NO115152B - - Google Patents

Description

Apparat for å bestemme minst en koordinat av banen for en bølge som forplanter seg i et lagdelt medium.

Den foreliggende oppfinnelse angår

akustiske og liknende anordninger og spesielt anordninger av den art som anvender lyd eller optiske bølger som forplanter seg i et lagdelt medium hvori variasjonen av en bølges hastighet avhenger av høyden eller dybden av vedkommende lag av det nevnte medium hvori bølgen forplanter seg.

Et hovedformål med oppfinnelsen er å

skaffe en anordning av denne art som er bedre skikket til å møte kravene fra praksis og som spesielt er fri for særlige grun-ner til feil og er istand til å bestemme dybden i forholdsvis store avstander. Anord-ningene i henhold til oppfinnelsen er bare beregnet på å gjøre det mulig å få vite lydstrålenes bane gjennom nevnte medium.

Foretrukne utførelsesformer for den foreliggende oppfinnelse vil nedenfor bli beskrevet med henvisning til vedliggende tegninger som bare angir eksempler. Fig. 1 er en skjematisk skisse som viser formen for en lydvei og fig. la viser tilsvarende variasjonen i hastigheten som funksjon av dybden. Fig. 2 viser en oversiktsskisse av en første utførelsesform for oppfinnelsen. Fig. 3 viser en oversiktsskisse for en annen utførelsesform for oppfinnelsen. Fig. 4 viser på en mere detaljert måte en konstruksjon overensstemmende med utførelsesformen i fig. 3. Fig. 5 til 10 er detalj skisser som viser i detalj noen elementer av systemet i fig. 4.

Oppfinnelsen beskjeftiger seg med de-tekterings- og lydgiverapparater som an--vender lyd- eller ultralydbølger og som an-bringes under skroget på et skip eller i dets nærhet og gjør det mulig å påvise legemer eller gjenstander som ligger under nevnte skip ved å måle den tid som med-går mellom sendingen av en lyd- eller ul-tralydpuls og til den mottas etter refleksjon fra et legeme eller en gjenstand.

Disse anordninger er imidlertid utsatt for å gi feilaktige anvisninger, og disse feil skyldes spesielt at disse bølger ikke beveger seg i rette linjer på grunn av variasjoner i forplantningsbetingelsene gjennom forskjellige lag av mediet som bølgene forplanter seg gjennom. Som en følge av disse feil, blir ikke bare den målte avstand til en gjenstand unøyaktig, men den tilsyne-latende retning kan bli forskjellig fra den sanne retning.

Fig. 1 viser en detekteringsanordning plasert ved I i den nedre del av et skip N og som sender bølger eller pulser, f. eks. ultrasonore bølger eller pulser, i en retning som er angitt ved vinkelen @0, men bøl-gens forplantningsvei er slik at for å nå punktet J på gjenstanden måles den sanne retning ved vinkelen 0'0. I dette tilfelle går veien nedover, men den kunne også bli rettet oppover slik som vist ved punkterte linjer, og den kunne endog nå sjøens overflate hvorfra den ville bli reflektert.

Deformasjonen av veien skyldes variasjoner i de tilstander som eksisterer i suk-

sessive lag :i sjøen, idet disse tilstander f. eks. er representert ved trykket, pro-sentvis saltinnhold, temperaturen som kan måles på forhånd ved hjelp av en bathy-. termograf og en lydgjengiveranordning for saltprosentmåling (idet nevnte lydgjengi-, velse f. eks. uttrykkes ved et diagram slik som vist i fig. la som angir variasjonen i hastighet V i overensstemmelse med dyb-. den). Hovedformålet med oppfinnelsen er å skaffe automatiske midler til å beregne veien ut fra de forhold som eksisterer i de forskjellige sjølag og andre kjente data, dvs..senderens .stilling, den .retning .hvori bølgen blir sendt, forplantningstiden, idet de nevnte automatiske midler uttrykkes i en matematisk formel som gir en meget godt tilnærmet verdi av den størrelse som skal måles.

Først forklares hvorledes man går

frem for å oppnå en slik formel.

Hvis V0 og <00 er henholdsvis bølgens forplantningshastighet og vinkelen for bøl-gens forplantningsretning ved utgangen fra senderen I, og V og 0 verdiene av de samme størrelser i et hvilket som .helst punkt P kan lovene for brytningen uttrykkes slik:

og på den annen side, .hvis z er dybden, s lengden av banen og t forplantningstiden eller

Uttrykkene (1) og (2) definerer banen. Men hvis disse ligninger ble brukt i et .automatisk apparat, ville resultatet mangle den nødvendige presisjon fordi cos 0 er meget nær 1 for de langsomme hellinger av banen, som i praksis anvendes.

Det er derfor å foretrekke å arbeide

på følgende måte:

Differensiering av ligning (1) gir:

På den annen side er dz = Vdt. Hvis man antar at V bare varierer meget lite, kan uttrykket Vdt erstatte med V0dt, og i dette tilfelle blir ligning (3):

■Hvis den samme tilnærmelse anvendes, dvs. med V„ istedenfor V, kan ligning (2) skrives slik: •Overensstemmende med .en første ut-førelsesform for oppfinnelsen, brukes ligning (5) og (-6) i beregningsanordningen som derfor må omfatte to integratorer. Denne anordning kan være rent mekanisk, men det er å foretrekke å ,gi den ,en -elektrisk form, slik som vist i fig. 2, dvs. å bruke elektriske, elektromagnetiske og/eller elektroniske deler -eller endog magnetiske deler, slik som det vil bli forklart senere.

Anordningen omfatter :i det vesentlige en kombinasjon av to integratorer, omfattende mellomliggende midler, såsom for-sterkere for automatisk .å 'beregne dybden på basis av de ovenfor angitte Iformler, idet disse elementer .i overensstemmelse med dybden som beregnes påvirker <et po-tensiome.ter som i sin tur .bestemmer de nevnte integratorers arbeid.

Et potensiometer 1 som 'er laget for å levere en spenning som er proporsjonal

dV

med —-—etter en gitt målestokk, mates

dz

med en strøm (konstant for en gitt lyd-styrke) proporsjonal med cos 00. -Idet glideren på potensiometeret er justert ved start på en verdi som svarer til -^- .(som

dV

f. eks. tas fra diagrammet i fig. la), 'blir den spenning som oppnås på denne .måte integrert overensstemmende med iligning (5) ved hjelp av integrator 2 som for-trinnsvis er en elektrisk integrator av en hvilken som helst kjent type og som også mottar verdien 6„ som begynnelsesverdi for integreringen. Utgangen av integratoren 2 forbindes med en forsterker 3, for eksempel en elektronisk eller magnetisk forsterker, som styrer den strøm som mates til en servomotor 4, slik at nevnte servomotor beveger glideren på et potensiometer 5 som leverer spenninger som er proporsjonale med verdien av 0.

Et annet potensiometer 6 som påvirkes samtidig og tilsvarende av motor 4 og er inndelt i verdier for sin 0 mates med en spenning som er proporsjonal med V„. Integratoren 7 som er forbundet med utgangen av potensiometeret 6 integrererder-for uttrykkene V„ sin 0, og gir ved sin utgang en elektrisk spenning som er proporsjonal med z (se ligning (6)). Denne spenning påtrykkes over en klemme på forsterkeren 8 som kan være lik forsterkeren 3, og den ene ende av potensiometeret 9.

Verdien av z som man får på denne måte, varierer kontinuerlig, og en motor 10 hvis krets er innskutt mellom forsterkeren 8 og potensiometeret 9 beveger kontinuerlig både glideren på potensiometeret 9 og, ved hjelp av passende mekaniske midler, også glideren på potensiometeret 1. Den ønskede verdi z er den som oppnås når ekkosignalet når senderen.

Overensstemmende med en modifika-sjon av denne første konstruksjon er, da for små vinkler 0 og sin 0 kan betraktes som praktisk talt like, i dette tilfelle potensiometer 6 lik potensiometer 5. Alter-nativt kan det for å oppnå en bedre tilnærmelse til leddet 0 adderes et ledd 03 hvilket kan skje med en ikke-lineær krets.

I henhold til en annen utførelsesform for oppfinnelsen modifisres ligning (6) på bekostning av en tilleggstilnærmelse for lettere å beregne verdien av sin 0. Med dette for øye tas uttrykket:

hvilket er ensbetydende med at det antas at variasjonene av 0 er små og kan sees bort fra. Sammenlignet med ligning (4) fåes: og ved å innføre denne verdi i ligning (6) fås tilslutt:

I denne ligning representerer det før-ste ledd V„T sin 00 det som kalles den til-synelatende nedtrengning og det annet ut-trykk korreksjonen av nedtrengningen.

Overensstemmende med denne utfø-relsesform omfatter anordningen slik som i den konstruksjon som er beskrevet ovenfor, to enkle integratorer (for å beregne det dobbelte integral av ligning (7)) og et potensiometer som gir en kontinuerlig varia-sjon som en funksjon av z. Glideren på dette potensiometer beveger seg til enhver tid i overensstemmelse med verdien av den dybde som er blitt beregnet ved de to inte-grasjoner. I fig. 3 er benyttet de samme

henvisningstall som i fig. 2 for de deler

som har de samme funksjoner. Potensiometeret 1 som i konstruksjonen i fig. 2 var

dV

inndelt i verdier av er således i dette dz

dV

tilfelle inndelt i verdier V, . Den elek-dz

triske størrelse den leverer (strøm eller spenning) kan påtrykkes et potensiometer 11 som er inndelt i verdier tilsvarende kvadratet av cosinus til en vinkel hvis verdi innføres ved regulering av glideren for nevnte potensiometer 11. Da nevnte glider er regulert proporsjonalt med verdien av 0(), vil en spenning som er propor-dV

sjonal med produktet cos2 0o.V0 dzbli le-vert til integrator 2. På samme tid leverer potensiometer 12, hvis glider er forbundet slik at den påvirkes sammen med potensiometer 11, en spenning som er proporsjonal med V0 sin 0(„ idet disse to størrelser kan kombineres i integrator 7 for å levere dybden z overensstemmende med ligning (7). Som i tilfellet i fig. 2 blir potensiometerets 9 glider beveget ved hjelp av motor 10 som drives av strøm som tilføres fra forsterkeren 8.

Hvis det ønskes å trekke opp kurven for veien med noe større nøyaktighet, brin-ges ikke bare pennen for registreringsan-ordningen som drives av motoren 10 til å bli avhengig av verdien av dybden perpen-dikulært på registreringsstrimmelen, som det oppnås ved en av de foran beskrevne systemer, men avviklingen av nevnte strim-mel må finne sted i overensstemmelse med den horisontale forskyvning, dvs. med

De ovenfor nevnte eksempler er selv-følgelig noe skjematiske og de har bare til oppgave å beskrive de grunnleggende, prin-sipper for oppfinnelsen. Det kan være mange forskjellige praktiske konstruksjo-ner. Spesielt kan de- elektriske integratorer være-av den såkalte «siffer»-type eller erstattes med mekaniske integratorer eller med elektromagnetiske integratorer ved hjelp av en. velodyn eller av en liknende der hvis omdreiningshastighet avhenger av den størrelse som skal integreres. Vi kunne også erstatte kombinasjonen av elementene 9, 10, 8 bare med et måleapparat av rammevoltmetertypen med en liteni tidskonstant og som kan variere størrel-dV

sene

dz

En konstruksjon som tilsvarer over-siktstegningen i fig. 3 vil nå bli beskrevet mere i detalj. I denne konstruksjon er problemet forenklet ved å gi størrelsene-dV

, som kunne kalles «hastighetsgradien-dz

ten» eller enkelt «gradienten», et endelig' antall gitte verdier som tilsvarer de lag som har dybder lik z,, z2, etc. Det ovenfor' nevnte apparat av voltmetertypen kan med fordel erstattes med et katodestråle-rør hvis stråle beveges i overensstemmelse med den medgåtte tid, idet formen for veien er. direkte synlig på skjermen. Vi bru-ker fortrinsvis et elektronisk arrangement for å levere gradientspenningene som tilsvarer dybdespenningene (for å unngå bruken av et system hvor koplingen direkte eller indirekte styres ved hjelp av midler som releer eller kretsbrytere av en passende type). Nevnte gradienter kan f. eks. forskyves ved hjelp av rør hvis respektive terskelverdier eller kritiske arbeids-faktorer. tilpasses i overensstemmelse med de dybder hvor gradientene forandrer seg.

I fig. 4 tilsvarer elementene 1, 2) 7, 11, 12 de samme elementer som i fig. 3, men forskyvningen fra en diskontinuerlig gra-dient til. en annen, istedenfor å utføres ved hjelp av motoren 10 skjer nå ved hjelp av et system med releer hvorav tre, 14, 15, 16, er vist, på tegningen. Disse releer påvirkes av en elektronisk anordning 17 som brin-ger dem. til å virke når den mates med dé respektive terskelverdier eller kritiske spenninger, slik at den styres på den ene side av den automatisk' beregnede stør-relse z og på den annen side av de forskjellige verdier av z som er valgt å tilsvare gradientforskyvningen.

18 representerer en potensiometermot-standskasse av passende utførelse som til-føres en strøm fra en kilde 19 og omfatter

motstandskombinasjoner for å innføre verdiene av hastighetsgradientene (tilsv-rende de respektive verdier av z) som frembringes av kontaktlamellene såsom"

14a, 15a, 16a under påvirkningen av de tilsvarende releer 14, 15> 16 (som er lukket når de tilsvarende størrelser av z nås, slik som det vil bli forklart nedenfor).

Spenningen V som oppnås ved ut-dz

gangen av anordningen 18 tilføres et potensiometer 11 hvis utgangsspenning varierer-proporsjonalt med funksjonen

1 -f- cos a for en vinkel a som er propor-2

sjonal med forskyvningen av potensiome-terglideren. Nevnte glider er opprinnelig innstilt til rotasjon av delen 20 til en stilling som tilsvarer en verdi av nevnte vinkel a som er lik 2 Øo. Da:

får vi derfor ved utgangen av potensiometeret 2 et ledd som er proporsjonalt med

dV

V0 cos2 Øo , hvilket ledd innføres i den

dz

elektroniske integrator 2.

Delen 20 innstiller også glideren på potensiometer 12 men bare proporsjonalt med en vinkel 0„, og dette potensiometer har en utgangsspenning som er proporsjonal med sinus til denne vinkel, og således gir et ledd som er proporsjonalt med V„ sin 00, idet det er mulig å tillegge de to ledd som således er dannet og som tilsvarer leddene i ligning (7), og derpå integre-re dem i en integrator 7, idet den mellomliggende forsterker 21 i dette øyeblikk ikke er innskutt i kretsen. Integratoren 7 leverer tilslutt den ønskede dybde z. Denne dybde styrer på den ene side delen 17 og vises på den annen side på skjermen på ka-todestrålerøret 22 hvor bare et av avbøy-ningsplateparene som er blitt vist på tegningen styres.

Påvirkningen av kjeden med releer 14 til 16 i overensstemmelse med dataene for lydanordningen omfatter i det vesentlige følgende operasjoner: På den ene side innføring av den opp-nådde verdi 00 som anført ovenfor ved hjelp av delen 20 som gjengir ultralydsen-derens retningsbevegelser som skyldes en hvilken som helst passende forbindelse.

På den annen, side igangsetningen av. integratorene 2: og 7 når- pulsen sendes, og stopping av dem når ekkoet er mottatt.

Frigivning av integratorene' slik at de kan begynne arbeidet når ultralydpulsen sendes, oppnås ved å åpne- kontaktene for. releene 22 og 23 som. styres av et kipprele eller en triggerkrets 24. Med dette for øye styres nevnte anordning 24 av et Y signal som kommer fra senderen 70 i lydanordningen.

Stoppingen av nevnte integrator når ekkoet er mottatt slik at integrasjonsope-rasjonen slutter og integratorene settes tilbake på null før neste sending, finner sted, når releene 22 og 23 lukkes av anordningen 24. For å oppnå dette påvirkes anordningen 24 etter en kort forsinkelse av en. triggeranordning 25 som selv styres av ekkosignalet 71 som leveres av mottageren 71 i. lydanordningen. Den lille forsinkelse- som således innføres er med hensikt og tilsvarer den tid som resultatet av beregningen oppbevares, for at man.kan gjøre bruk av den.

Det er videre nødvendig å ta hensyn, til det tilfelle da veien treffer overflaten av sjøen (slik som vist med punkterte linjer i fig. 1) hvilket frembringer refleksjon. Hvis anordningen ikke tok hensyn til dette tilfelle ville man få veier som ville synes å. gå ut av vannets overflate, hvilket selv-følgelig er umulig. Dette er grunnen til at oppfinnerne må sørge for midler til samtidig omvending av den spenning som tilfø-res ved 1:9 til- anordningen 18; og også den spenning som leveres til integratoren 7.

Den tilsvarende kopling utføres av henholdsvis releene 26. og 27. En omvendt spenning oppnås i forsterkeren 21 som arbeider som en omvendingsanordning innskutt i kjeden foran den annen integrator 7. Releene 26 og 27. styres av. en. triggerkrets 28' hvis funksjon finner sted. hver gang størrelsen av z som er beregnet, blir større enn null. Denne passasje gjennom null detekteres av det første trinn (rør 40) i den elektroniske styreanordning 17. Det er denne anordning som dirigerer anordningen 28 over rele 29. På den annen side settes anordningen 28, likegyldig hvilken stilling den inntar etter hver sending, tilbake til sin riktige begynnelsesstilling ved ekkosignalet som påtrykkes ved Z og er forsinket over triggeranordningen 25- (eller over et passende liknende middel, som ikke er vist og som f. eks: kan. omfatte en. hjel-pekontakt som arbeider hvis det ikke er noe ekko).

Veien for lydstrålen blir som nevnt ovenfor trukket opp på skjermen på kato-destrålerøret og for dette øyemed er kjente midler i forbindelse med f. eks. et annet par avbøyningsplater (ikke vist) anordnet for å startes av signalsendingen, og som skal levere en horisontal avbøyning som er proporsjonal med tiden. Vi får således en tilnærming som er meget nær det som virkelig finner sted. På bekostning av den supplementære komplikasjon og over midler som er analoge med dem som er beskrevet ovenfor kunne vi også få en mere nøyaktig horisontal avbøyning som er lik

Det er videre nyttig å sende dybden som på denne måte er beregnet, til en mo-toranordning, f. eks. en selvsynkroniseren-de forbindelse, som kan utøve et vesentlig dreiningsmoment og hvis forskyvning (spesielt dets dreininger) følger den automatisk målte dybde.

Méd dette for øye: Lades en kondensator 30 til en spenning som er lik. den som representerer z ved tidspunktet for ekkoet. Dette finner sted. på grunn av releet 31 som er lukket i et meget kort øyeblikk, når ekkoet mottas. For å oppnå dette styres det av en krets med en triggeranordning 25 som ikke er forsinket i forhold til ekkoet.

Spenningen på kondensator 30 forster-kes av en. forsterker 32 og påtrykkes i mot-satt retning på en spenning som leveres av et potensiometer 33 hvis glider påvirkes av en tofasemotor 34 som selv styres- av for-skjellen mellom de motsatte spenninger over en. modulator 35 som mottar spen-ningsforskjellen og omformer den til en vekselsstrømsfeilspenning, og en sendefor-sterker 36. Motor 34 vil derfor rotere inn-til de motsatte spenninger blir like og dri-ver potensiometerets glider 33 og motoren kan drive en hvilken som helst passende mekanisme avhengig av dybden z og i overensstemmelse med variasjonene av dybden..

Vi vil nå beskrive noe mer detaljert

noen av elementene i apparatet.

Anordning 17 kan lages slik som er vist på fig. 5, og den omfatter, rør 41' til 43 anordnet slik: at de kan styre releer 14 til 16. Nevnte releer har to viklinger innskutt henholdsvis ved A.B og. A' B'. Styrespen-'ningen som representerer dybden z er alltid positiv og den sendes til styregitteret i det første rør hvis terskelspenning tilsva-

rer z = o. På grunn av virkningen av for-spenningskilden 44 og potensiometrene 45,

46, 47 som tjener til å innføre verdiene av dybdene som er blitt valgt for de lag in-

nenfor hvilke hastighetsgradientene antas å ha faste verdier, tilsvarer terskelverdien for rørene 41, 42, 43 disse dybder. Den nor-

male vikling for hvert rele er vist ved A B;

den annen vikling ved A' B' gjør det mu-

lig å innstille terskelspenningene ved hjelp av vertikale motstander såsom 48—51. Alle motstandene er betegnet med samme re-feransebokstav r.

Integratorene 2 og 7 kan være iden-

tiske og laget som vist i fig. 6. De omfat-

ter et rør 52 som fortrinsvis har stor for-

sterkning og er en pentode 52 som har en negativ tilbakekoplings differensiator-

krets omfattende i serie en kondensator 53, motstand 54, forsterkertriode 55 og ne-

onrør 56. Inngangsspenningen påtrykkes ved El. Rør 55 tjener til å levere strøm til neonrøret 56 og gjeninnstille integratoren på null, mens neonrøret gjør det mulig å modifisere den absolutte verdi av utgangsspenningen som opptas ved Sl med hen-

syn på jord.

Omvendingsforsterkeren 21 kan lages

slik som vist på fig. 7. Den omfatter to trinn. Det første trinn omfattende røret 57, har en belastning som er delt mellom anodekretsen og katodekretsen. Neonrø-

ret 58, som er tilknyttet potensiometeret 39 og batteriet 60, gjør det mulig slik som ovenfor å modifisere den absolutte verdi av utgangsspenningen. Det annet trinn, som omfatter rør 61, utgjør bare en separator. Kontakten 27a påvirkes av rele 27 og er-

statter i dette tilfelle kontakt 27a i fig. 4.

Anordningen 25 kan lages slik som vist

i fig. 8, hvor den utgjøres av et trinn av en Schmidt triggerkrets omfattende to rør 62 og 63. Denne anordning kan utløses av et signal som påtrykkes ved E3. Releet 31 på fig. 4 er innskutt i anodekretsen for rør 62 mellom klemmene A2 og B2, og det virker praktisk talt momentant når trig-gersignalet påtrykkes ved E3.

I anodekretsen for rør 63 får man ved

S3 et negativt signal som opptrer på det tidspunkt da triggeranordningen er vendt tilbake til null, dvs. med noen forsinkelse i forhold til begynnelsessignalet.

Triggeranordningen 24 kan lages overensstemmende med det i fig. 24 viste skjema som representerer en vippekrets med to rør 64 og 65 som danner en Schmidt triggerkrets.

Påvirkning av denne anordning i én

retning oppnås ved et triggersignal som er negativt i forhold til jord som påtrykkes ved E4 og går gjennom en likeretter 66,

mens påvirkningen i den annen retning oppnås ved påtrykning av et positivt trig-

gersignal ved E5 og som går gjennom en likeretter 67. Releene 22 og 23 er innskutt mellom klemmene A3 B3 i anodekretsen for rør 65.

Endelig kan triggeranordningen 28

lages slik som vist på fig. 10 som viser en vanlig «Eccles-Jordan» krets med to rør 68, 69. Denne anordning kan bli utløst på

to forskjellige måter:

For et signal som påtrykkes ved E7

vil triggeranordningen alltid gå over fra en av sine stabile tilstander til den annen, uavhengig av utgangstilstanden.

Fo ret signal som påtrykkes ved EG

kommer triggeranordningen tilbake til en forutbestemt stabil tilstand hvis den ikke allerede var i denne tilstand, eller den for-

blir i denne tilstand.

Det signal som påtrykkes ved E6 er ek-

kosignalet Z. Ved E7 påtrykker vi et signal ved å lukke relekontaktene 29 hver gang dybden z når verdien null. Omvendings-

releer 26 og 27 er innskutt mellom klem-

mene A4, B4 i anodekretsen for rør 69.

Oversiktene på fig. 5 til 10 er selv-

følgelig bare gitt som eksempel.

I de eterfølgende påstander er ut-

trykket «lyd» ment å skulle gjelde både hørbare lyder og ultralyder.

Claims (6)

1. Apparat for å bestemme i det min-

ste én koordinat av banen av en bølge som forplanter seg i et lagdelt medium som er begrenset av en gitt overflate og hvor bølgens hastighet V for hver verdi av bøl-gens avstand z fra nevnte overflate er gitt ved en ligning V = f(z) som bestemmes på forhånd, idet apparatet omfatter en sender som utsender en bølgepuls under en gitt vinkel i forhold til mediets lag,karakterisert ved at det omfatter en anordning som kan anvise ved sin utgang en størrelse som er proposjonal med V. — idet — er den deriverte av dz dz f(z) med hensyn på z, og V0 er begynnelsesverdien av hastigheten for en slik bølge, i det øyeblikk den sendes fra apparatet og at nevnte anordning er regulerbar, slik at den til å begynne med kan levere en verdi som tilsvarer z = o, og organer som .er .regulerbare i overensstemmelse med. verdien av den vinkel-00 som senderetnin--gen .for bølgen danner med nevnte over--flate og hvor disse organer innskytes mellom utgangen av nevnte anordning .og inn-' gangen av en integrator for -innføring i nevnte integrator av -en størrelse som er? dy proporsjonal med V„ cos20o — -, og hvor: •.dz } nsteøvrnrete lse Instoem graetor r pi rospin orsujotgnaanl g m<a>e<n>d<gir> en' t idet t er en vilkårlig tid etter pulsens ut-, sending, .en annen integrator .som har sin-inngang forbundet både med utgangen av; nevnte .første .integrator og med utgangen; av en .anordning som angir en størrelse; som er .proporsjonal -med V0sin00, slik at-det .opptrer ved .utgangen av nevnte annen integrator en verdi .som er .<p>ro<p>orsjo-nal med hvorav utledes ;at størrelsen er karakterisert for verdien av avstanden z ved 'en tid T (<som -er et ^regulerbart tids-rom) som -er gått etter utsendelsen av den nevnte bølgepuls, og som kontinuerlig nyt-tes til å styre den førstnevnte anordning, •dV slik at den størrelse V0 —■■ som den leve - dz rer til enhver tid er i overensstemmelse med verdien av z på denne tid, og at den annen integrator også har sin utgang forbundet med organer som gir den verdi av størrelsen z som angis av nevnte annen integrator.

2. Apparat som angitt i påstand 1, karakterisert ved at de størrelser som er nevnt er elektriske spenninger, og de to anordninger som anviser disse stør-relser omfatter i det minste en kilde for strøm og potensiometere som er forbun det tmed nevnte 'kilde, idet .integratorene er elektriske integratorer. '

3. Apparat som angitt i påstand 1, og tivor mediet er en vannmasse og den ibølge som sendes er en lydpuls, k a r a k - It e r is-ent væ d at den førstnevnte anordning er et potensiometer hvis inngang :er mellom endene av'dets motstand og dets lutgang er mellom dets glider -og en av en-idene av nevnte motstand, og at nevnte imotstandsverdi er således fordelt langs motstandens lengde at verdien av motstan-iden mellom utgangsmotstandsenden og (glideren for -forskyvninger av sistnevnte jproporsjonalt med :dybden .z, <er proporsjo- •dV :nal med — , og .en :spenning som er pro- dz ;porsjonal med V„ mates til inngangen av nevnte ipotensiometer, og at de midler som 'er anordnet mellom utgangen av potensio-meteranordningen og inngangen av den første .integrator som er en elektrisk inte- .gra-tor, består av ét annet potensiometer ihvis motstand er forbundet i serie med utgangen av det .første potensiometer, idet utgangen .av nevnte annet potensiometer er mellom dets glider og en av endene for .sistnevnte motstand og at sistnevnte mot- .stand har en motstandsverdi som er slik fordelt over dets lengde at verdien av motstanden mellom utgangsmotstandsenden-og den sistnevnte glider for en hvilken som helst verdi av avstanden 0 mellom den sistnevnte motstandsende og den sistnevnte glider er konstant og lik cos20o med sistnevnte glider regulerbar langs den sistnevnte motstand, slik at den kan til å begynne med -bli gitt en stilling på nevnte motstand for hvilken 0 er proporsjonal med den vinkel som retningen av den sendte puls har med overflateplanet for ■nevnte vannmasse, og hvor spenningen over utgangen av det nevnte annet potensiometer er proporsjonal med mens det annet av de nevnte potensiometere 'hvis utgang er forbundet med inngangen på den annen integrator som også er elektrisk,'består av et tredje potensiometer hvis utgang er mellom dets glider og den ene ende av dets motstand, idet potensiometerets motstandsverdi er slik fordelt langs dets lengde at verdien av den og den sistnevnte glider er konstant lik sin©,,, og inngangen av den tredje integrator som ligger mellom endene av utgangsmotstanden tilføres en spenning som er proporsjonal med V0, og at en elektrisk motor har sin krets forbundet med utgangen av den annen integrator og er anordnet til å styre glideren for det først-nevnte potensiometer i overensstemmelse med spenningen ved utgangen av nevnte annen integrator, idet begge integratorer styres ved passende midler til å begynne arbeidet når en lydpuls sendes av apparatet og å stoppe, når ekkoet av nevnte puls mottas av apparatet.

4. Apparat som angitt i påstand 1 og 3, karakterisert ved at den først-nevnte anordning er et motstandspoten-siometer med styremidler for å variere motstanden, idet inngangen for potensiometeret mates med en spenning som er proporsjonal med begynnelseshastigheten av den utsendte puls i det øyeblikk den sendes, og styremidlene påvirkes som reak-sjon på variasjoner i en elektrisk spenning v for å gi potensiometermotstanden ver- . , J df (v) dier som er proporsjonale med hvor-dv ved, for variasjoner av v proporsjonalt med verdiene for z, utgangsspenningen for nevnte potensiometer er proporsjonal med dV V — og nevnte styremidler er reguler- dz bare for å gi begynnelsesverdien av v som svarer til z = o, og at der mellom utgangen av nevnte potensiometeranordning og inngangen av den første integrator som er elektrisk, er innskutt et annet potensiometer hvis motstand er forbundet i serie med utgangen fra det første potensiometer, idet utgangen fra nevnte annet potensiometer er mellom dets glider og en ende av utgangsmotstanden, og at sistnevnte motstands motstandsverdi er fordelt slik langs dens lengde at verdien av motstanden mellom utgangsmotstandsenden og den sistnevnte glider for en hvilken som helst verdi av avstanden 0 mellom sistnevnte motstandsende og sistnevnte glider er konstant lik cos<2>0o og sistnevnte glider er regulerbar langs sistnevnte motstand, slik at den fra begynnel-sen kan gis en stilling på sistnevnte mot- stand for hvilken 0 er proporsjonal med den vinkel som dannes mellom retningen av sendingen av nevnte puls og overflateplanet for nevnte vannmasse, hvorunder spenningen over utgangen av det nevnte annet potensiometer er proporsjonal med dV v . cos2 ø at £jen annen nevnte an-0 dz ordning som har sin utgang forbundet med inngangen av den annen integrator som også er elektrisk, og består av et tredje potensiometer hvis utgang er mellom dets glider og en ende av dets motstand, idet sistnevnte motstands motstandsverdi er fordelt slik langs dets lengde at verdien av motstanden mellom den sistnevnte motstandsende og den sistnevnte glider er konstant lik sin 00 og inngangen av den tredje integrator, som er mellom endene av sistnevnte motstand, tilføres en spenning som er proporsjonal med V0, mens den spenning som leveres av utgangen av nevnte annen integrator påtrykkes styremidlene for det første potensiometer, idet begge integratorer styres av passende midler for å begynne sitt arbeid når en lydpuls sendes av apparatet og å stoppe, når et ekko av nevnte puls mottas av apparatet.

5. Apparat som angitt i påstand 4, karakterisert ved at nevnte styremidler omfatter flere releer for å variere nevnte potensiometere og en elektronisk anordning som har like mange trinn for å påvirke respektive av de nevnte releer, idet nevnte releer tilsvarer like mange områder, innenfor hvert av hvilke pulshas-tigheten kan ansees konstant, og hvert av disse trinn kan påvirkes av en forskjellig terskelspenningsverdi.

6. Apparat som angitt i påstand 4, karakterisert ved at der mellom to integratorer omfatter en reverseringsfor-sterker som normalt er kortsluttet og midler som reagerer på variasjonen av den sistnevnte spenning for å bringe forsterkeren i virksomhet, når spenningen blir null.