DE864460C - Vorrichtung zum Beobachten reflektierender Objekte nach der Echomethode - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Beobachten reflektierender Objekte nach der Bchomethode Bei neuzeitlichen Echolotgeräten ist es bekannt, zum Beobachten von Echos Kathodenstrahlrdhren zu verwenden, deren Zeitablenkung gegenüber dem Nullpunkt der Echolotperiode kontinuierlich verschiebbar ist, so daß ein beliebiger, kurzer Ausschnitt aus der gesamten Lotperiode am Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre abgebildet werden kann. Solche Echolupen werden insbesondere zur Beobachtung von Echos bei der Fischecholotung benutzt. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, ein solches Echolotgerät mit einer Anzeigevorrichtung zu verbinden, die die gesamte Meßperiode gleichzeitig erfaßt und dadurch sämtliche Echos aus dem interessierenden Gesamtbereich gleichzeitig zu erkennen gestattet. Es kann dann mit dieser Einrichtung zunächst das ganze Gebiet überblickt und mit Hilfe der Echolupe ein kleiner, besonders intereslsierender Abschnitt aus dem Gesamtbereich heransgegriffen und näher untersucht werden.
• Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß zum Beobachten die bekannte Rotlichtmethode und die Echolupe keine besonders vorteilhafte Kombination darstellen, weil sich diese beilden Anzeigen nicht vorteilhaft ergänzen. Mit der Rotlichtanzeige kann im allgemeinen nur ein einzelnes Echo, nämlich das Bodenecho, angezeigt werden, da bei größerer Empfindlichkeit zu viele Störanzeigen durchlçommen, die den Beobachter verwirren.
• Andererseits liegt aber gerade bei der Echolupe die Möglichkeit vor, auch verhältnismäßig schwache Echos aus dem störenden Untergrund noch klar zu erkennen. Es ist daher erwünscht, bereits aus der Anzeige des Gesamtbereiches alle interessierenden Echos einigermaßen klar zu erkennen. Ausgehend von dieser Erkenntnis ist erfindungsgemäß die Anzeige der Echoform durch das Kathodenstrahlrohr mit einem Echographen zur Entfernungsanzeige kombiniert. Solche Echographen gestatten bei ausreichender Empfindlichkeit der Anzeige auch eine Beobachtung verhältnismäßig schwacher Echos in starkem Störuntergrund und geben daher eine ausgezeichnete Ergänzung zur Beobachtung der einzelnea Echos durch die Echolupe des Kathodenstrahlrohres.
• Die Erfindung sei an mehreren Ausführungslbeispielen veranschaulicht.
• Abb. I zeigtídas Schaltbild einer Echoloteinrichtung nach der Erfindung in einer ersten Ausführungsform, Abb. 2 und 3 die Vorder- und Seitenansicht eines Echolotgerätes gemäß Schaltung nach Abb. I; Abb. 4, 5 und 6 zeigen drei weitere Ausführungsformen für das Echolotgerät in Vorderansicht.
• Die dargestellten Echoloteinrichtungen bestehen im wesentlichen aus einem Sender I für Unterwasserschall, insbesondere einem Magnetostriktionssender, Ider über ein Schalbgerät Ia von einem umlaufenden Kontaktgeber 3 in regelmäßigen Zeitabständen von z. B. I Sekunde getastet wird. Die aus dem Wasser zurückkehrenden Echos, insbesondere das Echo vom Meeresboden, werden durch einen Empfänger 2 aufgenommen und nadh Verstärkung in einem Verstärlker 3a einer Ånzeigevorrichtung zugeführt. Diese Anzeigevorrichtung besteht im dargestellten Beispiel der Abb. I aus der Kombination eines Echographen und eines Kathodenstrahlrohres .
• Der Echograph ist so ausgebildet, daß mit ihm auch schwache Echos aufgezeichnet und vorzugsweise auch als solche erkannt werden können. Sein Schreibstreifen 4 ist vorteilhaft mit einer strom-bzw. span,nungsempfinldlichen Schreibschicht, z. B. aus Graphit, mit einer isolierenden Deckschicht versehen, über den ein Kontakt 5 als Schreibgriffel hinwegläuft. Der Schreibgriffel befindet sich an einem umlaufenden, durch einen Motor über eine Welle 6 angetriebenen Band 7. Er läuft während einer Lotpçriode quer über den Schreibstreifen hinweg. Die Lotperiode kann ge>ebenenfalls noch umschaltbar sein, um z. B. Meßbereiche von o bis 100 und o bis I000 m zu beherrschen. Im dargestellten Beispiel ist ein Meßhereich von 200 m angenommen.
• An dem umlaufenden Band können, um eine ununterbrochene Folge von Meßperioden lückenlos aufzuzeichnen, drei Schreibgriffel angeordnet sein, die sich ablösen, so daß immer ein Schreibgriffel auf dem Schreibstreifen aufliegt.
• Durch die Kathodenstrahlröhre 8 wird ein kleiner Ausschnitt aus dem gesamten Meßbereich herausgegriffen und mit vergrößertem Zeitmaßstab beobachtet. Die Zeitablenkung in der Kathodenstrahiröhre ist im dargestellten Beispiel etwa fünfmal größer als der Zeitmaßstab der Aufzeichnung.
• Außerdem werden von der Kathodenstrahlröhre wegen ihrer geringeren Ausdehnung nur etwa 20 m des gesamten Meßbereiches von 200 m erfaßt.
• Dieser kleine Bereich läßt sich an eine beliebige Stelle indes Gesamtbereiches verlegen. Hierzu ist eine Einrichtung zur Nullpunktverschiebung vorgesehen. Der Nullpunkt wird durch einen Einstellknopf g verschoben, und zwar über eine Welle 10 und eine verdrehbare Kontaktscheibe 11, an der mit gleicher Geschwindigkeit wie der Senfdekontakt 3 ein Steuerkontakt 12 für den Start der Zeitablenkung des Kathodenstrahles umläuft. Durch Verdrehen der Kontaktscheibe I3 für den Sendekontakt 3 läßt sich der Nullpunkt der Zeitablenkung an der Kathodenstrahiröhre gegenüber dem Zeitpunkt der Schallaussendung oder dem Nullpunkt des Echographen beliebig verschieben. Die Größe dieserVerschiebung kann an einer mit der Kontaktscheibe 11 oder dem Steuergetriebe, z. B. auch mit dem Einstellknopf 9, verbundenen Skala beobachtet werden.
• So läßt sich bei einer Tiefenkurve 14 auf dem Echographenfilm und einem Fischschwarmecho I5 nach>Talhl das Boden'echo oder das Echo vomFischschwarm auf den Schirm der Kathodenstrahiröhre bringen, indem die Nullpunktverschiebung durch Verstellen des Drehknopfes 9 auf 50 m Wassertiefe für die Anzeige des Fischschwarmechos oder auf 100 m Wassertiefe für die Anzeige des Bodenechos eingestellt wird.
• Die Abb. 2 bis 6 zeigen vier verschiedene Ausführungsformen eines lçomlbinierten Gerätes nach der Schaltung gemäß Abb. I. In Abb. 2 und 3 sind der Echograph und die Kathodenstrahlröhre in einem gemeinsamen Gehäuse 15 untergebracht, und zwar so, daß das Sichtfenster I6 des Echographen etwa in einer vertikalen und der Leuchtschirm I7 der Kathodenstrahlröhre in einer pultförmig geneigten Ebene unterhalb des Sichtfensters i6 liegen.
• Diese Anordnung hat den Vorteil, daß, obwohl das Sichtfenster für den Echographen uad der Schirm der Kathodenstrahlröhre in unterschiedlicher Höhe liegen, sie doch leicht so angeordnet werden können, daß sich sowohl das Sichtfenster des Echographen als auch der Schirm der Braunschen Röhre in zur Blickrichtung senkrechten Ebenen befinden. Wenn die räumlichen Verhältnisse eine hohe Anordnung des Gehäuses verlangen, kann die Kathodenstrahlröhre auch oberhalb des Echographen in entsprechend geneigter Anordnung eingebaut werden, so daß sie trotz Anordnung über Augenhöhe doch eine bequeme und verzerrungsfreie Beobachtung des Echobildes gestattet.
• Abb. 4 zeigt eine Anordnung von Echograph und Echolupe in getrennten Gehäusen. Die beiden Geräte sind lediglich durch eine Welle 10 miteinander gekoppelt und sind außerdem zweckmäßig beide mit einem Einstellknopf t8 bzw. 19 für die Nullpunktverschiebung der Kathodenstrahlröhre versehen. 20 ist eine Skala zur Anzeige der jeweiligen Nullpunktverschiebung, die bei der eingehäusigen Ausführungsform nach Abb.2 und 3 zwischenEchograph und Kathodenstrahlrohr, bei der zweigehäusigen Anordnung nach Abb. 4 zweckmäßig im Gehäuse für das Katbodenstrahlrohr angeordnet ist.
• Natürlich kann zusätzlich auch im Gehäuse des Echographen noch eine entsprechende Nullpunkt- verschiebungsslçala vorgesehen sein. Im Gehäuse des Echographen ist auch noch eine Einrichtung zur Augenblicksanzeige vorgesehen, die in üblicher Weise aus einer an einerKreisskala2I umlaufenden Xeonrühre bestehen kann (Rotlichtanzeige).
• Die drei' Anzeigevorrichtungen, Echograph, Kathodenstrahlrohr und Rotlichtanzeige, können auch, wie Abb. 5 zeigt, in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein. Dabei sind zweckmäßig die Kathodenstrahlröhre 22 und die Skala 23 der Rotlichtanzeige konzentrisch zueinander angeordnet, wodurch sich eine gute Raumausnutzung und auch eine übersichtliche Anzeige ergeben. An Stelle einer Kathodenstrahiröhre mit rundem Leuchtschirm kann zweckmäßig für die Echoanzeige eine Kathodenstrahlrähre mit rechteckigem Leuchtschirm verwendet werden. In Abb. 4 ist bereits eine solche Kathodenstrahlröhre gezeigt. Abb. 6 stellt eine andere Kombination mit einer solchen Katzhodenstrahlröhre dar. Hierin arbeitet auch die Rotlichtanzeige mit geradliniger Zeitablenkung, und die Zeitachsen aller drei Anzeigen liegen parallel nlebeneinander und erstrecken sich über die gleiche Höhe.

Claims (14)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Vorrichtung zum Beobachten reflektierender Objekte nach der Echomefhode mit Anzeige iihrSer Entfernung von der Beobachtungsstelle und der Form ihrer Echos mit Hilfe eines Kathodenstrahlrohres, gekennzeichnet durch die Kombination des Kathodenstrahirohres zur Echoformanzeige mit einem Echographen zur Entfernungsanzeige.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch Verwendung eines Echographen mit Amplitudenschrift, der sowohl zur Aufzeichnung starker Bodenechos als auch schwacher Fischechos geeignet ist, insbesondere eines elek trischen Stromschreibers mit Graphitpapier.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer Kathodenstrahlrohr und Echograph auch noch eine Einrichtung zur Anzeige der augenblicklichen Entfernung, insbesondere durch ein umlaufendes, vom Echo gesteuertes Neonrohr, vorgesehen ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Zeitablenkung des Schreibgriffels undKathodenstrahls durch einen Elektromotor gesteuert wird und daß der Beginn der Zeitablenkung gegenüber der Schallaussendung für Schreibgriffel und Kathodenstrahl unabhängig voneinander verstellbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Echograph und Kathodenstrahlwhr in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind und daß die Aufzeichnung des Echographen in einem vertikalen SichtfensLter erscheint, während der Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre unter- oder oberhalb des Echographenfensters in einer gegen die Bhckrichtung des Beobachtenden etwa senkrecht stehenden Ebene liegt.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Echograph und Kathodenstrahlrohr in getrennten Gehäusen angeordnet sind, -die durch eine Welle zur Einstellung der Nullpunktverschiebung miteinander in Verbindung stehen.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Echoloteinrichtung zusätzlich zum Echographen und Kathodenstrahlrohr auch noch mit einer Augenblicksanzeige für die Entfernung oder Meerestiefe durch ein umlaufendes Neon rohr (Rotlichtanzeige) versehen ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Echograph undRotlichtanzeige in einem und die Kathodenstrahlröhre in einem zweiten Gehäuse untergebracht sind.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotlichtanzeige und die Kathodenstrahlröhre konzentrisch zueinander angeordnet sind, so daß der Schirm der Kathodenstrahlröhre von der Skala der Rotlichtanzeige umschlossen wird.
10. IO. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle drei Anzeigevorrichtungen im selben Gehäuse untergebracht sind.
11. II. Vorrichtung nach Anspruch I bis IO, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Kathodenstrahiröhre mit rechteckigem Leuchtschirm, in dessen Längsrichtung die Zeitablenkachse liegt.
12. I2. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenstrahlröhre mit einseitiger Ablenkung des Kathodenstrahles aus der Zeitachse arbeitet und mit einer seitlichen Skaleneinteilung versehen ist.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem rechteckigen Leuchtschirm der Kathodenstrahlröhre eine geradlinige Tiefenskala mit entsprechend geradlinig abgelenktem Neonröhrchen oder sonstigem Schauzeichengeber angeordnet ist.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß nebeneinander eine Augenblicksanzeige für die Meerestiefe, ein Echograph und ein Kathodenstrahlrohr mit parallelen Zeitachsen angeordnet sind.