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Kurzzeitmesser für Echolotungen Bei der- Echolotung bedient man sich
zur Bestimmung der Zeit, die der ausgesandte Schall benötigt, um als Echowelle zurückzukehren,
und die das Maß für die zu messende Höhe oder Entfernung angibt, der Kurzzeitmesser,
welche aus einem Zeiger, einem Schaltwerk und einem Laufwerk bestehen. Beim Aussenden
des Schalles wird der Zeiger durch das Schaltwerk mit dem Laufwerk gekuppelt, während
das Schaltwerk beim Zurückkehren der Echowelle die Kupplung des Zeigers vom Laufwerk
löst und den Zeiger feststellt. Der vom Zeiger zurückgelegte Weg gibt dann das Maß
für die Schallzeit. Zweckmäßig wird die Teilung, über welcher der Zeiger spielt,
unmittelbar nach Längenmaßen, entsprechend der Schallgeschwindigkeit, geeicht..
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Die Echolotungen mit den bisher bekannten Kurzzeitmessern scheinen
indessen noch mit einem Temperaturfehler behaftet, der von der :Uderung der Schallgeschwindigkeit
mit der Temperatur herrührt. Die Schallgeschwindigkeit ist bei tieferer Temperatur
geringer als bei höherer Temperatur. Infolgedessen benötigt die von einem Flugzeug
ausgesandte Schallwelle bei höherer Temperatur geringere Zeit, um als Echowelle
zurückzukehren, als bei tieferer Temperatur. Wird die Teilung des Kurzzeitmessers
nach Entfernung geeicht, so zeigt er infolgedessen bei hohzr Temperatur die zu messende
Höhe oder Entfernung zu gering, bei tieferer Temperatur zu groß an, so daß der Vorteil
der Echolotniessung, genaue Werte für die Höhe über Grund anzugeben, nur durch Anbringen
einer Temheraturverbessei-ung an die mit dein Kurzzeitmesser abgelesene Höhe erreicht
werden kann. Dies ist in vielen Fällen, bei denen der Führer möglichst unmittelbar
die wahre Höhe seines Flugzeuges über Grund kennen muß, nachteilig.
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Diese Nachteile werden durch die Erfindung in einfachster Weise. dadurch
behoben, daß der Drehzahlregler des Laufwerkes mit einer Einstellvorrichtung versehen
wird, die es ermöglicht, die Drehzahl der jeweils herrschenden Temperatur mit Rücksicht
-auf die Schallgeschwindigkeit derart anzupassen, daß der an das Laufwerk gekuppelte
Zeiger bei gleichem Schallweg stets den gleichen Winkelweg zurücklegt. Die Einstellvorrichtung
kann als von Hand zu betätigende oder auch als selbsttätig wirkende ausgeführt werden.
Einrichtungen bekannter Art, welche eine Verstellung der Drehzahl eines Drehzahlreglers
ermöglichen, können zur Ausführung der Erfindung benutzt werden. Soll die
Einrichtung
so ausgeführt werden, daß der Regler von Hand einzustellen ist, so wird das Gerät
zweckmäßig mit einem Zeig. -r versehen, der über einer Temperaturteilung spielt.
Die Teilung ist so zu berechnen, daß der Regler für jede Temperatur auf eine Drehzahl
eingestellt wird, bei der der vom Zeiger zurückgelegte Winkelweg bei gleichem Schallweg
stets gleichbleibt. Eine selbsttätige Einstellung kann mittels eines bekannten Temperaturfühlers
erfolgen, z. B. mit Hilfe eines Bimetallstreifens, der selbsttätig das Einstellglied
für die Drehzahl des Reglers verstellt. Drehzahlregler mit Temperaturfühler sind
an sich bekannt. Während die bekannten Einrichtungen aber immer darauf berechnet
waren, die Drehzahl unabhängig von Temperaturänderungen auf gleicher Höhe zu halten,
ist der Temperaturfühler erfindungsgemäß so einzurichten, daß die Drehzahl entsprechend
der Schallgeschwindigkeit bei wechselnder Temperatur auf andere Werte eingestellt
wird.
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In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in den
wesentlichen Grundzügen unter Fortlassung aller zum Verständnis der Erfindung nicht
erforderlichen Teile dargestellt. Abb. i zeigt eine Einrichtung nach der
Erfindung für Handverstellung, Abb.2 eine Einrichtung für selbsttätige Steuerung.
Als Laufwerk dient der Motor i, welcher über Zahnräder 16, 17 einen mit dem Zahnrad
17 auf gleicher Achse befestigten Elektromagneten ig in Drehung versetzt. Dem Magneten
ig steht als Anker die Scheibe 2o gegenüber, welche mit dem über der Teilung 6 spielenden
Zeiger 5 des Kurzzeitmessers auf der gleichen Achse 21 sitzt. Der Scheibe 2o gegenüber
ist der feste Elektromagnet 23 angeordnet, so daß die Scheibe 2o zwischen den Magneten
ig und 23 liegt. Die Schaltung ist nun so getroffen, daß vor Aussenden der Schallwelle
der Motor i in Umdrehung versetzt und zuerst der Magnet :3, sodann der Magnet ig
unter Strom gesetzt wird, so daß die Scheibe 2o durch den Magneten 23 angezogen
und durch diesen festgehalten wird, auch wenn später der Magnet ig erregt ist. Mit
dem Aussenden der Schallwelle wird der Magnet 23 stromlos, so daß die Scheibe in
diesem Augenblick zu dem Magneten ig überspringt und der Zeiger 5 infolgedessen
durch den Motor i mitgenommen wird. Sobald die Scheibe 2o von dem Magneten ig angezogen
ist, wird der Magnet 23 wieder erregt, der nun. aber, solange der Magliet ig unter
Strom steht, die Scheibe 2o nicht festhalten kann. Die zurückkehrende Echowelle
unterbricht über ein Mikrophon und geeignete Verstärkereinrichtungen den Strom für
den Magneten ig, so daß in dem Augenblick, in dem die Schallwelle zurückkommt, der
Magnet ig unmagnetisch wird und die Scheibe 2o an den festen Magneten 23 schnellt
und von diesem samt dein Zeiger 5 festgehalten wird, so daß der Zeiger 5 an der
Teilung 6 die Schallzeit oder - bei geeigneter Eichung - den zurückgelegten Weg
erkennen läßt.
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Soweit ist die Einrichtung bekannt. Bekannt ist auch, den Motor i
mit einem Drehzahlregler 7, der als Zentrifugalreibungsregler ausgebildet sein kann,
zu versehen. In bekannter Weise kann die verstellbare Muffe 7a des Reglers 7 eine
Scheibe 8 tragen, welche beim Ausschwingen des Reglers gegen einen an einem Hebel
g befestigten Bremsklotz io gedrückt wird. Der Regler hält in bekannter Weise die
Drehzahl des Motors i auf gleicher Höhe. Zum erfindungsgemäßen Einstellen der Drehzahl
entsprechend der Temperatur ist eine Schraube i i vorgesehen, durch welche mittels
eines Einstellknopfes iia die Stellung des Bremsklotzes io geändert werden kann.
Wird der Brensklotz io durch Herausdrehen der Schraube von der Scheibe 8 entfernt,
so muß der Zentrifugalregler 7 weiter ausschwingen, um eine reibungerzeugende Berührung
der Scheibe 8 mit dem Bremsklotz zu verursachen. Der Regler stellt den Motor dann
auf eine höhere Drehzahl ein. Entsprechend wird die Drehzahl, auf die der Regler
einstellt, herabgemindert, wenn durch Hereinschrauben der Schraube i i der Bremsklotz
auf die Scheibe 8 zu bewegt wird. Bei 'dieser Einstellung spielt ein Zeiger 12 über
einer festen Teilung 13. Diese wird nach Temperaturgraden derart geeicht, daß der
Regler für jede Temperatur auf diejenige Drehzahl eingestellt «erden kann, bei der
der Zeiger 5 bei gleichbleibendem Schallweg stets den gleichen Winkehe weg zurücklegt.
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Die Erfindung läßt sich auch selbsttätig wirkend ausführen. Dies kann
dadurch geschehen, daß unter Fortlassung der Einstellschraube ii der Bremsklotz
io an einem Temperaturfühler, z. B. an einem Birnetallstreifen ga, angebracht wird,
der bei 15 an dem Gehäuse befestigt ist. Der Bimetallstreifen ist derart zu berechnen,
daß er bei Temperaturänderungen selbsttätig den Bremsklotz io so verstellt, daß
dadurch der Regler 7 auf diejenige Drehzahl eingestellt wird, bei der der Zeiger
5 bei gleichem Schallweg stets den gleichen Winkelweg zurücklegt. Die Berechnung
des Bimetallstreifens oder des sonst etwa verwandten Temperaturfühlers kann nach
bekannten Verfahren geschehen, ohne daB hierauf näher eingegangen zu werden braucht.
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Die Erfindung läßt sich nicht nur für Echolotungen, sondern für jede
Art von Entternunaslnessung
mittels Schallwellen anwenden. Auch
in der Ausführung ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Mittel beschränkt.
Als Laufwerk und als Schaltvorrichtung können andere Einrichtungen dienen; ebenso
können Geschwindigkeitsregler anderer Art verwendet werden und ähnliches mehr.