DE746681C

DE746681C - Writing device for echo sounders

Info

Publication number: DE746681C
Application number: DEA92977D
Authority: DE
Priority date: 1941-02-25
Filing date: 1941-02-25
Publication date: 1945-01-04

Description

Schreibvorrichtung für Echolotgeräte Um bei fortlaufend die Meerestiefe aufzeichnenden Echolotgeräten ein kartengetreues Bild von dem Profil des überfahrenen Meeresbodens zu erhalten, ist es bekannt, den-Vorschub des Schreibblattes durch einen Fahrtgeschwindigkeitsmesser zu regeln. Bisher hat jedoch dieser Vorschlag -keinen Eingang in die Praxis gefunden, weil es an einer für diese Zwecke geeigneten Fahrtmeß- und Übertragungseinrichtung fehlte. Diesem Mangel ist erfindungsgemäß dadurch abgeholfen, daß bei Verwendung einer die Fahrt' über Grund messenden, nach dem Doppierprinzip arbeitenden Echolotvorrichtung eine durch die Dopplerfrequenz (Frequenzverschiebung auf Grund des Dopplereffektes) des Fahrtmessers betriebene Frequenzuhr (Synchronmotor) als Antriebsmotor für das Schreibblatt vorgesehen ist. Hiermit wird eine verzerrungsfreie Profilaufzeichnung erzielt. Die Übertragung der Fahrtmessung und der Antrieb für den Papiervorschub sind außerordentlich einfach und lassen sich ohne weiteres auch bei räumlicher Trennung von Echolotanlage und Fahrtmesser anwenden, da der als Antriebsmotor dienenden Frequenzuhr lediglich eine Betriebsspannung mit der Dopplerfrequenz zuzuführen ist.Writing device for echo sounders To with continuous the sea depth recording echo sounder devices a map-true image of the profile of the run-over To preserve the seabed, it is known to push the writing sheet through to regulate a speedometer. So far, however, this proposal has -not found its way into the practice because it is at a suitable one for these purposes Trip measurement and transmission equipment was missing. This deficiency is according to the invention helped by the fact that when using a speed 'over ground measuring, after the Doppler principle working echo sounder device through the Doppler frequency (Frequency shift due to the Doppler effect) operated by the airspeed indicator Frequency clock (synchronous motor) is provided as a drive motor for the writing sheet. This results in a distortion-free profile recording. The transfer of the Trip measurement and the drive for the paper feed are extremely simple and can easily be used even with spatial separation of the echo sounder system and Use airspeed indicator, since the frequency clock serving as the drive motor only has one Operating voltage is to be supplied with the Doppler frequency.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. In the drawing, the invention is in one embodiment illustrated.

Die beispielsweise dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus der Kombination eines Echolotes zur Messung der Meerestiefe mit einer Echolotvorrichtung zur Messung der Fahrtgeschwindigkeit eines Schiffes. The device shown as an example consists essentially from the combination of an echo sounder for measuring the sea depth with an echo sounder device for measuring the speed of a ship.

Zur Messung der Meerestiefe werden durch einen Sender I in regelmäßigen Zeitabständen Schallimpulse gegen den Meeresboden ausgesandt, die nach Reflexion am Meeresboden als Echo zum Schiff zurückgelangen und von einem Empfänger 2 aufgenommen werden. To measure the depths of the sea are carried out by a transmitter I at regular intervals Intermittent sound pulses are emitted against the sea floor after reflection get back to the ship as an echo on the sea floor and recorded by a receiver 2 will.

Nach Verstärkung in einem Verstärker 3 werden die Echoimpulse zur Anzeige gebracht. After amplification in an amplifier 3, the echo pulses become Display brought.

Diese Anzeige erfolgt so, daß daraus die Laufzeit der Schallimpulse vom Sender I zum Meeresboden und zurück zum Empfänger 2 zu erkennen ist. Hierzu ist eine Zeitmeßvorrichtung vorgesehen. Diese besteht im dargestellten Beispiel aus einem mit gleichförmiger Geschwindigkeit umlaufenden Neonrohr 4, das sich an einer Anzeigescheibe 5 befindet. Die Anzeigescheibe 5 sitzt auf einer Welle 6, die über ein Getriebe 7. 8 von einem Motor g angetrieben wird. Das Neonrohr 4 wird durch die Ausgangsspannung des Verstärkers 3, d. h. durch den Echoimpuls zum Aufleuchten gebracht. An einer Skala 10 kann dann die jeweilige Wassertiefe abgelesen werden. Die Echos werden gleichzeitig zum Aufschreiben der- Meerestiefe benutzt, indem der Echoi, mpuls auf einen urni aufenden Schreixbmalgnete 1 1 gegeben wird, der vom Motorg aus über die Zahnräder 8, 7 und ein weiteres Zahnräderpaar 1 2, 13 angetrieben wird. Bei Echoankunft wird ein Schreibstift 14 durch Erregung des Elektromagnjeten II gegen eine. This display takes place in such a way that from it the transit time of the sound impulses from the transmitter I to the seabed and back to the receiver 2 can be seen. For this a timing device is provided. This exists in the example shown from a neon tube 4 rotating at a constant speed, which is attached to an indicator disc 5 is located. The display disc 5 sits on a shaft 6 which is driven by a motor g via a transmission 7. 8. The neon tube 4 is through the output voltage of the amplifier 3, d. H. by the echo pulse to light up brought. The respective water depth can then be read on a scale 10. The echoes are also used to record the depth of the sea by the Echoi, A pulse is given to a screeching bell 1 1 is that of the Motorg via the gears 8, 7 and another pair of gears 1 2, 13 is driven. When an echo arrives, a pen 14 is activated by excitation of the electromagnet II against a.

Schreibstreifen 15 vorgeschnellt, der zweckmäßig in der bei Echoloten für Schiffe üblichen Weise aus einem Papierstreifen mit einer dünnen Wachsschicht und farbigem Untergrund besteht. Der Motor g wird gleichzeitig zur Betätigung des Senders 1 benutzt, indem ein auf der Welle 6 sitzender Schaltnocken 16 mit Kontakten 17 zur Betätigung einer Schaltvorrichtung 18 für den Sender 1 vorgesehen ist. Dabei ist der Nocken 16 so eingestellt, daß die Schallaussendung gerade dann erfolgt, wenn das Neonrohr 4 an der Nullstelle der Skala 10 und der Schreibstift 14 an der Nullstelle der Schreibstrecke auf dem Schreibblatt 15 vorbeigeht.Strips 15 fast forward, which is useful in the echo sounder the usual way for ships from a strip of paper with a thin layer of wax and colored background. The motor g is simultaneously used to operate the Transmitter 1 used by a switching cam 16 seated on the shaft 6 with contacts 17 for actuating a switching device 18 for the transmitter 1 is provided. Included the cam 16 is set so that the sound is emitted just then when the neon tube 4 is at the zero point of the scale 10 and the pen 14 at the Zero point of the writing distance on the writing sheet 15 passes.

Der Schreibstreifen 1 5 wird durch eine Förderwalze 19 langsam in Pfeilrichtung fortbewegt. L'm zu vermeiden, daß durch die schwankende Fahrtgeschwindigkeit Verzerrungen in der Abbildung des Bodenprofils hervorgerufen werden, erfolgt der Antrieb der Transportwalze 19 in Abhängigkeit von der Fahrtgeschwindigkeit des Schiffes, und zwar in Abhängigkeit von der Fahrt über dem Meeresgrund, die mit Hilfe einer zweiten Echolotvorrichtung gemessen wird. Diese besteht aus einem Sender 22, der dauernd mit einem Hochfrequenzgenerator 23 verbunden ist und infolgedessen einen Dauerton aussendet. Dabei ist der Sender so ausgebildet und angeordnet, daß er einen scharf gebündelten Schallstrahi in der Fahrtrichtung des Schiffes schräg nach vorn, beispielsweise unter einer Neigung von ;ol gegen die Vertikale, nach dem Meeresboden aussendet. The writing strip 1 5 is slowly in by a conveyor roller 19 Arrow direction moves. L'm to avoid being caused by the fluctuating driving speed If distortions are caused in the mapping of the soil profile, the Drive the transport roller 19 as a function of the speed of travel of the ship, depending on the journey across the ocean floor, which is done with the help of a second sonar device is measured. This consists of a transmitter 22, the is permanently connected to a high frequency generator 23 and consequently one Emits continuous tone. The transmitter is designed and arranged so that it has a sharply focused sound beam in the direction of travel of the ship obliquely forward, for example, at an inclination of; oil to the vertical, towards the seabed sends out.

Der vom Meeresboden reflektierte Schall wird von einem wie der Sender 22 gerichteten Empfänger 24 aufgenommen, durch einen Verstärker 25 verstärkt und mit der Hochfrequenzspannung des Generators 23 moduliert. Die vom Empfänger 24 aufgenommene Frequenz ist gegen die ausgesandte Frequenz um einen bestimmten Betrag verschieden, der von der .Fahrtgeschwindigkeit des Schiffes abhängt.The sound reflected from the ocean floor is made by someone like the transmitter 22 directional receiver 24 added, amplified by an amplifier 25 and modulated with the high frequency voltage of the generator 23. The recorded by the receiver 24 Frequency differs from the transmitted frequency by a certain amount, which depends on the speed of the ship.

Diese nach dem Dopplerprinzip auftretende Frequenzverschiebung wird durch Modulation der ausgesandten mit der reflektierten Frequenz, durch anschließende Gleichrichtung und durch eine Niederfrequenzverstärkung in einem Verstärker 26 zur Messung der Fahrtgeschwindigkeit und der zuriickgelegten Fahrtstrecke benutzt. Diese Messung wird mit Hilfe einer Frequenzmeßeinrichtung 27 durchgeführt, mit der ein Streckenmesser 28 und ein Geschwindigkeitsmesser 29 verbunden ist.This frequency shift, which occurs according to the Doppler principle, is by modulating the emitted frequency with the reflected frequency, by subsequent Rectification and through a low frequency amplification in an amplifier 26 for Measurement of the speed of travel and the distance covered. These Measurement is carried out with the aid of a frequency measuring device 27 with which a Distance meter 28 and a speedometer 29 is connected.

Ferner wird die zur Fahrtmessung dienende Dopplerfrequenz benutzt, um den Vorschub des Papierstreifens 1 5 zu steuern. Zu diesem Zweck wird die Dopplerfrequenz einer Frequenzuhr (Synchronmotor) 30 zugeführt, die ihrerseits die Transportrolle 19 für den Papierstreifen antreibt. In addition, the Doppler frequency used for speed measurement is used, to control the advance of the paper strip 1 5. For this purpose, the Doppler frequency a frequency clock (synchronous motor) 30, which in turn controls the transport roller 19 drives for the paper strip.

Die Frequenzuhr 30 macht zwar alle durch Stampfen des Schiffes und sonstige Ursachen hervorgerufenen Schwankungen der D opp] erfrequenz mit. Dies ist jedoch für den vorliegenden Zweck belanglos, da der Vorschub des Schreibstreifens 1 5 im Vergleich zu diesen Schwankungen nur langsam erfolgt. Es wird durch diese Einrichtung erreicht, daß der Vorschub des Schreibstreifens in Übereinstimmung mit der tatsächlich zurückgelegten Fahrtstrecke erfolgt und die aufgezeichnete Meerestiefe das tatsächliche Profi] des Meeresbodens kartengetreu wiedergibt. The frequency clock 30 makes all by pounding the ship and Other causes caused fluctuations in the doping frequency with. This is however, irrelevant for the present purpose, since the advance of the writing strip 1 5 is slow compared to these fluctuations. It gets through this Device achieved that the feed of the writing strip in accordance with the actual distance traveled and the sea depth recorded the actual professional] of the seabed faithfully reproduces the map.

Es ist zweckmäßig, für die Tiefenmessung eine andere Frequenz zu benutzen als für die Fahrtmessung. Der Fahrtmesser kann ferner so ausgebi] det sein, daß er nicht nur die Fahrt in der Vorausrichtung, sondern auch die Querkomponente der Fahrt, d. h. die Abtrift des Schiffes erfaßt. Diese läßt sich aber auch auf andere Weise, z. B. durch Messen der Fahrtgeschwindigkeit bei drei verschiedenen Fahrtrichtungen und g]eicher Schraubendrehzah], bestimmen. It is advisable to use a different frequency for the depth measurement than for the trip measurement. The airspeed indicator can also be designed in such a way that that he not only drives in the forward direction, but also the transverse component the journey, d. H. recorded the drift of the ship. But this can also be other way, e.g. B. by measuring the speed of travel at three different Determine directions of travel and the same screw speed.

Claims

PATENT CLAIM: Writing device for echo sounders on vehicles, in which the advance of the writing sheet by a speedometer is regulated, characterized in that when using one the trip over ground measuring, according to the Doppler principle working echo sounder device through the Doppler frequency iFrequency shift due to the Doppler effect3 of the airspeed indicator operated frequency clock is provided as a drive motor for the writing sheet.

To distinguish the subject of the application from the state of the art are The following publications were taken into consideration in the granting procedure: German Patent No. No. 429 8r USA .-- ...... 1 858 931.