DE977290C

DE977290C - Display echo sounder device for measuring two perpendicular distances and their difference

Info

Publication number: DE977290C
Application number: DEF17233A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dr Fahrentholz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-04-01
Filing date: 1955-04-01
Publication date: 1965-10-07

Description

Anzeigende Echoloteinrichtung zur Messung zweier Lotentfernungen und ihrer Differenz In der Echolottechnik tritt gelegentlich das Problem auf, an zwei verschiedenen Stellen zu loten und die Lotergehnisse in einer gemeinsamen Anzeigevorrichtung zur Anzeige zu bringen, um sie dort bequem miteinander vergleichen zu können.Display echo sounder device for measuring two perpendicular distances and their difference In echosounder technology, the problem occasionally occurs on two to plumb different points and the plumbing results in a common display device to be displayed in order to be able to conveniently compare them with one another.

Ein Beispiel für diese Aufgabe ist die Messung der Trimmlage eines Schiffes, die sich ergibt, wenn man die Eintauchtiefe am Bug und Heck des Schiffes miteinander vergleicht. Zur Lösung dieser Aufgabe könnte man, ausgehend von der bekannten rotierenden Glimmlampe, daran denken, auf einer umlaufenden Scheibe zwei Glimmlampen nebeneinander anzuordnen, die von den Echoimpulsen aus den beiden Meßstellen erregt werden. Um die Differenz der beiden Anzeigen genau zu messen, müßte man aber die Glimmlampen sehr eng beieinander anordnen, und dies bedeutet, daß die Glimmlampen klein sein müssen, was nur auf Kosten der Helligkeit möglich ist. Wenn es sich um kleine Lotentfernungen handelt, wie dies bei der Messung der Trimmlage der Fall ist, so muß die Scheibe außerordentlich schnell rotieren. Bei diesen hohen Umlaufgeschwindigkeiten macht sich jedoch bereits die Trägheit der Gasentladung in den Glimmlampen bemerkbar, indem die Leuchterscheinung länger andauert, als dem erregenden Impuls entspricht, so daß die Anzeigen relativ breit und verwaschen werden.An example of this task is measuring the trim of a Ship that results from the immersion depth at the bow and stern of the ship compares with each other. To solve this problem one could, starting from the well-known rotating neon lamp, remember to put two on a rotating disc To arrange glow lamps next to each other, from the echo pulses from the two measuring points get excited. In order to measure the difference between the two displays exactly, one would have to place the glow lamps very close together, and this means that the glow lamps have to be small, which is only possible at the expense of brightness. If it is small perpendicular distances are involved, as is the case when measuring the trim position is, the disk must rotate extremely quickly. At these high speeds however, the inertia of the gas discharge in the glow lamps is already noticeable, in that the luminous phenomenon lasts longer than corresponds to the exciting impulse, so that the ads are relatively wide and washed out.

Die Erfindung vermeidet die geschilderten Nachteile. Sie betrifft eine Echoloteinrichtung nach dem Prinzip der umlaufenden Impuls lichtquelle zur Messung zweier Lotentfernungen und ihrer Differenz, insbesondere des Tiefganges am Bug und Heck eines Schiffes, und zeichnet sich dadurch aus, daß eine an Masse liegende Mittelelektrode zwischen zwei feststehenden kreisförmigen, von den beiden Lotstellen mit Hochspannungsimpulsen gespeisten Elektroden rotiert, derart, daß eine Doppelfunkenstrecke gebildet wird. Auf diese Weise werden zwei scharf begrenzte Leuchtstriche mit geringer Seitenversetzung erzeugt, die einen schnellen und genauen Vergleich der beiden Anzeigen erlauben. The invention avoids the disadvantages outlined. She concerns an echo sounder based on the principle of the rotating pulse light source for Measurement of two perpendicular distances and their difference, especially the draft at the bow and stern of a ship, and is characterized by the fact that one in mass central electrode lying between two fixed circular ones of the two Solder points with high-voltage pulses fed electrodes rotates such that a double spark gap is formed. In this way, two are sharply delineated Luminous strokes with little lateral offset are produced, which allow a quick and accurate Allow comparison of the two displays.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand von Abb. I und 2 näher beschrieben. Wie aus Abb. 2 ersichtlich, sind im Bug und Heck eines Schiffes, z. B. eines Tankers, je ein Rohr 35 bzw. An embodiment of the invention is based on Fig. I and 2 described in more detail. As can be seen from Fig. 2, in the bow and stern of a ship, z. B. a tanker, one pipe 35 or

36 angebracht, die mit dem Außenwasser in Verbindung stehen. Am Boden der Rohre ist je ein Sender-Empfänger-Paar 37 bzw. 38 eingebaut. Die gleichzeitig erregten Sender loten gegen die Wasseroberfläche in den beiden Rohren, und die Echos werden in der in Abb. I näher dargestellten Weise zur Anzeige gebracht. Diese Anzeigevorrichtung besteht aus zwei feststehenden Scheiben 20 und 21 aus Isoliermaterial, welche je einen Ring 22 bzw. 23 aus leitendem Material tragen.36 attached, which are in communication with the outside water. On the ground A transmitter-receiver pair 37 or 38 is installed in each of the tubes. The same time excited transmitters sound against the water surface in the two tubes, and the echoes are displayed in the manner shown in Fig. I. This display device consists of two fixed discs 20 and 21 made of insulating material, which each wear a ring 22 or 23 made of conductive material.

Zwischen den beiden Scheiben rotiert eine geerdete leitende Achse 24, welche einen Arm 25 trägt, der in zwei Spitzen 26 und 27 endet. Die Achse trägt außerdem auf einem zweiten Arm ein Eisenstück 30, das an einer feststehenden Magnetspule 3I vorbeiläuft und in dieser beim Vorbeilaufen einen Impuls erzeugt, welcher die beiden Sender auslöst, von denen nur der eine dargestellt ist, der die Bezugsziffer I trägt. Das von dem Empfangsschwinger eines Rohres aufgenommene Echo wird in dem Empfangsverstärker z verstärkt und über den Kondensator 5 dem Gitter einer Gasentladungsröhre 6 zugeführt, die über die Batterie 7 negativ vorgespannt ist. Der Echoimpuls überwindet diese Vorspannung und bringt die Röhre 6 zum Zünden, wobei sich der über den Widerstandg von einer Gleichstromquelle her aufgeladene Kondensator 8 über die Röhre und die Primärwicklung eines Transformators 10 entlädt. Dieser Transformator ist nach Art eines Zündtransformators aufgebaut, wie er für Explosionsmotore gebräuchlich ist. Bei dieser Entladung entsteht an der Sekundärspule des Zündtransformators ein Hochspannungsimpuls, der auf die Ringelektrode 22 gegeben wird. Zwischen der Spitze 26 und dem Ring 22 springt dann der Anzeigefunke über, der beispielsweise zum Bugrohr gehört, während zwischen der Spitze 27 und dem Ring 23 der zum Heckrohr gehörige Funke überspringt, dessen Erzeugung hier nicht dargestellt ist. Für den Betrachter erscheinen die Funken als zwei waagerechte helle Striche, die eine Anzeige für die Höhe der Wassersäule in den Rohren darstellen und gleichzeitig bildhaft erkennen lassen, wie groß dieser Unterschied ist und ob er positiv oder negativ ist, so daß die Trimmlage des Schiffes danach gegebenenfalls korrigiert werden kann. Die Darstellung der Abb. I gilt für den Augenblick des Nulldurchganges, in dem der Sendeimpuls den Sender verläßt.An earthed conductive shaft rotates between the two discs 24, which carries an arm 25 which ends in two points 26 and 27. The axis carries also on a second arm an iron piece 30, which is attached to a fixed magnet coil 3I passes by and generates a pulse in this when passing, which the triggers both transmitters, of which only one is shown, which is the reference number I wears. The echo picked up by the receiving transducer of a pipe is in the Receiving amplifier z amplified and via the capacitor 5 the grid of a gas discharge tube 6, which is negatively biased through the battery 7. The echo pulse overcomes this bias and brings the tube 6 to ignite, wherein the over the resistor g from a direct current source charged capacitor 8 across the tube and the Primary winding of a transformer 10 is discharging. According to Art of an ignition transformer, as is commonly used for explosion engines. During this discharge, a high-voltage pulse is generated on the secondary coil of the ignition transformer, which is placed on the ring electrode 22. Between the tip 26 and the ring 22 the indicator spark that belongs to the bow tube, for example, then jumps over while the spark belonging to the tail boom jumps over between the tip 27 and the ring 23, the generation of which is not shown here. The sparks appear to the viewer as two horizontal light lines that indicate the height of the water column in the pipes and at the same time show how big it is Difference is and whether it is positive or negative, so that the trim of the ship can then be corrected if necessary. The representation in Fig. I applies to the moment of the zero crossing at which the transmission pulse leaves the transmitter.

Die Sichtbarkeit des Funkens kann dadurch verbessert werden, daß er gefärbt wird, was durch geeignete Wahl des Elektrodenmaterials möglich ist. The visibility of the spark can be improved in that it is colored, which is possible by a suitable choice of the electrode material.

So wurde z. B. gefunden, daß Graphit auf der Innenseite der feststehenden Ringe den Funken eine weißlichgelbe Farbe verleiht, so daß sie sehr hell und auch bei Tageslicht gut zu erkennen sind.So was z. B. found that graphite on the inside of the fixed Rings gives the sparks a whitish yellow color, making them very bright and also are easy to see in daylight.

Bei der praktischen Ausführung der beschriebenen Anzeigevorrichtung empfiehlt sich eine vollständige Kapselung der Anzeigevorrichtung in durchsichtigem Kunststoff oder Glas. Im letzteren Fall kann die Einrichtung sogar vakuumdicht eingeschmolzen werden, so daß der Gasdruck und die Art des Gases, die auch von Einfluß auf die Farbe der Funken ist, geeignet gewählt werden können. Der Antrieb erfolgt in diesem Falle zweckmäßig über eine magnetische Kupplung.In the practical implementation of the display device described a complete encapsulation of the display device in transparent is recommended Plastic or glass. In the latter case, the device can even be melted down in a vacuum-tight manner be so that the gas pressure and the type of gas, which also affect the Color of the spark is suitable can be chosen. The drive takes place in this Case expediently via a magnetic coupling.

Die Verwendung eines Funkens ist an sich bei Kurzzeitmessern nicht mehr neu. So ist z. B. eine Echolotvorrichtung bekannt, bei der eine mit einer Skala versehene Scheibe, die durch den Sendeimpuls in Umlauf versetzt wird, durch eine von dem Echo erregte Funkenstrecke momentan beleuchtet wird, so daß ihre augenblickliche Stellung im Zeitpunkt der Echoankunft ablesbar ist. Auch eine umlaufende Funkenstrecke, bei der die eine Elektrode eine Spitze und die andere Elektrode eine Trommel ist, hat man bereits für Registrierzwecke bei der Messung von Geschoßgeschwindigkeifen in der Weise benutzt, daß die Spitze gegenüber der Trommel wendelförmig umläuft und der Funke auf der geeignet präparierten Trommeloberfläche Markierungen erzeugt, die später ausgewertet werden können. Bei einer anderen bekannten Registriervorrichtung, die dem gleichen Zweck dient, wird das Licht einer feststehenden Funkenstrecke über eine Optik auf einen bewegten Film abgebildet, so daß die Bilder des Funkens eine spätere Auswertung der Registrierung erlauben. The use of a spark is not per se with timers more new. So is z. B. an echo sounder device is known in which one with a scale provided disc, which is set in rotation by the transmission pulse, by a spark gap excited by the echo is momentarily illuminated, so that its instantaneous Position can be read at the time of the echo arrival. Also a circumferential spark gap, in which one electrode is a tip and the other electrode is a drum, is already used for recording purposes when measuring projectile velocities used in such a way that the tip rotates around the drum in a helical manner and the spark generates markings on the suitably prepared drum surface, which can be evaluated later. In another known registration device, which serves the same purpose, the light is transmitted over a fixed spark gap an optical system imaged on a moving film, so that the images of the spark are a Allow later evaluation of the registration.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Indicating echo sounder according to the principle the rotating pulsed light source for measuring two perpendicular distances and their difference, in particular the draft at the bow and stern of a ship, characterized in that that a center electrode lying on earth between two stationary circular, Rotates electrodes fed by the two solder points with high-voltage pulses, such that a double spark gap is formed.

2. Procedure for distance measurement or for measurement of the trim position of a ship with an echo sounder device according to claim 1, by characterized in that the transmission pulse for both solder points (37, 38) is triggered simultaneously will.

3. echo sounder device according to claim I, characterized in that the high voltage for generating the spark by discharging a capacitor (8) via a transformer constructed in the manner of an ignition coil for explosion motors (Io), which is initiated by the echo pulse via a controlled gas discharge tube (6) will.

4. Display device according to claim I and 3, characterized in that that the sparks are generated by using a suitable electrode material, e.g. B. from Graphite, for the inside of the fixed rings (22, 23) or by suitable Choice of the type of gas in which the discharge takes place are colored.

Publications considered: German Patent Specifications No. 433 7I4, 462 080, 892 579, 909 o8o; British Patent No. 226489; U.S. Patent No. I 667 540; Cranz, "Textbook of Ballistics", 1913, pp. 7I to 77.