DE704702C

DE704702C - Echo sounder display

Info

Publication number: DE704702C
Application number: DEE52595D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Peter Orlich
Original assignee: ELECTROACUSTIC HECHT und SCHMI
Current assignee: ELECTROACUSTIC HECHT und SCHMI
Priority date: 1939-05-28
Filing date: 1939-05-28
Publication date: 1941-04-22

Description

Echolotanzeigerät Es sind mechanische und elektrische Anzeigegeräte in Echolotanlagen bekannt, die eine stehende Anzeige ergeben und deren Meßwerk vor jeder Signalaussendung selbsttätig auf die Nullstellung zurückgeführt wird.Echosounder indicator There are mechanical and electrical indicators known in echo sounder systems, which give a standing display and their measuring mechanism before every signal transmission is automatically returned to the zero position.

Derartige Anzeigegeräte sind bei Echolotanlagen aller Art, beispielsweise bei akustischen oder elektromagnetischen oder sonstigen Echolotanlagen, bekannt oder vorgeschlagen worden. Dabei wird die stehende Anzeige durch verschiedene bekannte oder vorgeschlagene Maßnahmen erreicht. In den Fällen, in denen man mit einer hohen Lotlolge arbeiten kann, wie dies z. B. beim Wasserlot in geringer Tiefe möglich ist, läßt sich das stehende Bild einfach durch ein umlaufendes Schauzeichen erreichen, das im Augenblick des ankommenden Echos zur Wirksamkeit gebracht wird.Such display devices are in echo sounder systems of all kinds, for example in acoustic or electromagnetic or other echo sounder systems, known or has been proposed. The standing display is known by various or proposed actions achieved. In those cases where you get a high Lotlenue can work, as z. B. possible with water plumbing at a shallow depth is, the stationary image can be easily reached by a rotating indicator, which is brought into effect at the moment of the incoming echo.

In den Fällen dagegen, in denen eine derartig hohe Lotfoige nicht möglich ist, wie z.B. bei großen Tiefen im Wasser oder beim Luftlot, und zwar insbesondere beim akustischen Luftlot, läßt sich das Meßwerk nicht unmittelbar zur Erzeugung eines stehenden Bildes verwenden; es muß vielmehr zwischen das eigentliche Meßwerk und die Anzeige eine Speichervorrichtung geschaltet sein. Nach erfolgter Ingangsetzung der Speichervorrichtung durch das Meßgerät kann das Meßwerk wieder auf Null zurückgeführt werden. Hierbei sind sowohl für die Speichervorrichtung als auch für das Meßwerk mehrere Ausführungsformen bekannt und vorgescÄlagen worden. Es ergibt sich nun bei einer Reihe von Meßwerken eine besondere Schwierigkleit, deren Überwindung die der Erfindu!ng zugrunde liegende Aufgabe ist. On the other hand, in those cases in which such a high soldering height is not is possible, such as at great depths in the water or with the air plummet, and in particular with the acoustic air plummet, the measuring mechanism cannot be used directly for generation use a still image; it must rather be between the actual measuring mechanism and the display may be switched to a storage device. After start-up the storage device by the measuring device, the measuring mechanism can be brought back to zero will. Here are both for the storage device and for the measuring mechanism several embodiments have been known and proposed. It now arises at a number of measuring works a particular difficulty, the overcoming of which is that of the The task underlying the invention is.

Diese Schwierigkeit tritt bei solchen Meßwerken ein die nicht stetig, sondern nach einem Start-Stopp-Prinzip arbeiten; die nach dem letztgenaunten Prinzip arbeitenden Meßwerke können dabei sowohl mechanisch als auch elektrisch eingerichtet sein. So gibt es z. B. Kurzzeitmesser, bei denen eine umlaufende Welle im Augenblick des Aussendens des Signals in Umlauf gesetzt und zum Zeitpunkt des ankommenden Echos festgehalten wird. Es ist bereits vorgeschlagen worden., durch eine derartige Vorrichtung, beispielsweise über eine elektrische Fernübertragung, ein Anzeigegerät zu betreiben, das auf Grund einer richtig eingestellten Trägheit oder unter Zuhilfenahme eines besonderen Haltemagneten gleichzeitig als Speichervorrichtung wirkt und infolgedessen ein stehendes Bild ergibt. Sobald die Anzeige der Einstellung der umlaufenden Welle im Augenblick des ankommenden Echos erfolgt ist, ist das Meßgerät entbehrlich geworden, und es ist bei den vorgeschlagenen Einrichtungen infolgedessen eine Steuervorrichtung vorhanden, die periodisch kurz vor der Signalaussendung das Meßwerk wieder auf Null zurückführt. This difficulty occurs with measuring mechanisms that are not steady, but work according to a start-stop principle; those according to the principle mentioned last working measuring units can be set up both mechanically and electrically be. So there are z. B. Timers, which have a rotating wave at the moment of the sending of the signal in circulation and at the time of the incoming echo is being held. It has already been proposed, by means of such a device, for example to operate a display device via an electrical remote transmission, this on the basis of a correctly adjusted inertia or with the help of a special holding magnets at the same time acts as a storage device and as a result results in a still image. As soon as the display of the setting of the rotating shaft occurred at the moment of the incoming echo, the measuring device has become dispensable, and it is consequently a control device in the proposed devices present, which periodically reset the measuring mechanism to zero shortly before the signal is transmitted returns.

Es gibt eine Reihe äquivalenter Abwandungen des soeben beschriebenen Echolotanzeigegerätes; so z. B. gibt es auch elektrische Anzeigegeräte, die mit der Aufladung oder der Entladung eines Kondensators arbeiten. Bei kleinen Lottiefen reicht es aus, einen großen Kondensator um einen geringen Betrag entweder aufzuladen oder zu entladen, der als Maß für die durchlaufene Lotzeit gilt; derartige Meßgeräte arbeiten also auch stetig. Jedoch ist man bei größeren Lot tiefen und infolgedessen größeren zu messenden Zeiten vielfach gezwungen, auch hier zum Start-Stopp-Prinzip überzugehen und den Meßkondensator periodisch auf eine bestimmte Ausgangsladung zu bringen. There are a number of equivalent variations on what has just been described Sonar display device; so z. B. There are also electrical display devices that work with charge or discharge a capacitor. With small solder depths it is enough to either charge a large capacitor by a small amount or to discharge, which is a measure of the plumbing time passed; such measuring devices so work constantly. However, with larger solder you are deep and consequently Larger times to be measured are often forced to use the start-stop principle here as well pass and the measuring capacitor periodically to a certain output charge bring to.

Die Schwierigkeit, die sich bei den peri odischen, auf Null zurückzuführenden Meßwerken ergibt, besteht darin, daß unter Umständen, beispielsweise bei einer geringen Lottiefe, eine verhältnismäßig lange Zeit in der Anzeigestellung des Meßwerkes gewartet werden muß, bis die Zurückführung des Meßwerke in die Nullstellung eingeleitet wird. The difficulty encountered in the periodic, zero-point Measurements results, is that under certain circumstances, for example at a low Lot depth, waited a relatively long time in the display position of the measuring mechanism must be until the return of the measuring mechanism is initiated in the zero position.

Der Nullauf an sich ist selbstverständlich für geringe Lottiefen größer als für große Lottiefen. Bei den letzteren ist die Zeit in der Anzeigestellung gering, ebenso die Nullaufzeit. Dafür aber wird die Wartezeit in der Nullstellung bis zur Aussendung des neuen Lotimpulses groß.The zero run itself is of course greater for low soldering depths than for large soldering depths. With the latter, the time in the display position is short, likewise the zero transit time. For this, however, the waiting time in the zero position is up to Emission of the new solder pulse large.

Gemäß der Erfindung werden derartige Vedustwartezeiten dadurch vermieden und höhere Lotgeschwindigkeiten erreicht, daß das Anzeigegerät mit einem die Nullstellung des Meßwerkes bewirkcnden Verzögcrungsreiais, das durch das Echo in Tätigkeit gesetzt wird, kombiniert wird. Hierdurch wird erreicht, daß jeweils im Augenblick, in dem das Echo eintrifft und damit den Meßvorgang des Meßwerkes beendet, auch sogleich das Abschaltrelais in Tätigkeit tritt, das nur eine so große Verzögerung besitzen muß, daß die Zwischenzeit dazu ausreicht, die stehende Anzeige richtig einzustellen, also z. B. die elektrische Fernübertragung vom Meßwerk zum trägen Anzeigegerät zu betätigen. According to the invention, such waiting times are avoided and higher plumbing speeds achieved that the display device with a zero position of the measuring mechanism causing the delay trip, which is set into action by the echo is combined. This ensures that in each case at the moment in which the echo arrives and thus ends the measuring process of the measuring mechanism, also immediately the cut-off relay comes into action that only have such a long delay must that there is sufficient time in the meantime to set the standing display correctly, so z. B. the electrical remote transmission from the measuring mechanism to the sluggish display device actuate.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt. In the drawing is an embodiment of the device according to Invention shown for example.

Im Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß das Meßwerk ein an sich bekannter Kurzzeitmesser ist, der aus einem auf einer Welle 1 mit konstanter Umdrehungszahl umlaufenden Drehmagneten 2 besteht, demgegenüber ein fester Stehmagnet 3 angeordnet ist. Auf einer axial verschiebbaren Welle 5 ist zwischen den beiden Magneten 2 und 3, die einen kleinen Luftspalt zwischen sich lassen, eine Ankerscheibe 4 befestigt. Auf der Welle 5 sitzt eine Herzscheibe 6, die mittels eines federnd angeordneten Eingriffes 7 eine weitere Ankerscheibe 8 einstellt. Die Ankerscheibe 8 kann durch einen fest angeordneten Stehmagneten 9 festgehalten werden, wodurch ein weiterer mit der Ankerscheibe 8 starr verbundener Zeiger 10 festgehalten wird. Der Zeiger 10 kann unmittelbar als stehende Anzeige dienen. Es kann auch in an sich bereits vorgeschlagener Weise, die in der Zeichnung nicht weiter ausgeführt ist, durch eine elektrische Fernübertragung, beispielsweise einen Widerstandsgeber, ein Tochtergerät vom Zeiger 10 gesteuert werden. In the exemplary embodiment it is assumed that the measuring mechanism is a per se known short-time meter is the one on a shaft 1 with a constant number of revolutions rotating rotary magnet 2, on the other hand, a fixed magnet 3 is arranged is. On an axially displaceable shaft 5 is between the two magnets 2 and 3, which leave a small air gap between them, an armature disk 4 is attached. On the shaft 5 sits a heart disk 6, which is arranged resiliently by means of a Engagement 7 sets another armature disk 8. The armature disk 8 can through a fixed magnet 9 are held, whereby another with the armature disk 8 rigidly connected pointer 10 is held. The pointer 10 can serve directly as a standing display. It can also be in itself already proposed way, which is not detailed in the drawing, by a electrical remote transmission, for example a resistance transmitter, a daughter device controlled by the pointer 10.

Das Meßwerk 2, 3, 4 wird durch einen Kontakt II in Gang gesetzt, der gleichzeitig mit der Signalaussendung kurzzeitig geöffnet wird. The measuring mechanism 2, 3, 4 is set in motion by a contact II, which is opened briefly at the same time as the signal is transmitted.

Die Signalaussendung erfolgt durch ein Relais bzw. einen Sender 12, der von einer Nockenscheibe 13 gesteuert wird, die auf einer mit gleichbleibender Umlaufszahl umlaufenden Steuerwelle 14 sitzt.The signal is transmitted by a relay or a transmitter 12, which is controlled by a cam disc 13, which is on a constant Number of revolutions rotating control shaft 14 is seated.

Gemäß der Erfindung ist außer dem als Meßwerk dienenden Umlaufsgerät 2, 3, 4 noch ein zweites gleichartiges, als Relais dienendes Umlaufsgerät mit der Anlage kombiniert, das aus einem Drehmagneten 15, der auf einer Welle 16 mit gleichbleibender Umlaufszahl umläuft, einem Stehmagneten 17 und einer zwischen beiden Magneten axial verschieblich angeordneten Ankerscheibe I8 besteht. According to the invention, in addition to serving as a measuring mechanism, the rotary device 2, 3, 4 a second similar circulating device serving as a relay with the Combined system that consists of a rotary magnet 15, which is on a shaft 16 with constant Revolutions number revolves, a standing magnet 17 and one between the two magnets axially displaceably arranged armature disk I8 consists.

Die Schaltung ist so getroffen, daß im Zeitpunkt des ankommenden Echos gleichzeitig das Meßwerk 2 bis 4 stillgesetzt und das Relais 15 bis 18 in Gang gesetzt wird. The circuit is made so that at the time of the arriving Echoes at the same time the measuring mechanism 2 to 4 shut down and the relay 15 to 18 in Gear is set.

Dies geschieht gemäß dem Ausführungsbeispiel durch eine Gitterröhre I9, an deren Gitter der Empfänger liegt. Sobald das Echos ankommt, wird dadurch die Röhre 19 kurzzeitig gesperrt und hierdurch der Haltestrom eines Elektromagneten 20 unterbrochen. Hierdurch fallen zwei Kontakte 21 und 22 ab, von denen der Kontakt 21 dazu dient, den Relaisstrom des Relais 20 völlig auszuschalten, während der Kontakt 22 den Drehmagneten 2 des Meßwerkes einerseits und den Stehmagneten 17 des Verzögerungsrelais andererseits abschaltet. Hierdurch kommt einerseits die Ankerscheibe 4 des Meßwerkes, die vom Stehmagneten angezogen wird, zum Stillstand und bringt das Herz 6 in eine feste Lage.According to the exemplary embodiment, this is done by means of a lattice tube I9, on whose grid the receiver is located. As soon as the echo arrives, it will the tube 19 is temporarily blocked and thereby the holding current of an electromagnet 20 interrupted. As a result, two contacts 21 and 22 fall off, one of which is the contact 21 serves to completely switch off the relay current of the relay 20 during the contact 22 the rotary magnet 2 of the measuring mechanism on the one hand and the standing magnet 17 of the delay relay on the other hand turns off. On the one hand, this results in the armature disk 4 of the measuring mechanism, which is attracted by the standing magnet to a standstill and brings the heart 6 into a fixed position.

Hierdurch spannt sich die Feder des Hebels 7; ist -gleichzeitig durch den Kontakt 22 auch der Haltemagnet 9 von der Spannungsquelle abgeschaltet, so wird nunmehr die Ankerscheibe 8 in die dem Herz 6 entsprechende' Stellung nachgeführt und der Zeiger Io eingestellt. Andererseits. wird durch den geöffneten Kontakt 22 bewirkt, daß die Ankerscheibe 18 des Verzögerungsrelais vom Stehmagneten I7 losgelassen -und vom Drehmagneten 15 angezogen und in Umlauf gesetzt wird. Hierdurch werden der Reihenfolge nach die Nockenscheiben 23, 24 und 25 in Tätigkeit gesetzt. Die Nockenscheibe 23 schließt zunächst einen Kontakt 26, der das Relais 20 über einen Widerstand 27 an Spannun legt und damit zum Anziehen bringt.This tensions the spring of the lever 7; is through at the same time the contact 22 also the holding magnet 9 is switched off from the voltage source, so now the armature disk 8 is tracked into the position corresponding to the heart 6 and the pointer Io is set. On the other hand. is through the open contact 22 causes the armature disk 18 of the delay relay to be released from the standing magnet I7 -and is attracted by the rotary magnet 15 and put into circulation. This will be the cams 23, 24 and 25 are activated in sequence. the Cam disk 23 first closes a contact 26, which the relay 20 via a Resistor 27 puts on tension and thus brings about attraction.

Hierdurch schließen sich die Kontakte 21 und 22, wodurch erstens der Relaisstromkreis des Relais 20 wiederum über die Röhre 19 geschlossen und in Aufnalunebereitschaft versetzt und zweitens der Haltemagnet g an Spannung gelegt ist und dadurch die Stellung des Zeigers Io und der Ankerscheibe 8 sichert. Kurz danach öffnet die Nockenscheibe 24 für kürzere Zeit einen Kontakt 28, der den Stromkreis des Stehmagneten 3 des Meßwertes unterbricht und hierdurch den Anker 4, der vom Drehmagneten 2 angezogen wird, wieder in Gang setzt. Der Umlauf der Ankerscheibe 4 erfolgt so lange, bis eine Nockenscheibe 29, die auf der Welle der Ankerscheibe 4 sitzt, einen Kontakt 30 abhebt und hierdurch den Strom des Drehmagneten 2 und des Stehmagneten 17 unterbricht. Dies erfolgt gerade in dem Augenblick des Nulldurchganges, so daß also das Meßwerk wieder auf Null steht.This closes the contacts 21 and 22, whereby firstly the Relay circuit of the relay 20 in turn closed via the tube 19 and ready for reception offset and secondly the holding magnet g is connected to voltage and thereby the position the pointer Io and the armature disk 8 secures. Shortly thereafter, the cam disc opens 24 for a short time a contact 28, which the circuit of the magnet 3 of the The measured value is interrupted and thereby the armature 4, which is attracted by the rotary magnet 2 is started again. The armature disk 4 continues to circulate until a cam disk 29, which is seated on the shaft of the armature disk 4, has a contact 30 lifts off and thereby interrupts the current of the rotary magnet 2 and the stationary magnet 17. This takes place at the moment of the zero crossing, so that the measuring mechanism is back to zero.

Inzwischen schaltet sich auch das Relais 15 bis 18 wieder aus und stellt sich selbsttätig wieder auf Null zurück. Dies geschieht auf folgende Weise: Kurze Zeit, nachdem die Nockenscheihe 24 das Meßwerk wieder in Gang gesetzt und damit auf die Nullstellung zurückgeführt hat, öffnet die Nockenscheibe 25 einen Kontakt 3 r, der den Drehmagneten 15 abschaltet. Während der Zeit, in der beide Magneten 15 und I7 des Verzögerungsrelais abgeschaltet sind, führt ein mit der Ankerscheibe I8 starr gekuppeltes Herz 34 die Ankerscheibe 18 und damit die Nockenscheiben 23, 24 und 25 in die Nullage zurück. Der Kontakt 30 wird durch einen Kontakt 38, der durch den Nocken 37 gesteuert wird, überbrückt, so daß also der Drehmagnet 4 und der Stehmagnet I7 wiedererregt werden. In der Nullstellung der Ankerscheibe 4 wird durch eine mit ihr starr gekuppelte Nockenscheihe 35 ein Kontakt 36 geöffnet, der den Stromkreis des Drehmagneten 15 des V,erzögerungsrelais unterbricht, auch nachdem die Nockenscheibe 2 5 weitergedreht worden ist und dadurch den Kontakt 31 wieder zum Schließen gebracht hat. Hierdurch wird bewirkt, daß die Ankerscheibe 18 vom Stehmagneten 17 angezogen und in der Nullstellung festgehalten wird. Das ganze Gerät ist nunmehr wieder aufnahmebereit. In the meantime, the relay 15 to 18 also switches itself off and automatically resets itself to zero. This is done in the following way: A short time after the cam plate 24 started the measuring mechanism again and so that it has returned to the zero position, the cam disk 25 opens one Contact 3 r, which switches off the rotary magnet 15. During the time both Solenoids 15 and I7 of the delay relay are switched off, leads a with the armature disk I8 rigidly coupled heart 34 the armature disk 18 and thus the cam disks 23, 24 and 25 back to the zero position. The contact 30 is through a contact 38, the is controlled by the cam 37, bridged, so that the rotary magnet 4 and the standing magnet I7 can be re-excited. In the zero position of the armature disk 4 is a contact 36 is opened by a cam plate 35 rigidly coupled to it, the the circuit of the rotary magnet 15 of the V, delay relay interrupts, even after the cam disk 2 5 has been rotated further and thereby the contact 31 again closed. This causes the armature disk 18 from Standing magnet 17 is attracted and held in the zero position. The whole device is now ready for exposure again.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Das Ausführungsbeispiel selber ließe sich zunächst in einigen Punkten noch abändern. So können beispielsweise die Wellen I und I6 oder auch alle drei Wellen I, 14 und i6 gemeinsam angetrieben werden. Es ist möglich, die beiden Laufwerke 2 bis 4 und 15 und I6 miteinander zu vereinigen. Auch können die Nockenscheiben durch äquivalente Steuervorrichtungen, beispielsweise Induktionskolntakte, ersetzt werden. The invention is of course not limited to the exemplary embodiment limited. The exemplary embodiment itself can be explained in a few points still change. For example, waves I and I6 or all three Shafts I, 14 and i6 are driven together. It is possible to use both drives 2 to 4 and 15 and 16 to unite. You can also use the cam disks replaced by equivalent control devices, for example induction cylinders will.

Ferner ist die Erfindung nicht auf die besondere Ausführung des Verzögerungsrelais beschränkt, wie es im Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es könnte jedes beliebige Verzögerungsrelais Anwendung finden, des sen Verzögerungszeit so bemessen ist, daß während dieser Zeit eine Einstellung der stehenden Anzeige erfolgen kann. Die Ausbildung des Verzögerungsrelais als Umlaufseinrichtung ist allerdings von besonderem Vorteil bei solchen Echolotanlagen, die sich auf Luftfahrzeugen befinden, weil hierbei keine verzögerten Ankerabfälle benutzt werden, die unter Umständen in einem Luftfahrzeug durch plötzliche Beschleunigung vorzeitig in Gang gesetzt werden können. Im übrigen kann das Verzögerungsrelais unter Umständen auch durch eine entsprechende elektrische, an sich bekannte Kippvorrichtung, die mit gewisser Verzögerung arbeitet, ersetzt werden. Furthermore, the invention is not limited to the particular design of the delay relay limited, as shown in the exemplary embodiment. It could be anything Find delay relay application whose delay time is so dimensioned that During this time, the stationary display can be set. Training the delay relay as a circulating device is of particular advantage with such echo sounder systems that are located on aircraft, because here none delayed anchor waste may be used in an aircraft can be started prematurely by sudden acceleration. Furthermore the delay relay can, under certain circumstances, also be replaced by a corresponding electrical, known tilting device, which works with a certain delay, replaced will.

Schließlich findet die Erfindung bei jeder Art von Echolotung Anwendung, die mit einer Nullstellung des Meßwerkes arbeitet. Finally, the invention is used in any type of echo sounding, which works with a zero position of the measuring mechanism.

Sie ist also nicht auf akustische Lorung beschränkt. sondern kann auch beispielsweise bei elektromagnetischen Echoloten mit Vorteil angewendet werden.So it is not limited to acoustic Lorung. but can also be used with advantage in electromagnetic echo sounders, for example will.

Claims

CLAIMS: 1. Mechanical or electrical sonar display device according to the start-stop principle with mechanical pointer, which is forwarded by the measuring mechanism every signal transmission is automatically returned to zero, marked through the combination with a delay relay causing the zero position, which is activated by the echo.

2. Device according to claim 1, preferably for echo sounder systems on aircraft, characterized in that the delay relay is a circulating mechanism is designed, which starts when the echo arrives and by means of one or more The cam disks cause the zero position.

3. Device according to claim I and 2, characterized in that the delay relay as a known per se short timer drive with a Standing magnets, a rotary magnet and one that is axially displaceable between the two Armature disk is formed, on whose shaft one or more the zero position causing cam disks are arranged.

4. Device according to claim I and 2 or 3, the measuring mechanism as a Circulating short-time meter with standing and rotating magnet and one axially displaceable in between mounted armature disk or designed as an equivalent revolving system is characterized in that the measuring mechanism carries one or two cam disks, which in the zero position the drive of the measuring mechanism and the circulating delay relay switches off and the circulating mechanism of the delay relay one or two cam disks carries that one after the other first actuated by the echo and the start-up of the Return the relay causing the measuring mechanism to its original position and then De-energize the drive for the measuring mechanism, so that this can be done, for example, by a mechanical Device can be set to zero.

5. Device according to claim 1 or the following, characterized in that that the system causing the periodic signal transmission (e.g. camshaft) is equipped with a control device (cam), which shortly before each signal is transmitted the delay relay returns to its starting position.

6. Device according to claim 1 or the following, characterized in that that the cams by equivalent electrical control devices, for example Induction contacts are replaced.