DE690760C - Verfahren und Vorrichtung fuer die Messung von Zeitabstaenden bei Echolotanlagen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung für die Messung von Zeitabständen bei Echolotanlagen Für die Messung von Zeitabständen bei Echolotanlagen ist bereits die Benutzung von Braunschen Röhren bekannt. Der Leuchtfleck wird zu Beginn des zu messenden Zeit abstands mit bekannter Geschwindigkeit von einer Nullmarke aus in Bewegung gesetzt und verfährt am Ende der zu messenden Zeit eine Auslenkung senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung. Der Abstand der Auslenkung von der Nullmarke ist das Maß für den zu messenden Zeitabstand.
• Bei dieser Anzeigemethode ist es notwendig, den sich bewegenden Leuchtfleck mit den Augen mit großer Aufmerksamkeit zu verfolgen, um die genaue Lage der Ausienkung auf dem Leuchtschirm feststellen zu können, da die Auslenkung nur für einen kurzen Augenblick sichtbar ist. Nur bei schneller Lotfolge läßt sich auf diese Weise der Eindruck einer stehenden Anzeige erzielen. Hierbei ist es auch schon vorgeschlagen worden, den Elektronenstrahl so zu steuern, daß er nur b,ei Ankunft des Echos die zur Anzeige erforderliche Intensität hat.
• Auch hierbei ist die Anzeige nur jeweils für einen sehr kurzen Augenblick sichtbar, und es läßt sich nur durch eine sehr schnelle, ausschließlich bei kleinen Abständen anwendbare Lotfolge der Eindruck einer stehenden Anzeige ,erzielen.
• Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diesen Nachteil bei der Beobachtung zu b.eheben und eine bequemere Ablesung des Meßpunkts zu erzielen. Nach der Erfindung wird der bei Beginn des zu messenden Zeitabstands in Bewegung gesetzte Leuchtfieck am Ende des Zeitabstands plötzlich zur Ruhe gebracht, indem die Änderung .der Ablenksparmung an den Platten der Braunschen Röhre durch ein vom Echoimpuls gesteuertes Relais unterbrochen wird.
• Es ist dann leine bequeme Ablesung der Stellung dieses Leuchtflecks möglich. DerLeuchtfleck wird in bekannter Weise durch Idie Aufladung eines Kondensators, der an den Zeitablenkungsplatten des Braunschen Rohres liegt, bewegt. Naturgemäß kann auch der Enfiadevorgang eines Kondensators zu diesem Zweck benutzt werden.
• Besonders zweckmäßig ist es, gemäß der Erfindung die Einrichtung so zu treffern, daß die Entladung des Kondensators, der parallel zu den Zeitablenkungsplatten des Braunschen Rohres liegt, über eine Elektronenröhre erfolgt und der Ladevorgang am Ende der zu messenden Zeit durch plötzliche Aufladung des Gitterkondensators dieser Röhre (z. B. durch den Echoimpuls) unterbrochen wird.
• Nachdem der Leuchtfleck.einige Zeit an. der Meßstelle gestanden hat, wird er durch momentane Entladung des Kondensators durch Kurzschließen, z. B. vermittels einer Thyratronröhr'e oder Seiner ähnlichen Vorrichtung (Relais) in seine Nullage zurückgebracht.
• Für die Echolotung, bei der in regelmäßigen Zeitabständen die Messungen der Zeit zwischen Schallaussendung und Echo rückkehr vorgenommen. werden, wird ein Kontaktgeber vorgesehen, der in regelmäßiger Folge die .Aussendung eines Schallimpuises und gleich . zeitig den Beginn der Aufladung des Zex,( ablenkkondensators bewirkt, und zwar in derw' Weise, daß !er danach den durch den Eclibimpuls aufgeladenen Gitterkondensator der Elektronenröhre sowie den Zeitablenkkondensator kurzschließt, so daß sich diese wieder entladen können. Dann kann derselbe Vor-;gang sich wiederholen. Für die Entladung des Zeitabienkkondensators kann eine gasgefüllte Relaisröhre (Thyratronröhve) vorgesehen werden, deren Zündspannung erreicht wird, sobald der Zeitablenkkondensator eine bestimmte Spannung erreicht hat. Bei der Zündung des Rohrs entlädt sich dann der Kondensator, und der Leuchtfleck geht auf den Nullpunkt zurück. Die Erfindung ist in der Abbildung an Hand einer Echoloteinrichtung beispielsweise und schematisch näher erläutert.
• Ein Schallsender 1 kann durch Wechselstrom von einer Wechselstromquelle 2 aus betrieben werden, sobald ein Schalter 3 geschlossen wird. Der Echoimpuls wird von einem Empfänger 4 aufgenommen und wirkt über einen Transformator 5 auf das Gitter 6 einer Elektronenröhre 7. Im Gitterkreis liegt ein Gitterkondensator 8, der durch den Echoimpuls eine Ladung erhält und dadurch den Elektronenstrom in der Röhre 7 blockiert.
• Parallel zu dem Gitterkondensator 8 ist ein Kurzschließschalter g vorgesehen. Im Anodenkreis der Elektronenröhre 7 liegen ein Kondensator 10, eine Batterie 11 und ein Schalter 12. An den beiden Belegungen des Kondensators so sind die Zeitablenkungsplatten 13 und 14 eines Braunschen Rohrs 15 angelegt. Ferner ist parallel zum Kondenstator 10 ein Kurzschließschalter 16 VOrigesehen.
• Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Vor Beginn der Messung sind sämtliche vier Schalter 3, 9, 12 und 16 geöffnet. Es wird nun zunächst der Schalter 12 geschlossen, so daß der Anodenstrom der Röhre 7 den Kondensator so aufzuladen beginnt. Im gleichen Augenblick wird der Schalter 3 kurzzeitig eingelegt und ein Sendeimpuis durch den Sender 1 ausgesandt. Kommt das Echo am Empfänger 4 an, so wird gegebenenfalls nach der erforderlichen Verstärkung und Gleichrichtung über den Transformator 5 der Gitterkondensator 8 aufgeladen und dem Gitter 6 eine Vorspannung gegeben, die das Weizerfließen des Anodenstroms unterbindet. Damit wird auch die Weiteraufladung des Kondensators Io unterbrochen. Die Aufladung konnte so nur während der Zeit zwischen der Aussendung des Schallsignals vom Sender t und der Rückkehr des Echos zum Empfänges 4 vor sich gehen. Während dieser Aufladezeit des Kondensators 10 hat sich der Leuchtfleck des Braunschen Rohrs v.on seiner Sullstellung aus beispielsw.eise von links nach rechts an einer Skala entlang bis zu einer bestimmten Stelle bewegt. In dem Augenblick, wo die Röhre 7 blockiert wird, bleibt der Fleck stehen, und man kann die Stsellung bequem ablesen. Der Abstand dieser Stellung von der Nullage ist ein Maß für die zu messende Zeit. Nach einiger Zeit wird der Schalter 16 eingeschaltet und der Kondensator 10 en.tladen, so daß der Leuchtfieck des Braunschen. Rohrs in seine Nullage zurückspringt. Dann wird durch den Kurzschlußschalter 9, der kurzzeitig eingelegt wird, die Ladung vom Gitterkondensator 8 genommen und ein neuer Schallimpuis durch kurzzeitiges Einlegen. des Schalters 3 ausgesandt. In dem Augenblick des Einschaltens des Schalters 3 wird zwangsläufig der Schalter 16 geöffnet, so daß sich der Kondenstator 10 wieder aufladen kann.
• Anstatt den Leuchtfleck des Braunschen Rohrs von der erreichten Ablesestellung unmittelbar in die Nullage zurückspringen zu lassen, kann man auch nach stattgefundener Messung durch Wegnahme der Spannung vom Gitterkondensator 8 mittels des Kurzschlußschalters 9 den Ladevorgang des Kondensators 10 fortsetzen., d.h. den Leuchtfleck über die erreichte Stellung hinaus weiterwandern lassen, bis der Kondensator seine volle Spannung erreicht hat, und dann die Rückführung des Leuchtflecks in die Nulllage vornehmen. Zweckmäßig geschieht dies durch eine gasgefüllte Relaisscbaltung (Thyratrons), welche parallel zum Kondensator 10 gelegt werden kann und bei Erreichung seiner Zündspannung die Entladung des Kondensators 10 bewirkt.
• Parallel zum Kondensator 10 kann man Widerstände legen, um die Bewegungsgeschwindigkeit des Leuchtflecks in bestimmten Grenzen und damit den Meßbereich des Braunschen Rohrs zu verändern.
• Als zweckmäßig hat sich die Verwendung einer Schirmgitterröhre als Aufladeröhre im Kreise des Kondensators 10 erwiesen. Durch Einschalten von Widerständen an die Anoden bzw. Schirmgitterleitung kann erreicht w-erden, daß die Ablenkung des Leuchtflecks der Braunschen Röhre linear erfolgt. Die Aufladeröhre kann auch durch Unterbrechung der Schirmgitterspannung durch den Echoimpuls blockiert werden.
• Die sämtlichen Schalter, mit Ausnahme des Schalters I2, können in. einem gemeinsamlen Schaltwerk (Kontaktgeber) vereinigt sein, z. B. können entsprechende Kontakte auf einer gemeinsamen Schaltw.alze angeordnet sein, oder mehrere Schaitgeher können für diesen, Zweck zwangsläufig miteinander gekuppelt sein.
• Der Schalter 12 dagegen wird nur leinmal am Anfang der Messungen als Hauptschalter eingeschaltet.
• Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich beispielsweise für das Gebiet des Unterwasserschalls.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren für die Messung von Zeitabständen bei Echolotanlagen mittels leiner Braunschen Röhre als Anzeigegerät, bei der der Elektronenstrahl zu Beginn des zu messenden Zeitabstands durch eine periodisch im Rhythmus der Lotungen. sich ändernde Ablenkspannung, z. B. eine Lade- oder Entladespannung eines Kondensators, mit bestimmter. Geschwindigkeit aus seiner Nullage abgelenkt wird und die Ablenkung vom Nullpunkt als Maß für die zu messende Zeit dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahl und damit der durch ihn auf dem Leuchtschirm erzeugte Leuchtfieck am Ende des zu messenden Zeitabsitands plötzlich zur Ruhe gebracht wird, indem die Änderung der Ablenkspannung an den Platten der Braunschen Röhre durch ein vom Echoimpuls gesteuertes Relais unterbrocken wird.
2. 2. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator vorgesehen ist, dessen die Zeitablenkung des Leuchtflecks bewirkende Aufladung am Anfang der zu messenden Zeit eingeleitet und am Ende der zu messenden Zeit gestoppt wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Konden sator parallel zu den Zeitablenkungsplatten des Braunschen Rohrs angeordnet ist, über eine Elektronenröhre aufgeladen wird und der Ladevorgang am Ende der zu messenden Zeit durch plötzliche Aufladung eines Gitterkondensators dieser Röhre (z. B. durch den Echoimpuls) unterbrochen wird.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Zeitablenkungskondensator ein Relais (z. B. Thyratronrohr) gelegt ist, bei dessen Betätigung der Kondensator momentan entladen wird, so daß der Leuchtzweck in die Nullage zurückkehrt.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontaktgeber vorgesehen ist, der in regelmäßigen Zeitabständen die Aussendung eines Schallimpulses und gleichzeitig den Beginn der Aufladung des Zeitablenkkondensators bewirkt, danach den durch den Echoimpuis aufgeladenen Gitterkondensator der Elektronenröhre sowie den Zeitablenkkondensator kurzschließt, so daß sich diese entladen können.