersten Echoimpulses ausreichender Stärke das Zählwerk gestoppt wird und von den in diesem Zeitintervall vom Impulsgenerator erzeugten Zählimpulsen zur in einem Bildfenster erfolgenden Anzeige der Meßentfernung oder Tiefe beaufschlagt wird.
• Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sieht man einen Verstärker mit einem von der Laufzeit der Lotimpulse abhängigen Verstärkungsgrad vor, der vorzugsweise außerdem von Hand geregelt werden kann und über den die Echoimpulse dem Zählwerk zur Beendigung der Zählung zugeleitet werden. Daneben kann man außerdem noch ein Amplitudensieb vorsehen, das nur solche Echoimpulse aus dem Verstärker dem Zählwerk zur Beendigung der Zählung zuleitet, deren Amplitude eine vorgesehene Größe, die vorzugsweise von Hand eingestellt werden kann, über schreitet. Auf diese Weise gelingt es, verschiedene Echoimpulse, beispielsweise ein Fischecho und das Bodenecho, voneinander zu trennen und nur die gewünschten Echoimpulse zur Einwirkung auf das Zählwerk zu bringen.
• Man kann den Generator für die Zählimpulse mechanisch oder elektrisch mit der Auslösevorrichtung für die Lotimpulse koppeln. Als Impulsgenerator kann beispielsweise ein rotierendes Zahn- oder Nockenrad vorgesehen sein, dessen Zähne oder Nocken im Zusammenwirken mit einer feststehenden 1astvorrichtung auf mechanischem, induktivem oder kapazitivem Wege elektrische Impulse auslösen. Man kann zur Erzeugung der Impulse aber auch elektrotlische Vorrichtungen, wie Röhrenschaltungen, voreben.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfinlung ist ein elektromechanisches Zählwerk vorgesehen. Für die Anzeige der letzten Stellen der Meßentfernung oder Tiefe kann gegebenenfalls außerdem in elektronisches Zählwerk an sich bekannter Bau-Irt vorgesehen werden. In diesem Fall kann die Freauenz der Zählimpulse, die bei Vornchtungen nach Ser Erfindung ein Maß für die Anzeigegenauigkeit erst, höher sein als die Zählfrequenz eines elektronechanischen Zählwerks. Selbstverständlich kann das Zählwerk auch ganz elektronisch arbeiten.
• Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungs-Form der Erfindung wird jedes vom Zählwerk ernittelte Meßergebnis für eine kurze Zeitspanne festgehalten. Zu diesem Zweck kann man ein besonderes peicherndes Anzeigeorgan, beispielsweise einen nach-.euchtenden Schirm, verwenden, auf den das Ergebnis projiziert wird. Man kann aber auch die vom Zählwerk ermittelten Ergebnisse für die Dauer einiger folgender Lotperioden zur Anzeige bringen; während lieser Zeit kann das Zählwerk gegebenenfalls stillbesetzt werden.
• Sehr vorteilhaft erweist es sich, mehrere parallel reschaltete Zählwerke vorzusehen, die an verschielenen Stellen, beispielsweise im Maschinenraum und iuf der Kommandobrücke eines Fischdlampfers, die hIeßentfernung oder Tiefe zur Anzeige bringen.
• Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher rläutert. in Fig. 1 ist das Blockschaltbild eines Eeholotgerätes nit Zählwerk und der zugehörigen Steuervorrichtung ach der Erfindung und in Fig. 2 schematisch die Frontplatte des Anzeigebrätes dargestellt.
• Tn Fig. list mit 13 ein Zählwerk, mit 3 und 8 ein [mpulsgenerator für die Zählimpulse, mit 21 eine iiorrichtung zur Anzeige der Dimension des Meßrgebnisses, mit 15 eine Kathodenstrahlröhre für die Feilhereichanzeige, mit 14 ein Kippgenerator für die athodenstrahlröhre 15 und mit 1, 6 und 16 eine Ausösevorrichtung für den Kippgenerator 14 bezeichnet.
• Ein Sender für die Lotimpulse ist mit 12, ein Lotmpulsgenerator mit 11 und eine Auslösevorrichtung für den Lotimpulsgenerator 11 ist mit 4, 9, 23, 24 und 25 bezeichnet. Außerdem ist mit 17 der Empfänger, mit 18 ein Verstärker, mit 19 ein Amplitudensieb, mit 10 ein Schaltwerk und mit 2. 7, 22 und 26 eine Steuervorrichtung für das Schaltwerk 10 bezeichnet.
• Gemäß Fig. 1 werden vier Nockenscheiben 1 bi;s 4 von dem Motor 5 unter Zwischenschaltung des Getriebes 20 angetrieben. An jeder Nockenscheibe ist ein federnder Schaltkontakt 6 bis 9 angeordnet, der sich beim Vorbeistreichen eines Nockens kurzzeitig schließt und in einem elektrischen Stromkreis einen Schaltimpuls auslöst. Die Nockenscheibe 3 mit dem Schaltkontakt 8 löst auf diesem Wege die Zählimpulse aus, die über ein Schaltwerk 10 dem Zählwerk 13 zugeleitet werden. Die Nockenscheibe 4 mit dem Schaltkontakt9 löst in der gleichen Weise in dem Lotimpulsgenerator 11 die Lotimpulse aus, die von dort dem Sender 12 zugeleitet werden. In entsprechender Weise löst der Schaltkontakt 7 im Schaltwerk 10 die Einschaltung des Zählwerks 13 aus. Die Schaltimpulse des Schaltkontaktes 6 lösen in dem Kippgenerator 14 sägezahnförmige Impulse aus, deren Länge variiert werden kann. Diese werden einem Plattenpaar der für die Teilbereichsanzeige vorgesehenen Kathodenstrahlröhre 15 zugeleitet. Der Schaltkontakt 6 ist auf einer Scheibe 16 befestigt, die von Hand über ein Betätigungsorgan gedreht werden kann, so daß die Phasenlage zwischen den Schaltimpulsen des Schaltkontaktes 6 und denen des Schaltkontaktes 9 für die Lotimpulse beliebig eingestellt werden kann.
• Die Echoimpulse werden vom Empfänger 17 dem Verstärker 18 zugeleitet, dessen Verstärkungsgrad, gesteuert durch die Schaltimpulse des Schaltkontaktes 9, von der Laufzeit des Lotimpuses abhängt und außerdem von Hand varriiert werden kann. Von dort werden sie dem zweiten Plattenpaar der K athodenstrahlröhre 15 und dem Amplitudensieb 19 zugeleitet. Von dem Amplitudensieb 19 gelangen diejenigen Echoimpulse, deren Amplitude eine vorgegebene Größe überschreitet, zu dem Schaltwerk 10.
• Der erste Impuls ausreichender Größe löst dort die Beendigung der Zählung aus.
• Am Zählwerk 13 ist ein Abschaltmechanismus vorgesehen, der die Zählung beendet, sobald das Zählwerk ganz durchgelaufen und wieder in Nullstellung ist. An dem Motor 5 ist ein Getriebe 20 vorgesehen, dessen Gangschaltung mit der Anzeigevofrichtung 21 für die Dimensionsangabe der vom Zählwerk angezeigten Ergebnisse gekoppelt ist. Die Dimensionsangabe der in Längeneinheiten geeichten Zählwerkanzeige erfolgt in cm, m und km; daneben wird durch die Anzeigevorrichtung 21 das Dezimalkomma für das angezeigte Endergebnis eingestellt und zur Anzeige gebracht.
• Die Anordnung arbeitet in folgender Weise: Der Nocken 26 der Nockenscheibe 2 bewirkt durch Betätigung des Kontaktes 7 die Schließung eines Schalters des Schaltwerks 10, der die Verbindung zwischen dem Schaltkontakt 8 und dem Zählwerk 13 herstellt, so daß das Zählwerk 13 mit der Zählung beginnt. Gleichzeitig löst der Nocken 25 der Nockenscheibe 4 einen Lotimpuls aus. Nun gelangen bei spielsweise zunächst einige schwache Echoimpulse von Fischschwärmen iiber dem Empfänger 17 zu dem Verstärker 18. Diese werden in der Kathodenstrahlröhre 15 angezeigt, sofern über die Scheibe 16 und am Kippgenerator 14 ein entsprechender Teilbereich für die Anzeige eingestellt ist. Das Amplitudensieb 19 ist so eingestellt, daß diese Impulse infolge ihrer geringen Amplitude das Amplitudensieb 19 nicht passieren können. Das kräftige Bodenecho jedoch, das anschließend das Amplitudeftsieb 19 erreicht, gelangt von dort weiter zum Schaltwerk 10, löst dort die Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Schaltkontakt 8 und dem Zählwerk 13 aus und beendet damit die Zählung. Natürlich kann man auch ein Fischecho dem Schaltwerk 10 zur Abschaltung des Zählwerks zuleiten, indem man das Ampl itudensieb 19 durch entsprechende Umschaltung für Impulse mit kleinerer Amplitude passierbar macht. In einem solchen Falle würden dann alle weiteren Echoimpulse für das Zählwerk 13 unwirksam bleiben, da dieses bereits abgeschaltet ist. Während der nächsten Lotperiode, die durch den Nocken 23 der Nockenscheibe4 ausgelöst wird, bleibt die eben ermittelte Anzeige auf dem Zählwerk 13 erhalten.
• Mit der nun folgenden Auslösung des dritten Lotimpulses durch den Nocken 24 der Nockenscheibe 4 wird gleichzeitig der Anschluß des Zählwerks 13 an den Schaltkontakt 8 von dem Nocken 22 der Nocken scheibe 2 ausgelöst, wodurch das Zählwerk 13 wieder in Betrieb gesetzt wird. Das Zählwerk 13 läuft nun von der Stellung, die es in der ersten Lotperiode erreichte, weiter bis in die Nullstellung und schaltet dann selbsttätig die Verbindung zum Schaltkontakt 8 ab. Im Schaltwerk 10 ist während dieser dritten Lotperiode die Verbindung zwischen dem Amplitudensieb und dem Zählwerk 13 unterbrochen. Das Verhältnis der Folgefrequenz der Zählimpulse zu der der Lotimpulse ist so gewählt, daß das Zählwerk 13 während einer Lotperiode gerade einmal ablaufen kann Aus diesem Grunde ist die Nockenscheibe 3 über ein eigenes nicht eingezeichnetes Getriebe an den Motor 5 gekuppelt. Das Zählwerk 13 befindet sich zu Beginn der nächsten Lotung, die wieder durch den Nocken 26 der Nockenscheibe 2 und den Nocken 25 der Nockenscheibe 4 in der eingangs beschriebenen Weise eingeleitet wird, in seiner Nullstellung, und der geschilderte Funktionsablauf wiederholt sich.
• Gemäß Fig. 2, in der die Frontplatte des Anzeigegerätes mit Kathodenstrahlröhre schematisch dargestellt ist, ist die Anordnung je eines Ablesefensters 13' für das Zählwerk 13 und die Anzeigevorrichtung 21 und die Anordnung des Leuchtschirmes 15' der Kathodenstrahlröhre 15 ersichtlich. Die Drehknöpfe 14', 18', 19', 20' und 15' sind zur Bedienung des Kippgenerators 14, des Verstärkers 18, des Amplitudensiebes 19, der Gangschaltung des Getriebes 20 und zur Einstellung der Helligkeit des Schirmbildes der Kathodenstrahlröhre 15 vorgesehen. Der Drehknopf 16' ist zur Betätigung der Scheibe 16 vorgesehen, deren Einstellung an der Skala 16" abzulesen ist.
• PATENTANSPROCHE: 1. Kombiniertes Echolotgerät mit Anzeige eines beliebig innerhalb eines maximalen Lotbereiches einstellbaren Teilbereiches vorzugsweise durch einen Kathodenstrahloszillographen und mit Anzeige der Meßentfernung oder Tiefe, bei dem für diese Anzeige ein mit einem Impulsgenerator gekoppeltes Zählwerk vorgesehen ist, wobei der Impulsgenerator mechanisch und/oder elektrisch mit der Auslösevorrichtung für die Lotimpuise gekoppelt ist, durch welche bei Aussendung eines Lotimpulses das Zählwerk gestartet und nach Beendigung der Zählung auch die Zurückschaltung des Zählwerks in seine Nullstellung veranlaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Echolotgerät derart eingerichtet ist, daß bei Empfang des ersten Echoimpulses ausreichender Stärke das Zählverk gestoppt wird und von den in diesem Zeitintervall vom Impulsgenerator erzeugten Zählimpulsen zur in einem Bildfenster erfolgenden Anzeige der Meßentfernung oder Tiefe beaufschlagt wird.

Claims (1)

1. 2. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärker (18) mit einem von der Laufzeit der Lotimpulse abhängigem Verstärkungsgrad vorgesehen ist, der verzugsweise außerdem von Hand geregelt werden kann und über den die Echoimpulse dem Zählwerk (13) zur Beendigung der Zählung zugeleitet werden.

   3. Echolotgerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektromechanisches Zählwerk vorgesehen ist.

   4. Echolotgerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektronisches Zählwerk vorgesehen ist, gegebenenfalls zusätzlich zu einem mechanischen Zählwerk.

   5. Echolotgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Impulsgenerator ein vorzugsweise von dem die Aussendung der Lotimpulse steuernden Motor (5) angetriebenes Zahn- oder Nockenrad (3) vorgesehen ist, welches auf eine Tastvorrichtung (6) einwirkt derart, daß die Zähne oder Nocken auf mechanischem, induktivem, magnetischem oder kapazitivem Wege beim Vorbeistreichen je einen elektrischen Impuls auslösen 6. Echolotgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein von Hand zu betätigender Umschaltmechanismus (20) für die Folgefrequenz der Zählimpulse vorgesehen ist, mit dem vorzugsweise eine Umschaltvorrichtung für die Anzeige (21) der Dimension des Endergebnisses gekoppelt ist.

   7. Echologerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zählwerk (13) vorgesehen ist, das sich bei Erreichen der Nullstellung selbsttätig ausschaltet.

   8. Echolotgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (3, 8) und das an ihn gekoppelte Zählwerk (13) so ausgebildet sind, daß die Anzeige der Entfernung bzw. Tiefe in Längeneinheiten erfolgt.

   9. Echolotgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes vom Zählwerk (13) ermittelte Meßergebnis für eine kurze Zeitspanne festgehalten wird.

   10. Echolotgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige der vom Zählwerk (13) ermittelten Meßergebnisse ein speicherndes Anzeigeorgan vorgesehen ist.

   11. Echolotgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige der vom Zählwerk (13) ermittelten Meßergebnisse für die Dauer einiger folgender Lotimpulse festgehalten wird und das Zählwerk gegebenenfalls während dieser Zeit stillgesetzt wird.

   12. Echolotgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige der Meßentfernung oder Tiefe mehrere parallel geschaltete Zählwerke vorgesehen sind.

   13. Echolotgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendueg eines Kathodenstrahloszillographen, dessen Anzeigehereitschaft durch eine auf gegeneinander verschiebbare Kontakte (6, 9) einwirkende Nockenscheibenanordnung (1, 4) gegenüber dem Zeitpunkt der Aussendung der Lotimpulse verzögert ausgelöst werden kann, mit diesen Nockenscheiben ein elektromechanischer Impulsgeber (3, 8) gekuppelt ist, der über ein Schaltwerk (10) an ein vorzugsweise elektromechanisches Zählwerk (13) anschaltbar ist.

   14. Echolotgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltwerk (10) durch eine Nockenscheibe (2), die mit der die Aussendung der Lotimpulse steuernden Nockenscheibe (4) gekuppelt ist und welche die Anschaltung des Impulsgenerators (3, 8) an das Zählwerk (10) steuert, periodisch in Gang gesetzt wird und daß die Beendigung der Zählung durch Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Impulsgenerator (3, 8) und dem Zählwerk (13) durch Einwirkung eines Echoimpulses auf das Schaltwerk (10) erfolgt.

   15. Echolotgerät nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der Nockenscheiben (2, 4), daß während der ersten Lotperiode die Zählung der bis zum Eintreffen des Echoimpulses erzeugten Zählimpulse durch das Zählwerk (13) erfolgt, daß die Anzeige bis zum Ende der darauffolgenden zweiten Lotperiode stehen bleibt und daß in der dritten Lotperiode der Rücklauf des Zählwerkes in die Nullstellung unter Verhinderung der Einwirkung der Echoimpulse auf das Zählwerk bzw. dessen Schaltwerk (10) erfolgt. ~~~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 904 386, 897 373; USA.-Patentschrift Nr. 2 433 385.