DE490864C

DE490864C - Phase compensator for devices for determining the direction of sound waves

Info

Publication number: DE490864C
Application number: DES88604D
Authority: DE
Inventors: Dr Ludwig Rellstab
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1928-11-27
Filing date: 1928-11-27
Publication date: 1930-02-08

Description

Phasenkompensator für Einrichtungen zur Bestimmung der Richtung von Schallwellen Es sind eine Reihe von Verfahren bekannt geworden, die Richtung von Schallwellen, insbesondere in Flüssigkeiten, zu bestimmen. Alle diese Verfahren beruhen im wesentlichen darauf, daß die von zwei oder mehreren Empfängern erzeugten Ströme in Phase gebracht werden und die Richtung des Schalles aus der Größe der Verzögerung ermittelt wird, die notwendig ist, um Phasengleichheit einzustellen. Die Phasengleichheit kann nach der Interferenzmethode ermittelt werden, die darin besteht, daß man die von den Empfängern kommenden Ströme addiert und feststellt, wann die Summe ein Maximum oder Minimum ist. Die Phasengleichheit kann auch nach der an sich bekannten binauralen Methode ermittelt werden.Phase compensator for devices for determining the direction of Sound waves A number of methods have become known to determine the direction of To determine sound waves, especially in liquids. All of these procedures are based essentially on the fact that those generated by two or more receivers Currents are brought into phase and the direction of the sound from the size of the Delay is determined, which is necessary to set phase equality. The phase equality can be determined according to the interference method that is contained therein consists in adding up and determining the currents coming from the receivers, when the sum is a maximum or a minimum. The phase equality can also after the binaural method known per se.

Um die bei allen Methoden notwendige Verzögerung der von den durch die ankommenden Schallwellen zuerst erregten Empfängern kommenden Ströme zu erzeugen, sind ebenfalls verschiedene Mittel vorgeschlagen worden. Man hat beispielsweise vorgeschlagen, durch Einfügen von Schallweg die notwendige Verzögerung zu erzeugen; auch ist vorgeschlagen, elektrische Mittel zu benutzen, wie Kapazitäten, Induktivitäten, Siebketten u. dgl. Bei der Einschaltung von Schallweg müssen die von den Empfängern kommenden Ströme erst nochmals in Schall umgewandelt werden, zur Erzeugung der Verzögerung auf elektrischem Wege sind verhältnismäßig teuere Gerätsätze notwendig. Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur Erzeugung der zur Kompensation notwendigen Verzögerung auf einfache Weise. Sie besteht darin, daß die von den Empfängern aufgenommene Energie in Form eines magnetischen Feldes durch ein magnetisches Material genügender Länge hindurchgeleitet wird. Es hat sich gezeigt, daß die Fortpflanzungsgeschwindigkeit einer magnetischen Welle in magnetischen Materialien verhältnismäßig klein ist und daher schon auf verhältnismäßig geringen Wegen eine ausreichende Verzögerung erzielt werden kann.In order to avoid the delay necessary for all methods by the generate the incoming sound waves first excited receivers coming currents, various means have also been proposed. One has, for example proposed to create the necessary delay by inserting sound paths; it is also suggested to use electrical means, such as capacitances, inductances, Sieve chains and the like. When switching on the sound path, the receivers Coming currents are first converted into sound again in order to generate the delay Relatively expensive sets of equipment are necessary by electrical means. object The invention is an arrangement for generating the necessary for compensation Delay the easy way. It consists in the fact that the one received by the recipients Energy in the form of a magnetic field through a magnetic material is more sufficient Length is passed through. It has been shown that the speed of propagation a magnetic wave in magnetic materials is relatively small and therefore a sufficient delay is achieved even in a relatively short distance can be.

In Abb. z ist schematisch eine Vorrichtung zur Erzeugung von Zeitverzögerungen gemäß der Erfindung dargestellt. Mit z ist eine Spule bezeichnet, der die von den Empfängern kommenden Ströme, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Verstärkern, zugeführt werden. Diese Spule ist induktiv gekuppelt mit der Spule 2, von der die aufgenommene Energie mit entsprechender Verzögerung abgenommen wird. Beide Spulen sind um den aus magnetischem Material bestehenden Stab 3 gelegt. Der in der Spüle 2 fließende Strom bzw. die in ihr induzierte Spannung ist um einen bestimmten Betrag gegenüber dem in der Spule fließenden Strom verzögert. Dieser Betrag ist abhängig von der Entfernung der Spulen x und 2 voneinander und kann durch Ändern dieser Entfernung eingestellt werden. Es hat sich gezeigt, daß sich als magnetisches Material besonders hochpermeable Nickeleisenlegierungen eignen, wie sie zur Erhöhung der Induktivität von elektrischen Leitungen, insbesondere Kabeladern, Verwendung finden. So wurde beispielsweise eine Phasenverschiebung von über ioo ° erreicht, wenn die Entfernung zwischen den Spulen i und 2 etwa 40 cm betrug.In Fig. Z is a schematic of a device for generating time delays shown according to the invention. With z a coil is referred to, which of the Receiving currents, if necessary with the interposition of amplifiers, are fed. This coil is inductively coupled to the coil 2, of which the absorbed energy is removed with a corresponding delay. Both coils are placed around the rod 3 made of magnetic material. The one in the sink 2 flowing current or the voltage induced in it is by a certain amount delayed compared to the current flowing in the coil. This amount is dependent on the distance of the coils x and 2 from each other and can be changed by changing this distance can be set. It has shown, that turns out to be magnetic Material particularly highly permeable nickel iron alloys are suitable as they are used to increase the inductance of electrical lines, especially cable cores, use Find. For example, a phase shift of over 100 ° was achieved, when the distance between coils i and 2 was about 40 cm.

In Abb. 2 ist schematisch eine Einrichtung zum Bestimmen der Richtung von Schall nach der Interferenzmethode dargestellt. Mit q. sind die Empfänger bezeichnet. Die von den Empfängern kommenden Ströme werden den Spulen zugeleitet. Die Spulen 6 entsprechen der Spule i nach Abb. i. 6 sind Stäbe aus magnetischem Material, 7 bewegliche Spulen, die ebenfalls wie die Spulen 6 um den Stab 6 gelegt sind. Die in Reihe geschalteten Spulen 7 wirken über den Verstärker 8 auf das Meßinstrument g.In Fig. 2 is a device for determining the direction schematically of sound using the interference method. With q. the recipients are designated. The currents coming from the receivers are fed to the coils. The spools 6 correspond to the coil i according to Fig. I. 6 are rods made of magnetic material, 7 movable coils which, like the coils 6, are also placed around the rod 6. the Coils 7 connected in series act via the amplifier 8 on the measuring instrument G.

Es sei angenommen, daß der Schall in der durch den Pfeil io angedeuteten Richtung einfällt, dann muß man, um die Richtung nach der Interferenzmethode zu ermitteln, die von den weiter nach links gelegenen Empfängern kommenden Ströme gegenüber den von den rechts liegenden Empfängern kommenden Strömen verzögern. Dies geschieht durch Veränderung der Entfernung zwischen den Spulen 5 und 7 in der Weise, daß die Entfernung zwischen den dem zuerst getroffenen Empfänger zugehörigen Spulen vergrößert wird.Assuming that the sound is incident in the direction indicated by the arrow io, in order to determine the direction using the interference method, the currents coming from the receivers located further to the left must be delayed compared to the currents coming from the receivers located on the right . This is done by changing the distance between the coils 5 and 7 in such a way that the distance between the coils associated with the receiver first hit is increased.

Die Vorrichtung zur Erzeugung von Verzögerungen kann natürlich auch in ähnlicher Weise bei der binauralen Methode angewendet werden. Auch kann man die Anordnung gemäß der Erfindung zur Richtungsbestimmung in der drahtlosen Telegraphie benutzen.The device for generating delays can of course also can be applied in a similar manner to the binaural method. You can also do that Arrangement according to the invention for determining direction in wireless telegraphy use.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Phase compensator for devices for determination the direction of sound waves, especially in liquids according to the binaural or interference method, characterized in that the necessary time delay by passing the absorbed energy through in the form of a magnetic field is generated by a magnetic material of sufficient length.

2. Device according to Claim i, characterized in that the energy received is inductive is transferred from one coil to another coil and the two coils, the distance of which can be changed to accommodate a rod made of magnetic material (e.g. a highly permeable nickel iron alloy) are laid.