DE940034C

DE940034C - Echolotanlage mit Anzeige durch ein Braunsches Rohr

Info

Publication number: DE940034C
Application number: DEE904A
Authority: DE
Inventors: Hans Bolzmann
Original assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Current assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Priority date: 1949-07-19
Filing date: 1950-03-30
Publication date: 1956-03-08
Also published as: BE503067A; DE944477C; DE950053C; GB711469A; DE951136C; FR1027967A

Description

Echolotanlage mit Anzeige durch ein Braunsches Rohr Die Erfindung bezieht sich auf eine Echolotanlage mit richtungsfester Schwingeranordnung und mit Anzeige durch ein Braunsches Rohr, welches mit zwei senkrecht zueinander wirkenden Ablenkvorrichtungen ausgestattet ist. Solche Echolotvorrichtungen sind für Zwecke der Tiefenmessung bekannt; dabei wird der Kathodenstrahl von einem auf dem Bildschirm des Rohres liegenden Nullpunkt aus um eine der Laufzeit des Lotimpulses entsprechende Strecke ausgelenkt; die Anzeige der Echoimpulse erfolgt durch Auslenkung des Elektronenstrahls senkrecht zur Zeitlinie.
Es sind auch Vorrichtungen zur Bestimmung der Richtung und Entfernung von schalirefiektierenden Objekten nach der Echomethode bekannt, die mit einem feststehenden, allseitig abstrahlenden Schallsender und einem Empfänger mit umlaufender Richtcharakteristik arbeiten. Die Anzeige der Echos erfolgt dabei durch Helltasten des spiralig geführten Elektronenstrahls auf dem Bildschirm eines Kathodenstrahirohres. Auch hierbei sind zwei senkrecht zueinander auf den Elektronenstrahl einwirkende Ablenkvorrichtungeu vorgesehen; es erfolgt eine schnelle tangentiale und eine langsame radiale Führung des Strahls. Die Dauer der langsamen Ablenkung entspricht dabei der Lotperiode.
Weiterhin ist eine Echolotapparatur mit fester Schwingeranordnung und mit Anzeige durch ein Braunsches Rohr bekannt, die mit zwei senkrecht zueinander wirkenden Ablenkvorrichtungen ausgestattet ist, die eine verschiedene Kippgeschwirtdigkeit erzeugen. Diese Echoloteinrichtung dient zur vergrößerten Anzeige des Meßbereiches, indem der ganze Entfernungsbereich in eine Reihe von untereinander angeordneten Linien aufgelöst wird; auf jeder dieser Linien kommt ein der Linienzahl ent- sprechender Bruchteil des ganzen Entfernungsbereichs zur Anzeige. Auch hier entspricht die Periode des langsamen Kipps der Lotperiode.
Es sind andererseits registrierendeEcholotgeräte, insbesondere Lotschreiber, bekannt, die laufend die zeitliche Lage des Signals bzw. Echos auf einem Registrierstreifen niederschieiben. Diese Einrichtungen - haben den Vorteil, daß der zu messende Vorgang über einen langen Zeitraum verfolgt werden kann. Gegenüber des Braunschen Rohres besteht dabei jedoch der Nachteil einer größeren Trägheit.
Außerdem wird bei diesen Geräten die Ablesung im Augenblick der Niederschrift durch den Schreibstift behindert; eine klare und übersichtliche Ablesung ist im allgemeinen erst einige Zeit nach der Messung möglich.
Vielfach besteht das Bedürfnis, die Registrierung nur über einen kurzen Zeitraum festzuhalten.
Handelt es sich beispielsweise darum, mittels eines Echolotes die Lage von Fischschwärmen zwischen dem Meeresboden und dem Meeresspiegel zu verfolgen, so genügt es im allgemeinen, wenn diese Messung über einen Zeitraum von einigen Sekunden, höchstens aber bis zu einer ganzen Minute verfolgt wird. Benutzt man für diesen Zweck einen Lotschreiber, so muß laufend das verbrauchte Registrierpapier beseitigt und durch einen neuen Streifen ersetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Echolotanlage mit richtungsfester Schwingeranordnung und mit Anzeige durch ein Braunsches Rohr die aus einer Reihe von aufeinanderfolgenden Lotungen erhaltenen Meßergebnisse während einer begrenzten Zeit festzuhalten, um sie miteinander vergleichen zu können, wie dies sonst nur bei Verwendung eines Registriergeräts möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aufzeichnung der Echos mittels Helltastung des in einer Richtung geradlinig im Takte der Impuls aussendung über den Bildschirm geführten Elektronenstrahls erfolgt, daß die senkrecht zur ersten wirkende zweite Ablenkvorrichtung mit einer gegenüber der Lotperiode langen Periode arbeitet und daß die Nachleuchtdauer des Bildschirmes dieser langen Periode entspricht.
Im Rahmen der Erfindung entspricht also die Dauer des schnellen Kipps einer Lotperiode, während der langsame Kipp eine vielfach größere Periode hat; bei den bekannten, einem anderen Zweck dienenden Anordnungen ist demgegenüber die Dauer des langsamen Kipps gleich der Lotperiode.
Der Gegenstand der Erfindung vereinigt die hervorstehenden Merkmale der bekannten Echoloteinrichtungen mit Kathodenstrahlrohr, nämlich trägheitslose Einstellung und Anzeige, mit denen eines Registriergeräts, nämlich vergleichbare Anzeige mehrerer aufeinanderfolgender Ergebnisse.
Die Anzeige des Meßwertes, in diesem Falle der Entfernung des angeloteten Objekts, wird dabei beispielsweise durch die Höhenlage des Bildpunkts auf dem Braunschen Rohr festgelegt. Außerdem erfolgt periodisch eine in diesem FaIle seitliche Verschiebung über den Bildschirm des Rohres hinweg. Um ein Übereinanderschreiben der nacheinander aufgezeichneten Bildpunkte zu vermeiden, ist der Bildschirm des Rohres vorzugsweise derart beschaffen, daß er nur während der Dauer ungefähr einer Periode einer Seitenverschiebung nachleuchtet.
Die Anzeige der Echos erfolgt durch Helltasten des Elektronenstrahls bei Echoankunft, während in der übrigen Zeit der Elektronenstrahl dunkel oder mindestens vergleichsweise dunkel getastet wird.
Die Helltastung kann entweder punktförmig oder mit einer geringfügigen Querauslenkung verbunden sein, so daß als Aufzeichnung der Bildpunkte eines angeloteten Objekts in ihrer zeitlichen Folge ein kontinuierlicher Strich entsteht.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
In der Figur bedeutet I den Leuchtschirm eines Braunschen Rohres und 2 einen horizontal gespannten Draht, der außerhalb des Braunschen Rohres der Höhe nach verstellbar ist und mit den am tiefsten liegenden Bildpunkten zur Deckung gebracht werden kann, die beispielsweise den Meeresboden darstellen. Der Draht 2 ist längs der in Meter geeichten Skala 3 vertikal verschiebbar. Auf dieser Skala kann in genanntem Falle die Höhe der übrigen Meßpunkte über dem Meeresboden abgelesen werden. Die darüber eingezeichnete Reihe von Bildpunkten stellt ein Objekt oberhalb des Meeresbodens dar und rührt beispielsweise von Fischen her.
Die - vertikale Zeitachse an der linken Seite des Braunschen Rohres, die an sich nicht sichtbar ist, ist durch die gestrichelte Linie 4 angedeutet; der übrige Verlauf des - dunkelgetasteten Elektronenstrahls ist durch eine dünne Linie dargestellt. An den eingezeichneten Bildpunkten ist der Elektronenstrahl hellgetastet und damit sichtbar, um ein Echo zu markieren.
Die Zeitachse 4 wird in Richtung des Pfeiles 5 periodisch von links nach rechts über das Braunsche Rohr bewegt. Die Zeit dieser Querauslenkung ist vorzugsweise gleich der Nachleuchtdauer des Schirmes und beträgt beispielsweise Io Sekunden.
Die Querablenkung erfolgt durch einen Kippkreis, der alle Io Sekunden durch einen umlaufenden Nocken geschaltet wird.
Wie man sieht, reihen sich die einzelnen Meßpunkte wie bei einem Registriergerät nebeneinander, so daß der ganze Meßvorgang während der Dauer der langsamen horizontalen Kippbewegungen überschaut werden kann. Während links der neue Schreibvorgang beginnt, klingt -rechts allmählich die Helligkeit der in der vorangehenden Periode geschriebenen Bildpunkte wieder ab, so daß ein Überschreiben vermieden wird.
Gemäß einer besonderen Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ist eine Umschaltvorrichtung vorgesehen, mittels deren die Kippanordnung, welche die langsam veränderliche Ablenkspannung erzeugt, durch eine feste Ablenkspannung ersetzbar ist. Die feste Ablenkspannung ist vorzugsweise derart bemessen, daß nach Umschaltung eine normale Lotanzeige ohne Querverschiebung in der Mitte des Braunschen Rohres erfolgt.
Die Erfindung hat besondere Bedeutung in Kombinationen mit einer von der Anmelderin vorgeschlagenen Anordnung zum Echoloten von Fischschwärmen od. dgl., bei der auf der Anzeigeeinrichtung ein solcher bezüglich seiner Lage innerhalb des gesamten Lotbereiches stetig oder stufenweise einstellbarer Teillotbereich als Großbild angezeigt wird, dessen Ausdehnung von der Größenordnung der Ausdehnung der erwarteten Reflektoren bzw. der Öffnung eines Fischnetzes ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Echolotanlage mit richtungsfester Schwingeranordnung und mit Anzeige durch ein Braunsches Rohr, welches mit zwei senkrecht zueinander wirkenden Ablenkvorrichtungen ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung der Echos mittels Helltastung des in einer Richtung geradlinig im Takte der Impulsaussendung über den Bildschirm geführten Elektronenstrahls erfolgt, daß die senkrecht zur ersten wirkende zweite Ablenkvorrichtung mit einer gegenüber der Lotperiode langen Periode arbeitet und daß die Nachleuchtdauer des Bildschirmes dieser langen Periode entspricht.
2. Echolotanlage nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umschalter vorgesehen ist, der an Stelle der langsam wirkenden Kippvorrichtung eine konstante Ablenkspannung derart anzulegen erlaubt, daß eine normale Anzeige der Echoimpulse in einer vorzugsweise senkrechten Linie auf dem Braunschen Rohr entsteht.
3. Echolotanlage nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Anlage kombiniert wird, bei der ein als Großbild angezeigter Teillotbereich bezüglich seiner Lage innerhalb des gesamten Lotbereichs stetig oder stufenweise verschoben werden kann.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 767 425; USA.-Patentschriften Nr. I 648 o58, 2 473 974, 2 484 6I8; britische Patentschrift Nr. 467 997; The Journal of Acoustical society of America, Volumen8, 1946, S. 50 und 51.