DE1157976B

DE1157976B - Echolotgeraet mit Registriergeraet fuer Echoimpulse und andere Messgroessen

Info

Publication number: DE1157976B
Application number: DEE10623A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Drenkelfort
Original assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Current assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Priority date: 1955-04-23
Filing date: 1955-04-23
Publication date: 1963-11-21

Description

Echolotgerät mit Registriergerät für Echoimpulse und andere Meßgrößen Die Erfindung betrifft ein Echolotgerät mit Registrierung der Echoimpulse durch ein im Takte der Lotimpulsaussendungen in senkrechter Richtung zum Vorschub des Registrierstreifens bewegtes Schreiborgan und mit Aufzeichnung einer oder mehrerer weiterer in Beziehung zur Echolotregistrierung stehender oder diese etwa im Rahmen der Navigation auf Schiffen oder Luftfahrzeugen ergänzend er Meßgrößen, wobei zwecks Aufzeichnung dieser Meßgrößen zusätzlich zum Registriergerät eine Schaltungsanordnung vorgesehen ist, welche durch periodische Abfragung langsam veränderliche entsprechend ab stand dige Impulse liefert und X elohe auf das Schreiborgan einwirkt, das auf demselben periodisch bewegten Träger angeordnet ist.
Es ist bereits ein derartiges Gerät vorgeschlagen worden. bei dem die Schaltvorrichtung einen Generator für eine synchron mit der Bewegung des Schreiborgans verlaufende Abgleichspannung und ein zur Ableitung einer Differenzspannung aus dieser und der Meßspannung dienendes Netzwerk enthält, in das ein auf einen bestimmten Wert der Differenzspannung ansprechendes Schaltorgan eingeschaltet ist. das den Registrierimpuls auslöst.
Eine Verbesserung von Geräten dieser Art wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß zur Aufzeichnung jeder der zusätzlichen Meßgrößen eine elektronische Schaltungsvorrichtung, die einen stabilen und einen instabilen Zustand einnehmen kann, beispielsweise ein bekannter monostabiler Multivibrator, derart an den Bewegungsmechanismus für das Schreiborgan gekoppelt ist, daß sie bei einer bestimmten Stellung des Schreiborgans in den instabilen Zustand geschaltet wird. und derart an die Meßanordnung gekoppelt ist, daß die zusätzliche Meßgröße die Verweilzeit in dem instabilen Zustand bestimmt, und derart unter Zwischenschaltung eines Codegenerators an das Schreiborgan gekoppelt ist, daß bei der selbständig erfolgenden Umschaltung in den stabilen Zustand eine Registrierung mit bestimmter Kennung erfolgt.
Der Erfindungsgegenstand ist besonders geeignet für Messungen mit vergrößerter Ablese- und Meßgenauigkeit durch Registrierung mit unterdrücktem Nullpunkt zur Direktregistrierung relativ schnell verlaufender Vorgänge.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt sind, näher erläutert.
Gemäß Fig. 1 ist mit 1 ein Registrierstreifen bezeichnet, der, über die Walze 2 geführt, in Pfeilrichtung transportiert wird. Mit 3 ist ein endloses Band bezeichnet, das über zwei Rollen 4 und 5 geführt wird und an dem das Schreiborgan 6 angeordnet ist.
Eine der Rollen 4 oder 5 wird von einem nicht dargestellten Motor angetrieben. Das Schreiborgan 6 wird dann periodisch, senkrecht zur Transportrichtung des Registrierstreifens 1 über den Registrierstreifen geführt. An dem endlosen Band 3 ist ein Nocken 7 angeordnet, der bei jedem Umlauf einmal den Kontakt 8 betätigt. Der Kontakt 8 ist an den monostabilen Multivibrator 11 gekuppelt und schaltet diesen. wenn er betätigt wird, in seinen instabilen Zustand. Der Multivibrator 11 wird außerdem von den zu registrierenden Meßgrößen derart beaufschlagt, daß die Dauer, die der Multivibrator 11 in seinem instabilen Zustand verharrt, von der zu registrierenden Meßgröße abhängig ist. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Gittervorspannung eines der Röhrensysteme des Multivibrators 11 aus der Meßspannung abgeleitet wird. Aus der bei der selbständig erfolgenden Umschaltung des Multivibrators in seinen instabilen Zustand entstehenden Impulsflanke wird beispielsweise über ein RC-Glied ein Impuls abgeleitet. Dieser Impuls gelangt an den Schleifer 10 und von dort über eine leitende Einlage des endlosen Bandes 3 an das Schreiborgan 6. Wird das Schreiborgan 6 mit einem Impuls beaufschlagt, dann hinterläßt es an der Stelle, an der es sich in dem Augenblick, in dem der Impuls eintrifft, befindet, eine Registrierung auf dem Registrierstreifen 1. Die Registrieranordnung 1, 2 6 ist zu diesem Zweck als Funkendurchs chlagschreiber ausgebildet. Auf diese Weise wird bei jedem Umlauf des Schreiborgans 6 eine Marke auf dem Registrierstreifen 1 geschrieben. Die Marken setzen sich dann zu einem fortlaufenden Kurvenzug 9 zusammen, der den zeitlichen Verlauf der Meßgröße, mit der der Multivibratorllbeaufschlagtwurde, kennzeichnet. Zweckmäßigerweise ist zur Ablesung der Absolutwerte der Meßgröße neben dem Registrierstreifen 1 eine Skala angeordnet. Die Skala, die im übrigen auch bei den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgesehen werden kann, ist der Übersicht halber nicht mit eingezeichnet.
In Fig. 2 ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in Fig. 1 dargestellt.
Die in Fig. 2 mit 1' bis 10' bezeichneten Elemente gleichen in Ausbildung und Funktion den in Fig. 1 mit 1 bis 10 bezeichneten Elementen. Gemäß Fig. 2 ist mit 13 ein bistabiler Multivibrator bezeichnet, der bei Betätigung des Kontaktes 8' in seinen einen Zustand umgeschaltet wird. Der Multivibrator 13 ist unter Zwischenschaltung der Steuervorrichtung 14 an den Sägezahngenerator 15 gekoppelt, in dem bei der durch den Kontakt 8' bewirkten Umschaltung des Multivibrators 13 ein sägezahnförmiger Impuls ausgelöst wird. Die Steuervorrichtung 14 wird mit der zu registrierenden Meßgröße beaufschlagt und steuert nach Maßgabe der jeweiligen Größe der Meßspannung die Steilheit des in dem Sägezahngenerator 15 erzeugten sägezahnförmigen Impulses. Diese Steuerung kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß die aus der Meßgröße abgeleitete Meßspannung dem Steuergitter der Laderöhre für den Kippkondensator des Sägezahngenerators 15 zugeleitet wird. Erreicht die sägezahnförmige Spannung einen bestimmten Spannungswert, der an dem Betätigungsorgan 15 a eingestellt werden kann, dann schaltet sich der Sägezahngenerator 15 selbsttätig ab. Die bei dieser Abschaltung entstehende Impulsflanke wird beispielsweise mittels eines RC-Gliedes in einen Impuls umgewandelt, der einerseits dem bistabilen Multivibrator 13 zur Umschaltung in den Ausgangszustand und andererseits über den Schleifer 10' dem Schreiborgan 6' zugeleitet wird. Das Schreiborgan 6' hinterläßt beim Eintreffen des Impulses eine Registriermarke auf dem Registrierstreifen 1'. Der Kontakt8' kann von einer nicht dargestellten Führung über das von Hand zu bedienende Betätigungsorgan 16 in der Bahn des Nockens 7' verschoben werden. Durch die Verschiebung des Kontaktes 8' wird eine entsprechende Verschiebung der Registrierung 9' auf dem Registrierstreifen 1 bewirkt. Registrierungen, die normalerweise infolge der Größe der Meßspannung nicht registriert würden, weil der Registrierimpuls während des Rücklaufes des Registrierorgans eintrifft, können durch geeignete Verschiebung des Kontaktes 8' derart zeitlich verlegt werden, daß eine Registrierung ge gebenenfalls mit unterdrücktem Nullpunkt erfolgt.
An dem Betätigungsorgan 16 ist eine Skala 17 ange ordnet, an der in Verbindung mit einer neben dem Registrierstreifen angeordneten, in der Figur nicht dargestellten Skala der Absolutwert der registrierten Meßspannung abgelesen werden kann.
In Fig. 3 ist ein letztes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, bei dem gleichzeitig drei verschiedene Meßgrößen registriert werden können.
Gemäß Fig. 3 ist mit 20 ein Registrierstreifen bezeichnet, der in Pfeilrichtung transportiert wird und über den periodisch das Schreiborgan 21, das an dem endlosen, umlaufenden Band 22 angeordnet ist, geführt wird. An dem endlosen Band 22 ist ein Nocken 23 angeordnet, der bei jedem Umlauf einmal die Kontakte 24, 26, 27 betätigt. An die Kontakte 24, 26, 27 ist je ein bistabiler Multivibrator 28 bis 30 gekuppelt, der bei Betätigung des zugehörigen Kontaktes umgeschaltet wird. Durch diese Umschaltung wird, wie bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, in den zugehörigen Sägezalmgeneratoren 31 bis 33 je ein sägezahnförmiger Impuls ausgelöst, dessen Steilheit unter Zwischenschaltung einer Steuervorrichtung 34 bis 36 von den Meßgrößen bestimmt wird. Erreichen die sägezahnförmigen Spannungen bestimmte Spannungswerte, die an den Betätigungsorganen 31 a bis 33 a eingestellt werden können, dann schalten sich die Sägezahugeneratoren 31 bis 33 ab.
Die bei der Umschaltung entstehenden Impulsflanken werden in Steuerimpulse umgewandelt, die einerseits zur Rückschaltung der zugehörigen Multivibratoren herangezogen, andererseits je einem Codegenerator 37 bis 39 zugeleitet werden. Die Codegeneratoren 37 bis 39 werden beim Eintreffen eines solchen Steuerimpulses kurzzeitig aufgetastet und erzeugen je nach ihrer Ausbildung beziehungsweise Einstellung an den zugehörigen Betätigungsorganen 37 a bis 39 a Impulse bzw. Impulssalven bestimmter Kennung, die dem Registrierorgan 21 zur Bewirkung einer Registrierung zugeleitet werden. Die drei den Steuergeneratoren 34 bis 36 zugeleiteten Meßgrößen werden auf diese Weise gleichzeitig auf dem Registrierstreifen 20 registriert. Die Registrierung erfolgt jedoch infolge der Zwischenschaltung der Codegeneratoren 37 bis 39 mit unterschiedlicher Kennung, so daß eine eindeutige Zuordnung der Registrierungen zu den Meßgrößen gegeben ist. Die Kontakte 24, 26, 27 sind entsprechend dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel in der Bahn des Nockens 23 verschiebbar. Zur Verschiebung sind die Betätigungseiemente 40 bis 42 vorgesehen.
In Abänderung des in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiels kann für jeden der drei Registrierkanäle ein besonderes Schreiborgan vorgesehen sein.

Claims

PATENTANSPR0CHE: 1. Echolotgerät mit Registrierung der Echoimpulse durch ein im Takte der Lotimpulsaussendungen in senkrechter Richtung zum Vorschub des Registrierstreifens bewegtes Schreiborgan und mit Aufzeichnung einer oder mehrerer weiterer in Beziehung zur Echolotregistrierung stehender oder diese etwa im Rahmen der Navigation auf Schiffen oder Luftfahrzeugen ergäbe zender Meßgrößen, wobei zwecks Aufzeichnung dieser Meßgrößen zusätzlich zum Registriergerät eine Schaltungsanordnung vorgesehen ist, welche durch periodische Abfragung langsam veränderliche entsprechend abständige Impulse liefert und welche auf das Schreiborgan einwirkt, das auf demselben periodisch bewegten Träger angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufzeichnung jeder der zusätzlichen Meßgrößen eine elektronische Schaltungsvorrichtung, die einen stabilen und einen instabilen Zustand einnehmen kann, beispielsweise ein bekannter monostabiler Multivibrator, derart an den Bewegungsmechanismus für das Schreib organ gekoppelt ist, daß sie bei einer bestimmten Stellung des Schreiborgans in den instabilen Zustand geschaltet wird, und derart an die Meßanordnung gekoppelt ist, daß die zusätzliche Meßgröße die Verweilzeit in dem instabilen Zustand bestimmt, und derart unter Zwischenschaltung eines Codegenerators an das Schreiborgan gekoppelt ist, daß bei der selbständig erfolgenden Umschaltung in den stabilen Zustand eine Registrierung mit bestimmter Kennung erfolgt.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einen stabilen und einen instabilen Zustand aufweisende elektronische Schaltvorrichtung aus einem bistabilen Multivibrator (13), der über einen Kontakt (8'), der mit dem Träger (3') des Schreiborgans (6') zusammenwirkt, in jeder Schreibperiode einmal umgeschaltet wird, und einem an den Multivibrator(13) gekoppelten Kippgenerator (15) besteht, der bei der Umschaltung des Multivibrators (13) einen sägezahnförmigen Spannungsimpuls erzeugt, dessen Steilheit von der Meßspannung gesteuert wird, und der beim Erreichen einer bestimmten Span nung einen Impuls erzeugt, der zur Umschaltung des Multivibrators (13) in seinen Ausgangszustand, zur Erzeugung einer Registriermarke (9') und zur Abschaltung des Kippgenerators (15) herangezogen wird.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auslösung des instabilen Zustandes der elektronischen Schaltvorrichtung ein Kontakt (8') vorgesehen ist, der von dem Träger, der vorzugsweise als endloses Band ausgebildet ist, oder von einem Nocken (7') am Träger (3') betätigt wird.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterdrückung des Nullpunktes oder zur Verschiebung der Registrierung der Kontakt (8') in der Bahn des Trägers oder Nokkens (7') vorzugsweise mittels eines Betätigungsorgans (16) verschiebbar ist.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufzeichnung mehrerer Meßgrößen innerhalb einer Aufzeichnungsperiode mehrere elektronische Schaltvorrichtungen (28 bis 33) mit einem stabilen und einem instabilen Zustand vorgesehen sind, denen vorzugsweise jeweils gesonderte Auslöser (24 bis 27) zugeordnet sind.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schaltvorrichtungen ein besonderes Schreiborgan zugeordnet ist.
7. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Schaltvorrichtungen (28 bis 33) ein gemeinsames Schreiborgan(21) zugeordnet ist.
8. Gerät nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den einzelnen Schaltvorrichtungen (28 bis 33) zugeordneten Codegene ratoren (37 bis 39), die die Registrierung bewirkenden Impulse durch Unterbrechungen mit unterschiedlichen Kennungen versehen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 920 571; französische Patentschrift Nr. 980 052; »Zeitschrift für angewandtePhysik«, Bd. VI, 1954, Heft 1, S. 14 bis 19.