DE647297C

DE647297C - Device for depth measurement using sound echoes

Info

Publication number: DE647297C
Application number: DE1930647297D
Authority: DE
Inventors: Dr Willy Kunze
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1930-01-05
Filing date: 1930-01-05
Publication date: 1937-07-01

Description

Einrichtung zurTiefenmessung mittels Schallechos Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Tiefenmessung mittels Schallechos, und zwar eine solche, bei der die jeweilige Tiefe sowohl an einer Skala angezeigt wird als auch mittels einer Registriervorrichtung aufgezeichnet wird. Die Kombination von Anzeige- und Registriervorrichtung für Echolotanlagen ist bereits bekannt. Die bekannte Einrichtung besitzt aber .de, Nachteil, daß bei ihr jede der in. schneller Folge aneinandiergereihbenMessungen aufgezeichnet wird. Ein Auslassen von Messungen beider Registrierung ist mit der bekannten Vorrichtung nicht möglich. Das hat einen übermäßigen Verbrauch an Registrierpapier zur Folge und erfordert ein oftmaliges Auswechseln .des Regis,trierpapiers. Dem hat man durch Verwendung einer nach dem Start-Stopp-Prinzip arbeitenden Regi.-striervorrichtung abgeholfen. Bei einer solchen Registriervorrichtung ist es möglich, eine oder mehrere Messungen bei der Aufzeichnung, auszulassen, also z. B. nur jede fünfte oder zehnte Messung aufzuzeichnen, wodurch der Papierverbrauch bedeutend herabgesetzt wird. Die Zwischenmessungen auf dien zwischen zwei Registrierungen liegenden Wegstrecken kann man dessenungeachtet an der Anzeigevorrichtung ablesen. Nach dem Start-Stopp-Prinzip arbeitende Registri;ervorrichtungen sind bei Echolotanlagen, an sich gleichfalls bekannt. Bei ihnen wird aber der Registriers-tift nach jedesmaliigem Aufzeichnen aus seiner Bewegungsrichtung umgesteuert und in die Nullstellung zurückgeführt. Diese Umsteuerung im Meßpunkt und im Nullpunkt kann Meßfehler zur Folge haben.Device for depth measurement by means of acoustic echoes The invention relates to a device for depth measurement by means of sound echoes, namely one at which the respective depth is displayed both on a scale and by means of a Registration device is recorded. The combination of display and registration device for echo sounding systems is already known. The well-known facility has .de, Disadvantage that with her each of the measurements are lined up in quick succession is recorded. Omitting measurements in registration is with the known device not possible. That has an excessive consumption of recording paper and requires frequent replacement of the registration paper. To the is achieved by using a registration device that works according to the start-stop principle remedied. With such a registration device, it is possible to have one or more Measurements during the recording to be omitted, e.g. B. only every fifth or tenth Record measurement, which significantly reduces paper consumption. The intermediate measurements on the distances between two registrations you can read on the display device anyway. According to the start-stop principle Working registration devices are also in themselves in echo sounder systems known. With them, however, the registration pen is always used after recording reversed from its direction of movement and returned to the zero position. This reversal in the measuring point and in the zero point can result in measuring errors.

Demgegenüber wird gemäß der Erfindung eine Registriertnommel -derart in Abhängigkeit von der die Schallabgabe steuernden Vorrichtung in Drehung versetzt, daß sie hei Abgabe ,des aufzuzeichnenden Schallimpulstes durch eine Nullstellung geht, daß sie dann während ihrer gleichförmigen Drehung die Echoaufzeichnung empfängt, danach in der Ausgangsstellung stillgesetzt und für die nächste Aufzeichnung eines Schallimpulses wieder in der angegebenen Abhängigkeit von der Schallsendersteuervorrichtung in Gang gesetzt wird. Auf diese Weise sind auch bei geringer Wassertiefe, hei der kleine Meßfehler für das Meßergebnis von Bedeutung sind, zuverlässige Messungen möglich.In contrast, according to the invention, a registration drum is used set in rotation depending on the device controlling the sound output, that it is called delivery of the sound pulse to be recorded through a zero position goes that it then receives the echo record during its uniform rotation, then stopped in the starting position and one for the next recording Sound pulse again in the specified dependence on the sound transmitter control device is set in motion. In this way, even with shallow water, are hot small measurement errors are important for the measurement result, reliable measurements possible.

Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch veranschaulicht.The subject matter of the invention is shown schematically and by way of example in the drawing illustrated.

Es stellt dar Fig. i ein Schaltbild der Einrichtung nach der Erfindung, Fig. a einen Einzelteil in größerem Maßstab, Fig. einen weiteren Einzelteil in gröf3erem Maßstab.It shows Fig. I a circuit diagram of the device according to the invention, Fig. A shows an individual part on a larger scale, Fig. Another Single part on a larger scale.

An einem Schiffskörper 1 ist ein elek=_, frischer Schallsender 2 und ein Schallem,pfänger 3 unterhalb der Wasserlinie ange@r$-net. Der Schallsender wird durch eine K:ivtita.k tvorrichtung .4, die durch einen Motor '5 in regelmäßigen Intervallen betätigt wird, mit einer Wechselstromquelle 6 verbunden und zur Abgabe von Schallimpulsen vera.nlaßt. Derselbe Motor läßt ferner eine Anzeigescheibe 7 mit gleichmäßiger Geschwindigkeit umlaufen, welche einen Lichtzeiger, z. B. eine Neonlampe 8, hinter einem Schlitz trät. Die Einrichtung ist so getroffen, daß die' Einschaltung des Senderkontaktes und damit die Aussendung des Schallsignales bei jeder Umdrehung in dem Augenblick stattfindet, in welchem der Lichtzeiger @Nconlampe 8) gerade am Nullpunkt einer Skala cf vorbeigeht. Die Skala ist zur Veranschaulichung anderer Teile der Vorrichtung nur teilweise gezeichnet. Während das Schallsignal im Wasser vom Sender 2 zum Meeresboden t o und wieder zurück zum Empfänger 3 am Schift verläuft, bewegt sich die Neonlampe 8 in der Pfeilrichtung A längs der Skala weiter. Der Empfänger 3 ist über einen Verstärker t t in Rel.aisschaltu.iig über zwei Schleifbürsten 12 und 13 mit der Neonlampe verbunden. In dein Augenblick, wo das Schallecho am Empfänger 3 ankommt, wird ein elektrischer Impuls in dem Efnpfängerkreis erzeugt, der nach geeigneter Verstärkung in der Lage ist, die Neonlampe 8 momentan zum Aufleuchten zu bringen. Das Aufleuchten der Lampe 8 erfolgt also atl einer bestimmten Stelle der Skala, die gegeben ist durch die Zeit, die zwischen Aussendung des Schalles und Rückkehr des Echos vergangen ist. Die Eichung der Skala ist unter Berücksichtigung der Umlaufzeit des Motors direkt in Tiefenmetern getroffen, so daß man die Tiefe an der Stelle, wo die Neonlampe bei jeder Umdrehung einmal aufleuchtet, immittelbar ablesen kann.On a ship's hull 1 is an elek = _, fresh sound transmitter 2 and a schallem, receiver 3 attached below the waterline @ r $ -net. The sound transmitter will by a K: ivtita.k tvorrichtung .4, which by a motor '5 in regular Is operated at intervals, connected to an AC power source 6 and for delivery deprived of sound impulses. The same motor also has an indicator disc 7 rotate at a constant speed, which a light pointer, z. Legs Neon lamp 8, stepping behind a slit. The arrangement is such that the ' Activation of the transmitter contact and thus the transmission of the sound signal of each revolution takes place at the moment in which the light pointer @Ncon lamp 8) just passes the zero point of a scale cf. The scale is for illustrative purposes other parts of the device only partially drawn. While the sound signal in the water from the transmitter 2 to the seabed t o and back to the receiver 3 am Schift runs, the neon lamp 8 moves in the direction of arrow A along the scale Further. The receiver 3 is in Rel.aisschaltu.iig via an amplifier t t two grinding brushes 12 and 13 connected to the neon lamp. In your moment where the echo arrives at the receiver 3, an electrical pulse in the receiver circuit generated, which is capable of the neon lamp 8 momentarily after suitable amplification to light up. The lighting up of the lamp 8 thus takes place atl a specific one Place the scale that is given by the time between the emission of the sound and return of the echo has passed. The calibration of the scale is under consideration the rotation time of the engine is taken directly in meters, so that you can see the depth right at the point where the neon lamp lights up once with each rotation can read.

Für die Registrierung der Meerestiefen ist nun die Schreibvorrichtung a vorgesehen. Diese ist beispielsweise nach Art der in der Bildtelegraphie üblichen Einrichtungen gebaut. In Lagern 14. ist eine zweckmäßig aus Metall bestehende oder mit Metallmantel versehene Walze 15 drehbar gelagert. Auf diese Walze wird ein zur Niederschrift bestimmtes Papier t 5a aufgespamlt. Die Walze kann durch eine Magnetkupplung 16 mit einem Uhrwerk t; verbunden und dadurch in gleichförmige Drehung versetzt werden, sobald die Magnetkupplung 16 eingeschaltet und eine Sperrklinke t 8 geöffnet wird. Die Einschaltung der Magnetkupplung 16 und das Öffnen der Sperrklinke 18, die die Walze arretiert, erfolgt nun selbsttätig durch einen Kontaktgeber 19, der auf der Achse des "Motors 5 in derselben Weise angeordnet ist wie der Kontaktgeber 4. bzw. die Anzeigescheibe 7. Durch den Kontaktgeber 19 wird ein Kontakt 2o des Stromkreises einer Batterie 21 während der Umdrehung der Trommel bis auf eine einmalige Unterbrechung geschlossen gehalten, und die Spule eines Elektromagneten 22 bzw. die Spule der Magnetkupplung 16 erhält Strom, so daß die Sperrklinke 18 gelöst, die Magnetkupplung 16 eingeschaltet und die Walze t 5 mit in Drehung versetzt wird. Bei der erwähnten Kontaktunterbrechung läßt der Magnet 22 die Sperrklinke 18 wieder niederfallen, und die Magnetkupplung 16 wird ausgeschaltet, so daß die Walze 15 nach Beendigung einer Umdrehung am Anschlag der Klinke 18 wieder arretiert wird. Dieser Vorgang wiederholt sich in regelmäßigen "Leitabständen. Die Anordnung ist dabei in der Weise getroffen, daß die Trommel einen gewissen Winkelbetrag vor der Nullstellung durch die Klinke arretiert wird und aus dieser Stellung, also eine gewisse Zeit vor der Schallabgabe, ihre Laufbewegung beginnt, wozu der Kontaktgeber 19, gegenüber dem Kontaktgeber .l entsprechend verdreht angeordnet ist. Die Einrichtung ist so getroffen, daß die Voreilung einstellbar ist.The writing device a is now provided for registering the depths of the sea. This is built, for example, in the manner of the facilities customary in image telegraphy. A roller 15 which is expediently made of metal or is provided with a metal jacket is rotatably mounted in bearings 14. A paper t 5a intended for writing is applied to this roller. The roller can by a magnetic coupling 16 with a clockwork t; connected and thereby set in uniform rotation as soon as the magnetic coupling 16 is switched on and a pawl t 8 is opened. The activation of the magnetic coupling 16 and the opening of the pawl 18, which locks the roller, now takes place automatically by a contactor 19, which is arranged on the axis of the "motor 5" in the same way as the contactor 4 the contactor 1 9 , a contact 2o of the circuit of a battery 21 is kept closed during the rotation of the drum except for a single interruption, and the coil of an electromagnet 22 or the coil of the magnetic coupling 16 receives current, so that the pawl 18 is released, the Magnetic coupling 16 is switched on and the roller t 5 is also set in rotation.When the contact interruption mentioned, the magnet 22 lets the pawl 18 fall down again, and the magnetic coupling 16 is switched off, so that the roller 15 again hits the stop of the pawl 18 after one revolution has been completed This process is repeated at regular "control intervals. The arrangement is made in such a way that the drum is locked at a certain angle before the zero position by the pawl and from this position, i.e. a certain time before the sound emission, its running movement begins, including the contactor 19, compared to the contactor .l is arranged rotated accordingly. The device is made so that the advance is adjustable.

Ein Schreibstift 23 all einem liebe] wird während des Umlaufes der Trommel 15 längs einer Spinde124 langsam in der Achsenrichtung der Trommel bewegt. Bei jeder Umdrehung der Trommel 15 findet eine Niederschrift auf dem Papier statt, z. B. in der Art, daß ein elektrischer Funke zwischen der Spitze des Schreibstiftes 23 und der metallischen Unterlage der Walze 15 durch das Papier hindurch überspringt und so auf dem Papier ein Zeichen hervorruft.A pen 23 of all one love] is used during the circulation of the Drum 15 is slowly moved along a spindle 124 in the axial direction of the drum. With each revolution of the drum 15, a writing takes place on the paper, z. B. in the way that an electric spark between the tip of the pen 23 and the metallic base of the roller 15 jumps through the paper and so creates a mark on the paper.

Der Walzenkörper und der Schreibstift sind durch Leitungen 23« und 23L mit den beiden Polen der Sekundlirwicklung eines Transformators 25 verbunden, dessen Primärseite im Stromkreis des Echoempfängers liegt. Bei dieser Anordnung ist zweckmäßig die Spindel 24 gegenüber ihren Lagern isoliert, wie bei 24a und 2.3L angedeutet. Man erhält also beim Betrieb der Anlage auf dem Papier eine Reihe von punkt- oder strichförmigen Niederschriften, die sich zu einer Kurve vereinigen, welche ein Abbild des Profils des Meeresbodens darstellt. Das Papier ist zweckmäßig durch Linien mit Tiefeneinteilung in der Weise vorbereitet, daß nach der Niederschrift eine unmittelbare Ablesung der Wassertiefe, die zu den verschiedenen Zeiten vorlagen, möglich ist. Anstatt daß der Kontaktgeber i g unmittelbar auf der Achse 5a befestigt ist, kann auch eine Anordnung getroffen sein, bei welcher eine Zahnradübersetzung o. dgl. dazwischengeschaltet ist, in der Weise, daß die Einschaltung der Schreibvorrichtung, nacht bei jeder Umdrehung der Achse 5a erfolgt, sondern erst nach mehreren Umdrehungen. Der Kontaktgeber i g kann ferner so -eingerichtet sein, daß die Einschaltung des Kontaktes 2o mit einer gewissen Voreilung bzw. mit einer gewissen Nacheilung vor bzw. nach der Einschaltung des Kontaktes q. für den Schallsender erfolgt.The roller body and the pen are connected by lines 23 ″ and 23L connected to the two poles of the secondary winding of a transformer 25, whose primary side is in the circuit of the echo receiver. With this arrangement the spindle 24 is expediently isolated from its bearings, as in 24a and 2.3L indicated. So you get a number of on paper when operating the system dotted or line-shaped writings that combine to form a curve, which depicts the profile of the sea floor. The paper is functional prepared by lines with depth graduation in such a way that after the writing an immediate reading of the water depth at the different times, is possible. Instead of the contactor i g directly on the Axis 5a is attached, an arrangement can also be made in which a Gear ratio o. The like. Interposed, in such a way that the engagement the writing device, night takes place with each rotation of the axis 5a, but only after several turns. The contactor i g can also be set up in this way be that the activation of the contact 2o with a certain lead or with a certain lag before or after switching on the contact q. for the Sound transmitter takes place.

Das Uhrwerk 17 der Schreibvorrichtung wird zweckmäßig mit einer Umschaltvorrichtung versehen, durch welche die Umlaufgeschwindigkeit der Walze 15 stufenweise veirändert werden kann.The clockwork 17 of the writing device is expediently equipped with a switching device provided, through which the rotational speed of the roller 15 is gradually changed can be.

Während bei dem vorbeschriebenen Beispiel das Inbetrieb@setzen der Schreibvorrichtung durch ,einen zwangsläufig mit der Einschaltvorrichtung des Schallsenders verbundenen Schaltvorgang bewirkt wird, ist auch eine Einrichtung möglich (nicht gezeichnet), bei welcher das Inbetriebsetzen der Schreibvorrichtung durch die Einwirkung des ausgesandten Schallimpulses auf eine Empfangsanordnung bewirkt wird.While in the example described above, putting the Writing device through, one inevitably with the switch-on device of the sound transmitter connected switching process is effected, a device is also possible (not drawn), in which the putting into operation of the writing device by the action of the transmitted sound pulse is effected on a receiving arrangement.

Die Einrichtung nach der Zeichnung soll naturgemäß nur eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens veranschaulichen. Selbstverständlich können auch irgendwelche anderen bekannten. Schreibvorrichtungen, die nach dem Stant-Stopp-Prinzip arbeiten, hierbei verwendet werden. Die Verwendung von Schreibvorrichtungen nach dem Start-Stopp-Prinzip in Verbindung mit den an sich bekannten Echoloteinrichtungen bieten. den großen Vorteil, daß solche Schreibvorrichtungen nachträglich an vorhandene Apparate jederzeit angeschlossen werden können, indem lediglich .eine elektrische Kontaktvorrichtung an dem ursprünglichen Apparat angebracht wird, die die Steuerung der Start-Stopp-Einrichtung bewirkt.The device according to the drawing is of course only intended to be one embodiment illustrate the inventive concept. Of course, any other known. Writing devices that work according to the stop-stop principle, can be used here. The use of start-stop writing devices in connection with the echo sounder devices known per se. the big one Advantage that such writing devices can be retrofitted to existing apparatus at any time can be connected by only .eine electrical contact device attached to the original apparatus that controls the start-stop device causes.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for depth measurement by means of sound echoes with a constantly revolving device for displaying the present Depth on a scale and with a device for registering the depths, thereby characterized in that a recording drum is so dependent on the sound output controlling device is set in rotation that it is to be recorded upon delivery of the Sound pulse goes through a zero position that it .then during its uniform Rotation receives the echo recording, then stopped in the starting position and for the next recording of a sound pulse again in the specified Dependent on the sound transmitter control device is set in motion.

2. Establishment according to claim i, characterized in that the advance with which the recording drum is set in motion before the sound is emitted, adjustable is, t.

3. Set up after Claims i and 2, characterized in that the switching on of the writing device takes place in larger time intervals than the ball transmission. q .. establishment according to Claims i to 3, characterized in that the speed of rotation of the display device is adjustable in steps, in such a way that when measuring smaller depths a larger one Circulation speed or paper speed is selected than when measuring higher Lows.