DE1270452B - Echolotgeraet zur auswertbaren Aufzeichnung von Echos, deren Amplituden von sehr unterschiedlicher Groesse sind - Google Patents
Echolotgeraet zur auswertbaren Aufzeichnung von Echos, deren Amplituden von sehr unterschiedlicher Groesse sindInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
GOIs
Deutsche Kl.: 74 d-6/15
Nummer: 1270 452
Aktenzeichen: P 12 70 452.8-35
Anmeldetag: 10. Januar 1964
Auslegetag: 12. Juni 1968
Die Erfindung geht aus von einem Echolotgerät für Unterwasserschall mit Verstärker und mit auswertbarer
Aufzeichnung auch von Echos mit sehr unterschiedlichen Amplituden auf elektrisch empfindlichem
Papier, vorzugsweise mit auswertbarer Aufzeichnung des schwachen Echos von Fischen, die
über dem stark reflektierenden Meeresboden stehen.
Diese Geräte werden in der Fischerei zur Ortung von Fischschwärmen eingesetzt. Hierbei besteht bekanntlich
das Problem, die gerade für die bevorzugte Grundnetzfischerei interessanten, dicht über dem
Boden stehenden Fischschwärme zu erfassen. Wegen des geringen Entfernungsunterschiedes des schwach
reflektierenden Fischschwarmes von dem stark reflektierenden Boden, die durch unterschiedliche Entfernungen
innerhalb des Schallkegels noch weiter verkleinert werden, werden die beiden Echos nicht mehr
getrennt aufgezeichnet. Außerdem weisen elektrisch empfindliche Papiere nur einen geringen Schwärzungsumfang
auf. Zur Herstellung eines ausreichenden Auflösungsvermögens dieser Echolotgeräte sind
mehrere Lösungen bekanntgeworden; sie können aber die Auflösung nur teilweise verbessern, und es müssen
mehr oder weniger andere Nachteile in Kauf genommen werden.
Bekannt ist es (USA.-Patentschrift 2 433 382), bei allgemeinen Schreibvorrichtungen mit mehreren
Schreibspuren diese, auch wenn sie mit nur einem Schreibgriffel geschrieben werden, durch Anordnung
von verschiedenen Serienwiderständen im Schreibkreis die einzelnen Schreibspuren mit unterschiedlicher
Stärke zu schreiben. Hierdurch werden zwar mehrspurige Aufzeichnungen auswertbar, aber bei
einer Übertragung auf Echolotgeräte werden hierdurch weder große Amplitudenverhältnisse noch
Fische über dem Meeresboden erkennbar.
An sich ist es auch bei Echolotgeräten bekannt (britische Patentschrift 749 933), einen Serienwiderstand
im Schreibkreis anzuordnen. Es wird aber empfohlen (Seite 4, Zeile 104/106), ihn relativ groß
zu machen, um den Abbrand des Schreiborgans herabzusetzen. Damit tritt aber im verstärktem Maß eine
Rückwirkung des während des Schreibens veränderlichen Papierwiderstandes auf die Schreibspannung
auf.
Es sind auch Einrichtungen speziell zur Verbesserung der Erkennbarkeit der Aufzeichnungen von
Fischen über dem Meeresboden bekannt. Bei derartigen Echolotgeräten (USA.-Patentschrift2443647)
ist es bekannt, den Empfangsverstärker derart auszubilden, daß durch automatische Gittervorspannungsregelung
für einen mehr oder weniger großen Echolotgerät zur auswertbaren Aufzeichnung von
Echos, deren Amplituden von sehr unterschiedlicher Größe sind
Anmelder:
Electroacustic
Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 2300 Kiel, Westring 425-429
Als Erfinder benannt:
Dr. Hans Drenkelfort, 2300 Kiel-Elmschenhagen
Spannungsbereich mit wählbarer oberer Grenze Aufzeichnungen mit nahezu gleichbleibender Stärke
(Grauschrift) geschrieben werden und bei Signalen oberhalb dieses Wertes durch zeitverzögertes Anwachsen
der automatischen Gittervorspannung ζ. Β.
das Bodenecho im ersten Augenblick schwarz und dann weniger schwarz aufgezeichnet wird. Dieser
zweite Grauwert ist durch Schaltungselemente wählbar.
Ebenfalls unterschiedlich starke Aufzeichnung von Echos unterschiedlicher Amplitude, die von dem
elektrisch empfindlichen Papier nicht mehr aufgezeichnet werden können, erfolgt in einer weiteren
bekannten Verstärkerausbildung (deutsche Patentschrift 1 013 548). Hierbei werden aus den einfallenden
Echos beim Überschreiten einer bestimmten Größe der Echospannung zwei Schreibspannungen
gewonnen, die entweder aus zwei Verstärkern oder aus einem Verstärker stammen und beim Aufzeichnen
der Echogramme entweder mit gleicher Polarität oder entgegengesetzter Polarität gleichzeitig zur Wirkung
kommen.
Hierbei kann durchaus die gegengepolte Spannung zu stark kompensieren, wie auch auf denselben
Grauwert wie die erste Spannung führen. Sollte weiterhin die Eingangsspannung einmal zu groß sein,
eventuell auch infolge falscher Grundeinstellung des Verstärkungsgrades, so kann die resultierende Spannung
über Null hinausgehend wieder schwarz schreiben.
Weiterhin ist es bekannt (britische Patentschrift 711323), den Verstärkungsgrad des Verstärkers
durch Umschalten der Gittervorspannung einer beliebigen Verstärkerstufe in feste Abhängigkeit und mechanisch
geschaltet von der Stellung eines dauernd rotierenden Schreibstiftes von seiner Lage auf dem
Papier umzuschalten. Diese Einrichtung ist wenig anpassungsfähig und verliert Aufzeichnungen dadurch,
809 559/132
daß die Echospannung selbst nicht den Verstärkungsgrad verstellt.
Allen derartigen Verstärkerausbildungen ist eine gewisse relativ große Zeitkonstante bezüglich der
Regelung eigen, die zu relativ breit geschriebenen Meßkurven führt. Beispielsweise wird das Echo der
Bodenoberfläche breiter geschrieben als es seinem geometrischen Ort entspricht. Dadurch sinkt aber
das Auflösungsvermögen der Aufzeichnung, indem die Anzeige von Bodenfischschwärmen in der
Größenordnung der Meßkurvenbreite vom Bodenecho überdeckt wird. Sodann besteht bei derartigen
Verstärkerausbildungen eine relativ lange »Tot-Zeit« nach der Regelung, in der keine Aufzeichnungen
möglich sind und damit verlorengehen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich diese Nachteile vermeiden lassen, wenn man
von den vielen Möglichkeiten ein Echolotgerät mit vom Verstärker gesteuerten elektronischen Einrichtungen
zur Beeinflussung der Schreibspannung (Vorwärtsregelung) auswählt und diese in einer auch im
Endergebnis schnell regelnden und Bodenfische deutlicher hervorhebenden Weise zur Wirkung bringt.
Hierzu erniedrigt bei der Erfindung die elektronische, vorwärtsregelnde Einrichtung für Echospannungen
oberhalb der maximalen Amplitude eines schwachen Echos die Schreibspannung zwischen einem letzten
Schaltelement und dem Papier unter die dem schwachen Echo zugeordnete Schreibspannung.
Eine derartige Anordnung läßt sich sehr niederohmig ausbilden und braucht praktisch keine Zeitkonstante
aufzuweisen, so daß die Aufzeichnung unmittelbar der Reglung folgen kann. Die weitere Folge
ist, daß Meßkurven sehr dünn schreibbar sind, insbesondere der Meeresboden mit einer sehr dünnen
Konturenlinie deutlich gegenüber dem stärker geschriebenen Fischecho zurücktritt. Trotz des sehr
großen Amplitudenverhältnisses und des geringen Schwärzungsumfanges des Papiers erscheinen beide
Echos innerhalb des Schwärzungsumfanges des Papiers, so daß sie sich einerseits gegeneinander in
leicht auswertbarer Weise abheben und zum anderen noch innerhalb des Schwärzungsumfanges einen gewissen
Schwärzungsspielraum haben.
Darüber hinaus können Einrichtungen nach dem erfindungsgemäßen Prinzip leicht nachträglich wie
auch zu- und abschaltbar und/oder auswechselbar angeordnet werden. Hierdurch lassen sich die vielen
bereits im Gebrauch befindlichen Geräte nachrüsten, wie auch Umstellungen auf unterschiedliche Betriebswünsche durchführen. Auch sind keine wesentlichen
Eingriffe in den Verstärker nötig, und die Regelung erfolgt an elektrisch wenig störempfindlicher Stelle.
An sich ist zwar eine Vorwärtsregelung bei Echolotgeräten bekannt (britische Patentschrift 865 111
bzw. deutsche Auslegeschrift 1136 248) und erzeugt aus dem einfallenden Echoimpuls einen gegenphasigen
Impuls mit festem Abstand von der Vorderflanke des ersten Impulses, der nach der vorderen
Konturenlinie die Aufzeichnung löscht. Dadurch gehen einmal an dieser Stelle Informationen verloren,
zum anderen weist die Anordnung die bereits angeführten Verstärkerzeitkonstanten auf und bringt
selbst durch Integrier- und Differenzierglieder zusätzliche Zeitkonstanten hinein. Auch kann infolge der
zeitlichen festen Auslöschungen nach dem Beginn der Aufzeichnung durch einen starken, dicht über dem
Boden stehenden Fischschwarm die nachfolgende Konturenlinie des Bodens ausgelöscht werden, wodurch
dieser Fischschwarm als Ausbuchtung des Bodens aufgezeichnet und demzufolge als dem Boden
zugehörig gedeutet wird. Außerdem funktioniert die Anlage auch nicht immer. Beispielsweise reicht bei
weichem Boden wegen des geringen Anwachsens des Echoimpulses die Amplitude der gegenphasigen und
fest verzögerten Spannung nicht aus, um die Konturenlinie deutlich abzuheben.
ίο Ferner ist es an sich bekannt, einem Teil des
Empfangsverstärkers einen Impulserzeuger parallel zu schalten, dessen relativ zum Bodenecho kurzer
Impuls dem Echosignal zugefügt wird (deutsche Auslegeschrift 1 042 438). Dieser zusätzlich zum Beginn
des Bodens geschriebene Impuls beginnt aber erst, nachdem die auslösende Echospannung einen
Schwellwert überschritten hat, einem Zeitpunkt, wo die geschriebene Kontur nach der Erfindung bereits
aufhört.
ao In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die zusätzliche elektronische Einrichtung so dimensioniert, daß
die einer Echospannung oberhalb des Schwellwertes zugeordnete Schreibspannung bis unterhalb oder nur
wenig oberhalb der Ansprechschwelle des elektrisch empfindlichen Papiers erniedrigt wird. Hieraus ergibt
sich der Vorteil, ein zu starkes, aber uninteressantes Echo in der Anzeige völlig zu unterdrücken oder nur
anzudeuten, so daß es gegenüber den interessierenden Echos völlig zurücktritt.
In weiterer Ausführung schaltet oder steuert die Echospannung des Meeresbodens einen parallel zum
Widerstand des Papiers angeordneten elektronisch veränderlichen Widerstand, dem ein Schwellwert
derart zugeordnet ist, daß die Echospannung der Fische den Widerstand nicht steuern oder schalten
kann, so daß die Schreibspannung der Fische unverändert bleibt und die Schreibspannung des Meeresbodens
unterhalb der Schreibspannung der Fische erniedrigt wird. Hierdurch lassen sich mittels einfächer
und sicher arbeitender Vorrichtung auch dicht über dem Meeresboden stehende Fische auswertbar
aufzeichnen. Die interessierende Fischaufzeichnung wird deutlich gegenüber der Bodenaufzeichnung hervorgehoben,
so daß auch das ungeschulte Bedienungspersonal auf Fischereifahrzeugen den Bodenfisch
erkennen kann. Dadurch wird mancher fangwürdige Fischschwarm angesteuert, der sonst unbemerkt
geblieben wäre. Auch kann sich der Fischer stärker seiner eigentlichen Aufgabe, der Bedienung
der Schiffs- und Fangeinrichtungen, zuwenden.
Es ist an sich bei Faksimilegeräten (USA.-Patentschrift2
457 131) eine Sicherheitsanordnung bekannt, die ein Verbrennen des Papiers bei zu großen Amplituden
und eine Beschädigung der Endtetrode oder -pentode in dem nichtschreibenden Intervall der
Faksimileübertragung verhindern soll, in dem Sender und Empfänger miteinander synchronisiert werden
und in dem wegen der dann fehlenden Anodenspannung die Schirmgitter überlastet wurden. Diese bekannte
Sicherheitsanordnung weist einen spannungsabhängigen Widerstand in der Anodenleitung der
Endröhren und parallel zum Papierwiderstand auf, so daß in den Schreibpausen oder wenn zum Wechseln
des Papiers der Schreibgriffel abgehoben wird, die Anoden dauernd mit der Spannungsquelle verbunden
sind und immer ein Anodenstrom fließen kann. Zusätzlich bietet diese Anordnung eine Sicherung
gegen Verbrennen des Papiers während des
Schreibvorgangs, wie beispielsweise bei unrichtiger Einstellung des Verstärkungsgrades.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem, zwei nahe benachbarte Objekte noch unterschiedlich
anzuzeigen, die infolge des kleinen Schwärzungsumfangs des elektrisch empfindlichen Papiers an sich
nicht mehr unterschiedlich geschrieben werden können, tritt bei der Faksimiletechnik gar nicht auf.
Darüber hinaus ist in der Faksimiletechnik das Objekt selbst einer Behandlung zugänglich. So wird
man bei der Auswahl und Herstellung der zu sendenden Vorlagen, deren Schwärzungsumfang bei der
Herstellung der Vergrößerung durch Wahl des Vergrößerungspapiers mit entsprechender Gradation
und/oder bei seiner Entwicklung auf einfachste Weise dem Faksimileverfahren anpassen. Bei der Echolotung
sind aber ihre Objekte, die Fische und der Meeresboden, unbeeinflußbar, so daß man auf Maßnahmen
bei der Echolotanlage allein angewiesen ist. Das hat zu den eingangs geschilderten Ausbildungen
mit den dort ebenfalls beschriebenen Nachteilen geführt. Eine charakteristische Unterscheidung von
Echosignalen, wie sie die Erfindung erlaubt, ist mit dem bekannten Gerät nicht möglich. Beispielsweise
ist mit einem spannungsabhängigen Widerstand allein eine gewisse Umkehrung der Schwärzungen, wie auch
eine Verlegung sehr großer Amplituden in einen noch nicht gesättigten Schwärzungsbereich unterhalb von
schwachen Amplituden nicht möglich.
In weiterer Vervollkommnung sind mehrere elektronisch veränderliche Widerstände mit unterschiedlichen
Schwellwerten und/oder Steuereigenschaften vorgesehen. Es können somit weitere Objekte trotz
großen Amplitudenumfangs der Echospannung der verschiedenen Objekte und trotz kleinen Schwärzungsumfangs
des Papiers auswertbar aufgezeichnet werden.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Echolotgerätes,
F i g. 2 und 4 schematische und stark vergrößerte Echogramme mit Fischschwarm und breiter Bodenkonturenlinie,
wie sie bei bekannten Echolotgeräten mit Rückwärtsregelung geschrieben werden,
F i g. 3 und 5 schematische und stark vergrößerte Echogramme des erfindungsgemäßen Echolotgerätes
bei denselben Lotbedingungen, wie in den F i g. 2 und 4,
F i g. 6 ein Schaltbeispiel eines Verstärkerausgangs und einer vom Verstärker gesteuerten Relaisröhre
parallel zum Papierwiderstand,
Fig. 7 ein Schaltbeispiel desselben Verstärkerausgangs
wie F i g. 6 aber mit mehreren Relaisröhren parallel zum Papierwiderstand,
Fig. 8 ein Schaltbeispiel desselben Verstärkerausgangs
wie F i g. 6 und 7 und einer Relaisröhre mit einer stetig steuerbaren Röhre als Anodenwiderstand,
F i g. 9 von einem Echolotgerät die Verstärkerendstufe und zwei unterschiedliche Anzeigeeinrichtungen.
In F i g. 1 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Echolotgerätes
gezeigt. 1 ist der Wandler, 2 der Verstärker, 3 ein Schreiborgan und 4 das elektrisch empfindliche
Papier. 4 a ist eine großflächige Gegenelektrode auf der Rückseite des Papiers. Dem Papier kommt ein
elektrischer Widerstand zu, dem die zusätzliche elektronische Einrichtung 5 parallel geschaltet ist. 6 ist
ein Schalter, mit dem die zusätzliche Einrichtung 5 zu- und abgeschaltet werden kann. In einer nicht gezeichneten
Ausbildung sind die Zuleitungen? bis 9 als Steckverbindungen ausgebildet, zur leichteren
Auswechslung der zusätzlichen Einrichtung 5.
Das im Wandler 1 aufgenommene Echo wird als Echospannung im Verstärker 2 verstärkt und sodann
als Schreibspannung 1/2 der Kontaktschiene 3 α, der
ίο Kontaktfeder 3 b und dem im Takt der Lotfolge mittels
des umlaufenden, nichtleitenden Riemens 3 c über das Papier 4 geführten Schreiborgan 3 zur Beschreibung
des nach jeder Lotfolge etwas weitertransportierten elektrisch empfindlichen Papiers 4
zugeführt. Gleichzeitig steuert die Echospannung mittels der dem Verstärker 2 entnommenen Steuerspannung
t/3 die Schreibspannung t/2 vorwärts. Diese Regelung ist so eingestellt, daß die aus der Echospannung
gewonnene Steuerspannung t/3 erst ober-
ao halb eines Schwellwertes die Schreibspannung t/2 erniedrigt.
Die Art dieser Regelung ist vielfältig ausbildungsunfähig, von dem im folgenden einige weitere
Ausführungsbeispiele gezeigt werden. Zunächst aber seien an beispielhaften Echogrammen die Vorteile
dieser Vorwärtsregelung erläutert.
F i g. 2 zeigt ein stark vergrößertes Echogramm, wie es bei Echolotgeräten mit Regelung des Verstärkungsgrades
bzw. Rückwärtsregelung bei Bodenfischen aussieht. Zwar läßt sich ein starkes Bodenecho
B zur Unterscheidung des hervorzuhebenden Fischechos grau schreiben, aber bei diesen bekannten
Einrichtungen wird der Einsatz der Regelung zwangläufig durch Eigenschaften des Verstärkers verzögert.
Bekanntlich muß ein Verstärker Kopplungsglieder und Zeitkonstanten aufweisen, damit die aufzuzeichnende
Modulation des Echos nicht verlorengeht, die im Zusammenwirken mit dem Quellenwiderstand
der Regelspannung eine Verflachung der die Regelung einleitenden Steuerspannung bewirkt,
wodurch eine relativ lange Zeit bis zum wirksamen Einsetzen der Regelung vergeht. Diese aus dem Prinzip
des Verstärkers notwendigen Zeitkonstanten werden außerdem noch durch Schwingkreise des Verstärkers
verlängert, die nach dem Einsetzen der Regelung eine gewisse Zeit zum Ausschwingen brauchen.
Als Folge dieser Zeitkonstanten bzw. Zeitverzögerungen erscheint der Boden zunächst mit einer breiten
Konturenlinie K, und die durch das Fischecho bewirkte Verbreiterung Fl dieser Konturenlinie ist,
relativ gesehen, nur gering. Da das Auge aber vorwiegend auf relative Änderungen anspricht, ist die
Erkennbarkeit des gerade interessierenden Fischechos eines dicht über dem Boden stehenden Fischschwarmes
wesentlich herabgesetzt, und es kann leicht übersehen werden.
Bei der Erfindung dagegen wird durch die Ausschaltung dieser Verstärkerrückwirkung auf die Zeitdauer
bis zur Wirksamkeit der Regelung, wie F i g. 3 zeigt, die Konturenlinie K des Bodens B wesentlich
schmaler geschrieben, so daß die relative Änderung der um das Fischecho Fl verbreiterten Konturenlinie
relativ wesentlich größer und deshalb auffälliger ist und oftmals überhaupt erst einen sonst entgangenen
Fischschwarm erkennbar macht.
Die F i g. 4 zeigt, wie bei Einstellung eines an sich zu großen Verstärkungsgrades, so daß Fischechos
ebenfalls durch die Regelung merklich erfaßt werden, bei bekannten Ausführungen mit Rückwärtsregelung
dickere Fischschwärme F 2 sich von der Konturenlinie K des Bodens nicht abtrennen lassen, da die unumgängliche
Zeitkonstante einer Rückwärtsregelung nicht ausreicht, um noch vor dem Bodenecho die
Schreibspannungherunterzuregeln. Bei der Erfindung dagegen ist es gemäß der Fig. 5 möglich, das FischechoF2
deutlich vom BodenechoB bzw. dessen Konturenlinie K abzuheben.
Hierdurch wird deutlich, daß die Einstellung eines
Hierdurch wird deutlich, daß die Einstellung eines
i i fid
sung an die Lotverhältnisse, wie auch an die SichtVerhältnisse auf der Schiffsbrücke möglich.
Rö2 ist eine Endröhre des Verstärkers 2 (Fig. 1).
Das Netzwerk Nl ist eine Spannungsverdopplungs-5 schaltung und gehört — wie das Netzwerk N1, das
einer Vorspannungserzeugung dient — nicht zur Erfindung. Das Netzwerke3 stellt eine Doppelweggleichrichtung
dar. Die Gleichrichtung ist an sich für die Funktion der Erfindung nicht notwendig. Außerd
i d
, g g g
zu großen Verstärkungsgrades sich bei der Erfindung io dem sind auch der Widerstand W 4 und der Konden-
nicht nur schädlich, sondern im positiven Sinn aus- sator C 2 für die Erfindung nicht notwendig. Durch
wirken kann. Es ist deshalb erfindungsgemäß, sie ist aber eine einstellbare Zeitkonstante einführ-
Schwellwert und Verstärkungsgrad so einzustellen, bar, wodurch eine Bodenkonturenlinie einstellbarer
daß einige Fischechospannungen oberhalb des Breite geschrieben werden kann. Diese einstellbare
Schwellwertes erscheinen und von der Vorwärtsrege- 15 Zeitkonstante kann bis auf Null verringert werden,
lung erfaßt werden. Der Vorteil liegt, wie vorstehend so daß das Bodenecho ohne Konturenlinie K ge-
bereits im Beispiel dargelegt, darin, daß ein relativ h
dh
p gg
starkes Fischecho auch dann noch vom Bodenecho abgehoben wird, wenn die beiden Echos aneinander
anschließen. Eine derartige Auflösung ist mit den 30
bekannten Einrichtungen, insbesondere mit einem aus der Faksimiletechnik auf Echolotgeräte übertragenen
und ebenfalls parallel zum Papierwiderstand angeordneten spannungsabhängigen Widerstand nicht
möglich.
In der Fig. 6 ist der zusätzliche, elektronisch veränderliche
Widerstand parallel zum Papierwiderstand eine Relaisröhre Rö 1. An ihrer Anode liegt die
schrieben werden kann. Beispielsweise wird das Bodenecho B insgesamt grau geschrieben, gegenüber
dem sich das Fischecho schwarz hervorhebt.
In der Ausführungsform nach Fig.7 ist Rö2
dieselbe Endröhre des Empfangsverstärkers wie in der vorigen F i g. 6 gezeigt, mit denselben Netzwerken
Nl und iV2. Es sind in dieser Ausführung mehrere elektronisch veränderliche Widerstände mit vorzugs25
weise unterschiedlichen Schwellwerten vorgesehen. In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind das die
drei Relaisröhren Rö 3 bis RoS, die mit ihren Anoden
an derselben Schreibspannung VZ liegen und die
Schreibspannung U 2 und an ihrem Gitter die vom am Gitter von derselben vom Verstärker gelieferten
Verstärker kommende Steuerspannung U 3. Hier- 30 Steuerspannung U 3 gesteuert werden. Es können aber
durch ist eine wirksame und schnelle Beeinflussung auch mehrere, vorzugsweise unterschiedliche Steuerder
Schreibspannung im gewünschten Sinn möglich. spannungen Vorteile bringen. Die Widerstände W 3
Durch die Gittervorspannung U4 wird ein Schwell- bis WS bilden einen Spannungsteiler, der den Relaiswert erzeugt, der mittels des Widerstandes W 3 ein- röhren Rö 3 bis RoS vermittels der negativen Gitterstellbar
ist. Der Schwellwert wird im allgemeinen so 35 spannung U 4 unterschiedliche Schwellwerte zuordnet,
hoch eingestellt, daß ihn Fischechospannungen nicht Es stehen also mehrere Schwellwerte zur Verfü-
überschreiten können, so daß für die Fischechos Röl gung, die die Regeleinrichtung auch bei unterschiedfortgedacht
werden kann. Überschreitet aber die vom liehen Betriebsverhältnissen zum Ansprechen brin-Verstärker
kommende Steuerspannung U 3 vermöge gen, so daß einmal optimale Apparateeinstellungen
der hohen Bodenechospannung diesen Schwellwert, 40 vorgesehen werden können und zum anderen Fehiso
zündet die Relaisröhre Röl und schließt die einstellungen bei unachtsamer oder ungeübter Bedie-Schreibspannung
U2 kurz. Hierdurch wird die hohe nung nicht zum Tragen kommen. Interessierende
Schreibspannung des Bodenechos vom Papier voll- Fischechos können nicht verlorengehen. Durch die
ständig fortgehalten und die Überdeckung der schwa- Anodenwiderstände W 6 bis W 8, die vorzugsweise
chen Fischechos vermieden. Demzufolge kann der 45 verschieden ausgebildet sind oder von denen auch
Verstärkungsgrad sehr hoch eingestellt und dadurch der eine oder andere fortgelassen ist, besteht die Mögoptimale
Anzeigeempfindlichkeit für die interessie- lichkeit einer gestuften Ausnutzung des Schwärzungsrenden
schwachen Fischechos erreicht werden. umfanges des Papiers. Beispielsweise lassen sich
Oftmals ist aber eine zusätzliche Aufzeichnung des Einzelheiten des Bodenechos und des Fischechos
Bodenechos erwünscht. Durch den zusätzlich ange- 50 unterschiedlich aufzeichnen.
ordneten Anodenwiderstand JF2 lassen sich starke In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist der
Echos, für die Röl zündet, in einem gewünschten Anodenwiderstand eine Elektronenröhre Rö6. Ihr
und einstellbaren Grauwert schreiben. Innenwiderstand ist in weiten Grenzen und auf viel-
Dieser Grauwert ist in sehr weiten Grenzen ein- fältige Art steuerbar. Das kann sowohl durch eine gestellbar.
Beispielsweise kann die Schreibspannung so 55 sonderte Steuerspannung in ihrem Gitter geschehen
weit erniedrigt werden, daß nur noch eine Schreib- als auch durch dieselbe Steuerspannung 173 aus dem
spannung U2 verbleibt, die nur wenig oberhalb der Verstärker, die die Relaisröhre Röl steuert. Über-Ansprechschwelle
des elektrisch empfindlichen Pa- schreitet dann beispielsweise die Steuerspannung Z73
piers liegt. Die Folge ist ein ganz schwacher Grauton einen durch die Gittervorspannung {74 festgelegten
für das Bodenecho, während das Fischecho unbeein- 60 Schwellwert, so zündet Röl, und die Schwärzung auf
flußt wesentlich dunkler bis schwarz geschrieben wird, dem Papier erfolgt zusätzlich in Abhängigkeit von
so daß es sich kontrastreich gegenüber dem Boden- dem Innenwiderstand der Röhrei?ö6.
echo abhebt. In der Ausführung der Fig. 8 nimmt der Innen-
Der Grauwert der Bodenaufzeichnung läßt sich widerstand der Röhre Rö6 und damit auch die
auch dunkler einstellen, so daß zusammen mit einer 65 Schwärzung auf dem Papier mit zunehmender Steuer-Einstellung
des Verstärkungsgrades jede gewünschte spannung 173 ab. Die Schwärzung auf dem Papier
Grauwertabstufung zwischen dem Fisch- und dem erfolgt also bis zur Erreichung des Schwellwertes
Bodenecho einstellbar ist. Dadurch ist eine Anpas- gleichsinnig mit der Echospannung und nach Über-
schreiten des Schwellwertes gegensinnig. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, den Gradationsumfang
des Papiers zweimal auszunutzen bzw. den Umfang der aufzeichenbaren Informationen zu verdoppeln.
N 4 ist ein Netzwerk, das wie Nl und N 3 die aus
der Echospannung abgeleitete Steuerspannung U 3 bei gleichzeitiger Spannungsverdopplung gleichrichtet.
N5 erzeugt, wie JV2 für Rö2, für Rö6 eine
einstellbare, aber feste Gittervorspannung.
In der Ausführung nach F i g. 9 ist wiederum Rö2
die Endröhre des Verstärkers, die hier aber auf zwei AnzeigevorrichtungenA1 und A2 arbeitet. Al ist
eine Anzeigevorrichtung mit elektrisch empfindlichem Papier, als Hauptgerät bezeichnet. Röl ist eine
Relaisröhre mit Anodenwiderstand W 9 als Ausführungsform einer zusätzlichen elektronischen Steuereinrichtung
für die erste Anzeigevorrichtung A1. Zusätzlich
ist eine weitere elektronische Steuereinrichtung parallel zu der Anzeigevorrichtung A2, dem
Tochtergerät, angeordnet. Sie ist in der gezeichneten Ausführung parallel zur Schreibspannung führenden
Elektrode E einer Kathodenstrahlröhre Ka geschaltet. S ist eine Sägezahnspannung, die in bekannter
Weise den Kathodenstrahl zeitabhängig von oben nach unten laufen läßt und entsprechend der Laufzeit
die gelotete Tiefe anzeigt. Die Aufzeichnung der Echolotspannung erfolgt sodann waagerecht an der
der Lotentfernung entsprechenden Stelle der Kathodenstrahlröhre. Durch die zusätzliche elektronische
Einrichtung wird die Amplitude der waagerechten Kathodenstrahlaufzeichnung entsprechend, wie vorher
bezüglich der Schwärzung des elektrisch empfindlichen Papiers beschrieben, vorwärts geregelt.
In weiterer Ausbildung sind die beiden zusätzlichen elektronischen Einrichtungen unterschiedlich
ausgebildet. Hierzu bestehen mehrere Möglichkeiten: So können beispielsweise unterschiedliche Schwellwerte
eingestellt werden; auch können Anodenwiderstände W 9, WlO unterschiedlich dimensioniert
sein, wie auch die beiden zusätzlichen elektronischen Einrichtungen verschiedene Ausführungsformen aufweisen.
Hierdurch ist es möglich, die durch das gesamte Echolotgerät vermittelte Information zu vergrößern.
Beispielsweise lassen sich hierdurch mittels des einen Anzeigegerätes Aufgaben mit bevorzugt
anderem Schwerpunkt gleichzeitig lösen, etwa Übersichtsaufzeichnungen neben Aufzeichnungen von
Teilbereichen.
Claims (12)
1. Echolotgerät für Unterwasserschall mit vom Verstärker gesteuerten elektronischen Einrichtungen
zur Beeinflussung der Schreibspannung (Vorwärtsregelung) und mit auswertbarer Aufzeichnung
von Echos mit unterschiedlichen Amplituden auf elektrisch empfindlichem Papier, vorzugsweise mit auswertbarer Aufzeichnung des
schwachen Echos von Fischen, die über dem stark reflektierenden Meeresboden stehen, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektronische, vorwärtsregelnde Einrichtung für Echospannungen
oberhalb der maximalen Amplitude eines schwachen Echos die Schreibspannung zwischen
einem letzten Schaltelement und dem Papier unter die dem schwachen Echo zugeordnete
Schreibspannung erniedrigt.
2. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Einrichtung
ein parallel zum Widerstand des Papiers angeordneter elektronisch veränderbarer Widerstand
ist.
3. Echolotgerät nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
elektronisch veränderbare Widerstände mit unterschiedlichen Schwellwerten und/oder Steuereigenschaften
vorgesehen sind.
4. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche elektronische
Einrichtung (5) zu- und abschaltbar ist.
5. Echolotgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit
dem elektronisch veränderbaren Widerstand ein Ohmscher Widerstand (W'2) vorgesehen ist.
6. Echolotgerät nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden elektronisch
steuerbaren Widerstand (Rö3, RoA, RoS)
je ein Ohmscher Widerstand (W6, Wl, WS) vorgesehen
ist, die sich untereinander unterscheiden und/oder unabhängig voneinander einstellbar
sind.
7. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronisch veränderbare
Widerstand eine Relaisröhre (Röl) ist, an deren Anode die Schreibspannung (U 2) und an deren
Gitter die vom Verstärker gelieferte Steuerspannung (U 3) zusammen mit einer den Schwellwert
erzeugenden Gittervorspannung (U4) liegen.
8. Echolotgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Relaisröhre zusätzlich
ein elektronisch steuerbarer Anodenwiderstand vorgesehen ist.
9. Echolotgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodenwiderstand eine
Elektronenröhre (Rö6) ist, die von derselben vom
Verstärker gelieferten Steuerspannung (E/3) gesteuert wird wie die Relaisröhre (Röl).
10. Echolotgerät mit Tochtergerät und gemeinsamen Empfangsverstärker nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß sowohl für das Hauptgerät als auch für das Tochtergerät je eine von
derselben Spannung zu steuernde elektronische Einrichtung vorgesehen ist.
11. Echolotgerät mit Tochtergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische
Einrichtung für das Hauptgerät und diejenige für das Tochtergerät unterschiedliche
Regeleigenschaften aufweisen.
12. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsgrad des Verstärkers
und der Schwellwert der elektronischen Einrichtung so eingestellt sind, daß noch einige
Fischechospannungen oberhalb des Schwellwertes erscheinen und von der Vorwärtsregelung
erfaßt werden (Fig. 5).
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 1 013 548,1 042 438, 248;
britische Patentschriften Nr. 711 323, 749 933,
Deutsche Patentschriften Nr. 1 013 548,1 042 438, 248;
britische Patentschriften Nr. 711 323, 749 933,
111;
USA.-Patentschriften Nr. 2 433 382, 2 443 647,
USA.-Patentschriften Nr. 2 433 382, 2 443 647,
2 457 131.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
809 559/132 5.68 Q Bundesdruckerei Berlin
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