DE1270452B - Echolotgeraet zur auswertbaren Aufzeichnung von Echos, deren Amplituden von sehr unterschiedlicher Groesse sind - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

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,

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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

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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

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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)

Patentansprüche:

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,

111;
USA.-Patentschriften Nr. 2 433 382, 2 443 647,

2 457 131.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

809 559/132 5.68 Q Bundesdruckerei Berlin