DE977975C

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Publication number: DE977975C
Application number: DE1965977975
Authority: DE
Priority date: 1965-11-09
Filing date: 1965-11-09
Publication date: 1974-08-08

Description

minen mit zwei in voneinander verschiedenen Frequenzbereichen arbeitenden Kanälen, nämlich einem Zündkanal und einem Schutzkarial, die gleichgerichteten Tonfrequenzspannunge& der beiden Kanäle je für sich differentiiert und die Differentialquotienten in einer Meßbrücke verglichen werden.mines with two channels working in different frequency ranges, namely one Zündkanal and a Schutzkarial, the rectified audio frequency voltages & of the two channels each differentiated for itself and the differential quotients are compared in a measuring bridge.

Wie F i g. 1 zeigt, ist zu einer Tiefton-Diflerential-Akustik eine Mittelton-Differential-Akustik als Schlitzkanal hinzugenommen, und es wird in einer Brückenschaltung die Differenz aus den Differentialquotienten der beiden Kanäle gebildet. Der Ladestrom des Mittelton-Differentialkondensators C₆ ist dem Ladestrom des Tiefton-Differentialkondensators C₅ in der Brücke A-B entgegengerichtet und kann den Tiefton-Ladestrom kompensieren. Dadurch wirkt der Mittelton-Kanal als Schutzkanal. Ein Schutz durch wirksame Kompensation ist immer dann zu erwarten, wenn die Ansteuerung der beiden Kanäle synchron verläuft, wenn insbesondere das Maximum bei beiden Kanälen gleichzeitig erreicht wird, wie das bei künstlichen Geräuschen mit breitem Spektrum, also auch bei modulierten Tiefton-Bojen nach F i g. 6, zwangläufig eintritt. Amplitudenmäßig sind zur Kompensation bei Ferngeräuschen die besten Voraussetzungen gegeben, da der spektrale Tiefenanteil immer relativ gering ist und damit der Mittekon-Kanal leicht das Übergewicht bewahren kann. Verstärkermäßig muß sichergestellt sein, daß die maxima! erzielbare Ausgangsmeßspannung beim Mittelton-Kanal in jedem Fall größer ist als beim Tiefton-Kanal, damit auch bei Übersteuerung der Verstärker eine Kompensation gewährleistet bleibt. Das Gerät ist also sicher gegen Ferngeräusche mit spektralem Synchronverlauf. Die Wirkung der sonst so gefährlichen Steilton-Räumun& nach F i g. 6 ist gleich Null.Like F i g. 1 shows, mid-tone differential acoustics are added as a slot channel to low-tone diflerential acoustics, and the difference is formed from the differential quotients of the two channels in a bridge circuit. The charging current of the mid-tone differential capacitor C ₆ is opposite to the charging current of the low-tone differential capacitor C ₅ in the bridge AB and can compensate for the low-frequency charging current. This means that the midrange channel acts as a protective channel. Protection through effective compensation is always to be expected if the control of the two channels is synchronous, especially if the maximum is reached in both channels at the same time, as is the case with artificial noises with a broad spectrum, i.e. also with modulated bass buoys according to F i G. 6, inevitably occurs. In terms of amplitude, the best prerequisites for compensating for distant noises are given, since the spectral depth component is always relatively small and thus the mid-con channel can easily retain the predominance. In terms of the amplifier, it must be ensured that the maxima! The achievable output measurement voltage for the mid-tone channel is in any case greater than for the low-frequency channel, so that compensation is guaranteed even if the amplifier is overdriven. The device is therefore safe against long-distance noises with spectral synchronicity. The effect of the otherwise dangerous steep-tone clearing & according to Fig. 6 is equal to zero.

Ganz anders ist die Wirkung bei einem Schiffsüberlauf, also einem Nahgeräusch. The effect of a ship overflow, i.e. a nearby noise, is completely different.

Die Erfindung zieht Nutzen aus der Tatsache, daß bei größeren Schiffen nach F i g. 7 kein Synchronverlauf zwischen den subsonischen Frequenzen des Tiefton-Kanals und dem Mittelton-Kanal zu erwarten ist, denn sonst würde auch bei Schiffsüberläufen Kompensation eintreten. Tatsächlich erreichen aber die subsonischen Frequenzen des Tief ton-Kanals bereits unter der Maschine ihr Maximum, während das Maximum des Mittelton-Kanals erst an der Schraube auftritt. Bei Schiffen über 1000 Brt treten nach F i g. 7 sogar vor der Maschine durch Bodenvibrationen mehrere Spitzen mit hohen Differentialquotienten im subsonischen Bereich auf, denen keinerlei Kompensation durch den Mittelton-Kanal gegenübersteht. Die Erreichung der absoluten Maxima liegt bei beiden Kanälen zeitlich etwa 3 bis 60 Sekunden auseinander, je nach Größe und Geschwindigkeit des Schiffes. Von einem Synchronverlauf kann also bei einem Schiffsüberlauf keine Rede sein. Hinzu kommt, daß die tiefen Frequenzen bei Schiffsüberläufen anteilmäßig stärker sind als bei Räumgeräten. Beides zusammen bedeutet, daß die Wirkung des Tiefton-Kanals vom Schutzkanal nicht aufgehoben wird. Die vorliegende Erfindung ermöglicht also Zündung bei einem Schiffsüberlauf und Kompensation bei der Tiefton-Boje wie auch der modulierter?. Tiefton-Boje auch bei extremen Signal-Pausen-Verhältnissen. Allerdings würden in unmittelbarer Nähe der Tiefton-Boje auch die Verhältnisse von Nahgeräuschen mit ihren anteilmäßig viel stärkeren tiefen Frequenzen zu erwarten sein. Hier kann aber durch richtige Festlegung der Aussteuergrenze für die beiden Kanäle eine Zündung vermieden werden, weil durch rechtzeitige Obersteierung des Tiefton-Kanais die amplitudenmäßigen Verhältnisse sich nicht auswirken können. Der Schutzkanal .kann seine Kompensationsaufgabe daher trotzdem erfüllen, weil seine Aussteuergrenze hoher liegt Der Synchronveriauf bietet also Sicherheit im Fernbereich, die Aussteuergrenze der Kanäle bewirkt Sicherheit im Nahbereich. Diese grundsätzlichen Beträchtungen gelten sowohl für modulierte als auch für unmodulierte Tiefton-Bojen, bei denen der Differentialquotient von der Annäherungsgeschwindigkeit verursacht wird und erst dann große Werte erreicht, wenn die Entfernung der Boje gegen Null geht.The invention takes advantage of the fact that for larger ships as shown in FIG. 7 no synchronicity is to be expected between the subsonic frequencies of the low-frequency channel and the mid-range channel, otherwise compensation would also apply in the event of ship overflows. In fact, they achieve subsonic frequencies of the low-tone channel already reach their maximum below the machine, while the The maximum of the mid-tone channel only occurs at the screw. For ships over 1000 Brt occur F i g. 7 even in front of the machine several peaks with high differential quotients due to floor vibrations in the subsonic range, which are not offset by any compensation from the mid-tone channel. The achievement of the absolute maxima is about 3 to 60 seconds apart for both channels, depending on the size and speed of the ship. There can be no question of a synchronous course in the case of a ship overflow. In addition, the low frequencies in ship overflows are proportionally stronger than in clearing equipment. Both together means that the effect of the low-frequency channel is not canceled by the protective channel. The present The invention thus enables ignition in the event of a ship overflow and compensation in the case of the low-tone buoy such as also the modulated one ?. Bass buoy even with extreme signal-pause conditions. However, in In the immediate vicinity of the bass buoy, the proportions of nearby noises and their proportions much stronger low frequencies can be expected. However, this can be done by correctly setting the control limit Ignition can be avoided for the two channels because of timely supreme control of the low-frequency channel the amplitude ratios can not affect. The protection channel can therefore still perform its compensation task because its control limit is higher. the control limit of the channels ensures safety in the vicinity. These fundamental considerations apply to both modulated and unmodulated low-frequency buoys for which the differential quotient is caused by the approach speed and only then reaches high values, when the distance of the buoy approaches zero.

Sollten jedoch nach F i g. 8 Treffer in unmittelbarer Nähe der Tiefton-Bojen erwünscht sein, weil Handelsschiffe solche Bojen zum Eigenschutz fahren, so genügt es, das Hydrophon oder den Verstärkereirigang so unempfindlich zu machen, daß der Verstärker nicht mehr übersteuert wird. Nötigenfalls kann auch der Schutzkanal zusätzlich gedrosselt werden. Da die Zündung erst dann eintritt, wenn die Tiefen die Mittelfrequenzen differentiell überholen, ist mit einer unwahrscheinlichen Treffergenauigkeit zu rech-If, however, according to FIG. 8 hits in the immediate vicinity Proximity of the low-frequency buoys should be desirable because merchant ships use such buoys for their own protection, so it is sufficient to make the hydrophone or the amplifier output so insensitive that the amplifier is no longer overdriven. If necessary, the protective channel can also be throttled. Since the ignition only occurs when the depths overtake the center frequencies differentially, is with to expect an unlikely hit accuracy

ä5 nen. Dies ist auch einer der wesentlichsten Vorzüge der vorliegenden Erfindung.ä5 nen. This is also one of the main advantages of the present invention.

In der Differential-Meßbrücke nach Fig. 1 wird eine Mittelton-Meßschaltung mit einer Tiefton-Meßschaltung so kombiniert, daß die positive Seite der Mittelton-Meßschaltung mit der negativen Seite der Tiefton-Meßschaltung einen gemeinsamen Mittelzweig bilden. Der Hauptteil der Schaltung dient der Umformung der Tonfrequenz-Spannungen in Gleichspannungen, der Siebung und Glättung und schließ-Hch der Speisung der eigentlichen Differential-Meßbrücke, die in F i g. 2 noch einmal gesondert dargestellt ist. Sie besteht aus der Reihenschaltung der Meßkondensatoren C₅ und C₆, deren Verbindungspunkt B über die eigentliche Meßbrücke mit dem mittleren Bezugspunkt A verbunden ist, den man zweckmäßig an Masse legen kann.In the differential measuring bridge according to FIG. 1, a mid-tone measuring circuit is combined with a low-frequency measuring circuit in such a way that the positive side of the mid-tone measuring circuit and the negative side of the low-frequency measuring circuit form a common central branch. The main part of the circuit is used to convert the audio frequency voltages into DC voltages, to filter and smooth them and finally to feed the actual differential measuring bridge, which is shown in FIG. 2 is shown again separately. It consists of the series connection of the measuring capacitors C ₅ and C ₆ , the connection point B of which is connected via the actual measuring bridge to the central reference point A , which can conveniently be connected to ground.

Die Wirkungsweise der Differential-Meßbrücke nach F i g. 2 ist folgende: Bei einer Zunahme des Tiefton-Geräusches steigt die Spannung zwischen den Punkten C-A an. Dies führt zu einer Aufladung des Meßkondensators C₅. Dieser als positiv gekennzeichnete Ladestrom fließt von A nach B über die Meßbrücke und ist etwa dem Differentialquotienten des Tieftongeräusches proportional. Bei Ansteigen des Mittelton-Geräusches steigt die Spannung zwischen den Punkten D-A und bewirkt eine Aufladung des Meßkondensators C₆, dessen Ladestrom als negativ gekennzeichnet in der entgegengesetzten Richtung über die Meßbrücke von B nach A fließt und dem Differentialquotienten des Mittelton-Geräusches proportional ist. Der resultierende Strom in der Meßbrücke A-B entspricht also der Differenz der beiden Differentialquotienten. Bei gleichzeitigem und gleichwertigem Anstieg im Tiefton- und Mittelton-Kanal kompensiert sich der Brückenstrom zu Null. Ist der Anstieg im Tiefton-Kanal jedoch steiler oder zeitlich früher als im Mittelton-Kanal, so ergibt sich ein positiver Brückenstrom, der in geeigneter Weise zur Zündung ausgenutzt werden kann, beispielsweise indem das Instrument nach F i g. 2 durch ein hochempfindliches Relais nach F i g. 3 ersetzt wird. Weitere Möglichkeiten sind Ansteuerung von Transistoren nach F i g. 4 oder eines monostabilen Multivibrators nachThe mode of operation of the differential measuring bridge according to FIG. 2 is as follows: As the bass sound increases, the voltage between the points CA increases . This leads to the charging of the measuring capacitor C ₅ . This charging current, identified as positive, flows from A to B via the measuring bridge and is roughly proportional to the differential quotient of the bass noise. When the mid-tone noise rises, the voltage between points DA increases and causes the measuring capacitor C ₆ to be charged, the charging current of which, marked as negative, flows in the opposite direction across the measuring bridge from B to A and is proportional to the differential quotient of the mid-tone noise. The resulting current in the measuring bridge AB thus corresponds to the difference between the two differential quotients. With a simultaneous and equal increase in the bass and mid-range channels, the bridge current compensates to zero. However, if the rise in the low-frequency channel is steeper or earlier than in the mid-tone channel, a positive bridge current results which can be used in a suitable manner for ignition, for example by using the instrument according to FIG. 2 by a highly sensitive relay according to FIG. 3 is replaced. Further possibilities are control of transistors according to FIG. 4 or a monostable multivibrator

F i g. 5, um die Zündung so lange zu speichern, bis ein Kombinationsteil auch zündbereit ist. Die Beispiele nach Fig. 4 und 5 sind überwiegend für Süizium-npii-Transistoren ausgeführt, da diese den Forderungein der Praxis am besten entgegenkommen. Selbstverständlich können bei entsprechender Anordnund auch pnp-Transistoren Verwendung finden.F i g. 5 to save the ignition until a combination part is also ready to ignite. The examples 4 and 5 are mainly designed for Si Si-npii transistors, since these are the Best to meet demands in practice. Of course, with the appropriate arrangement PNP transistors can also be used.

Die Zündung wird somit in Abhängigkeit von de Größe der Differenz zweier Differentialquotiente des Schalldrucks ausgelöst, indem vom Differentia] quotienten des Tieftonbereichs der Differential quotient des Mitteltonbereichs zum Schutz gege spektrale Synchrongeräusche von Räumgeräten sub strahiert wird.The ignition is thus dependent on the size of the difference between two differential quotients of the sound pressure is triggered by the differential quotient of the mid-range to protect against spectral synchronous noises from clearing devices sub is radiated.

Hierzu 6 Blatt ZeichnungenIn addition 6 sheets of drawings

Claims

with a frequency range from 50 to 150Hz to patent claims: the contactor channel with elüefa range from 1000 to 2000Hz. The Züödüdg is loaded by an egg

1. Remote ignition device for sea mines with two in-capacitor fed, provided the ignition channel is the first different frequency ranges are working with each other tend channels, namely an ignition channel and capacitor discharged and thus switches the device a protective channel, thereby marked- blind for a longer period of time. It is also here un net that the rectified audio frequency span an amplitude acoustics with correspondingly unge The results of the two channels each differ from the precise location of the hit and the high power consumption. De: and the differential quotient in a measuring bridge io high battery consumption requires constant con be compared. trolls and maintenance and a lot of space. From safe

2. Remote ignition device according to claim 1, thereby reasons of security are only nocl in Germany today indicates that for the differentiation of the span used very low-resistance detonators, the one two capacitors (C 5, C 6) are used, which require a current of about 1A. Such a Zündei each arranged in a branch of the measuring bridge 15 can, however, no longer be extracted from a condensate] are. Food. Thus the principle of the dummy circuit is mil

3. Remote ignition device according to claims 1 no longer feasible with today's detonators,
and 2, characterized in that, in the mean, if the sound propagation is considered differently (A, B) of the measuring bridge, a measuring or vessel, the loudness of which differs by a factor of 10, is arranged as a switching element. It is easy to see that the choice of a certain

4. Remote ignition device according to claim 3, characterized as the quietest ship-oriented amplitude characterized in that a tran-ignition criterion as a switching element is a very illogical and ungeeigsistor arrangement serves. The best method for sinking ships is. the

5. Remote ignition device according to claim 3, characterized in ignition intervals scatter extraordinarily and are around characterized in that a relay 25 is used as a switching element, the louder the ship is.

serves. It is well known in the professional world that genes

6. Remote ignition device according to one or more rate with amplitude acoustics very inaccurate in the of the preceding claims, characterized by the hit location and a large clearing width enabled, that the two channels lent one in common. Also the climb acoustics that drove through Have middle branch and in the measuring switch 30 two levels step in a certain time interval are oppositely polarized. vall calls, ultimately reacts to the amplitude and

only separates extreme differential quotients.

A major improvement was made after a

The applicant's proposal from 1943

35 is enough, in which for the first time the course of the noise differs

The invention relates to a remote ignition device that is profitable when a limit value is reached

for sea mines with two in different ignition was triggered. The differential acoustics

Frequency ranges working channels, namely works accurately and threatens the clearance vehicles

an ignition channel and a protection channel. just like any other vehicle.

There are already ignition devices under the type 40 It must be expected, however, that the designations AT1 to AT3 are known, which do not stop a clearing process in the conventional medium-tone channel as an eavesdropping amplifier for switching on. The greatest conceivable danger for the processing of the not very economical low-frequency tube system that uses differential acoustics and all other systems amplifiers, which work with a vertical oscillation, would be the modulated low-frequency buoy with exger, which - a horizontal position the mine 45 tremem signal-pause ratio, for example according to FIG. 6, assuming - assumes a certain position, that is to say that the noise is raised to a maximum within about 4 seconds and can only be demonstrated by vertical oscillation amplitudes. This vertical oscillation after a long pause. Differential amplitudes can, however, also be threatened by vibrations acoustics best with clearing of the sea floor in the event of explosions and also at 50. Only in this way can a maximum clearance width occur on very large ships. In principle it acts to be aimed. In the first time you will probably be concerned with amplitude acoustics, the accuracy of which - a corresponding modification of the conventional system - the lower the stronger the sound source clearing devices and thus also with a broad specist. The demands for remote ignition devices from seaside can count on harmonics, even if there are mines today in the direction of the lowest frequencies, 55 low-tone buoys are involved,
smallest dimensions, lowest power consumption through such a future broaching process and high shock resistance. A vertical vibrator would, however, all previously known acoustic ones would be too large at subsonic frequencies and too unusable for systems or for combination with sensitive to shock values of z. B. 200 g of different systems are forced,
will. If a mine falls in the silt, the horizontal position is by no means ensured. The basis would be to create a remote ignition device for all of these reasons and also because of a possible mine, with the security against a lent uniform construction of torpedomines evacuation by low-tone buoys and modulated deep and bomb mines are systems such as ATl to AT 3 ton -Boys with normal and extreme signals no longer usable. 65 space ratio with relatively wide harmonics-Furthermore, two-channel acoustics are achieved according to the spectrum.

US-PS 3,012,503 is known, which has an ignition channel and the object set is according to the invention da-

have a protective channel. The ignition channel works by solving the fact that in a remote ignition device for sea