NO127937B - - Google Patents

Description

Ekkoloddinnretning.

Foreliggende oppfinnelse angår ekkolodd og går ut på ekkolodd-innretninger som vil anvise tilstedeværelsen av fisk i et forutbestemt dybdeområde over sjøbunnen. Oppfinnelsen, som kan brukes alene, men som oftere vil brukes sammen med såkalte fiske-finne-ekkolodd av skrivetypen, har den fordel at den kan brukes uten å holde en papirbrukende skriveinnretning i drift for å holde en stadig vakt etter fisk i et forutbestemt dybdeområde og gi en varsel eller alarm, fortrinnsvis et hørbairt varsel på et passende sted i skipet, f. eks. på broen, hvis fiskemengder som er umaken verd oppdages i dette område. Under fiske blir tråling i alminnelighet utført i et dybdeområde som strekker seg oppover fra bunnen til en høyde på ca. 6 meter over bunnen og foreliggende oppfinnelse kan brukes for å holde en stadig vakt over et slikt område helt uten pass og å gi en anvisning hvis fisk i en mengde som er umaken verd blir funnet i dette område. I sin foretrukne ut-førelsesform er den anvisning som gis hør-bar, f. eks. ved hjelp av lyd, og er innrettet slik at lydene varierer med variasjon i an-tallet og styrken av fiskeekkoer fra det overvåkete område slik at fiskeren, med litt øvelse, vil få et godt inntrykk av den fisk som foreligger bare ved å lytte til den hør-bare anviser.

Det er kjent ekkolodd-innretninger for anvisning av tilstedeværelse av fisk i et forut bestemt dybdeområde, f. eks. ved å angi fiskens dybde i forhold til sjøbunnen, Likeledes er det kjent innretninger hvor dybdeangivelsen skjer i forhold til over-flaten. Ved disse må det tas hensyn til det ekko som mottas fra selve sjøbunnen. Sær-lig når det brukes lyd-anvisere er det vik-tig at -ikke fiske-ekkoet blir «blendet» av bunn-ekkoet. For å unngå dette har det vært foreslått å bruke en mekanisk kob-lingsinnretning som undertrykker ekkoet fra sj øbunnen ved dybder som er større enn en forut bestemt verdi.

Foreliggende oppfinnelse går nå ut på en anordning som omfatter trykkbølge-sender- og -mottageranordninger og en innretning for hørbar varsling av tilstedeværelsen av mottatte signaler i løpet av en periode med forutbestemt lengde, som begynner med en forut bestemt tidsforskjell fra et utgangstidspunkt og som gjør det mulig å oppnå automatisk undertrykkelse av virkningen av ekko fra sjøbunnen. I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd ved at det mellom mottageranordningen og varslingsinnretningen er lagt inn en blokkeringsinnretning for å hindre at varslingsinnretningen påvirkes av ekkosignaler mottatt fra sjøbunnen, idet blokkeringsinnretningen er forbundet med mottageranordningen gjennom to signalkanaler, hvorav den ene inneholder en forsinkelsesinnretning og den annen inneholder anordninger som ved mottagelse av et ekkosignal fra sjøbunnen bevirker sperring av blokkeringsinnretningen allerede før bunnekko-signalet når frem til blokkeringsinnretningen gjennom den første kanal.

Utgangs-tidspunktet er fortrinnsvis tidspunktet for mottagning av et ekko fra sjøbunnen, men det er mulig, og kan til tider .være å foretrekke å la utgangstids-punktet være tidspunktet for utsendelsen av en loddpuls.

Anordningen for sperring av blokkeringsinnretningen kan herunder omfatte en pulsgenerator som ved mottagelse av et ekkosignal med en styrke tilsvarende styrken av et sjøbunnekko frembringer en åpningspuls for blokkeringsinnretningen, med en varighet som er kortere enn den forsinkelse som innføres av forsinkelsesinnretningen.

Det er imidlertid også mulig å gjøre bruk av to pulsgeneratorer hvorav den ene avgir en puls med forut bestemt varighet som begynner i det øyeblikk en trykkbølge-puls sendes ut, mens den annen avgir en puls med forut bestemt varighet som begynner ved avslutningen av pulsen fra den første generator, samt anordninger som tilføres pulsen fra den annen generator for åpning av blokkeringsinnretningen under varigheten av denne puls. Hvis herunder begge de to nevnte sperreanordninger er anordnet, er det fortrinnsvis innsatt en styrebryter for å sette en av dem ut av virkning når det trenges.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til vedføyde tegning hvor fig. 1 viser en utførelsesform for oppfinnelsen, delvis i form av et strømkretsskjema og delvis i blokkform, i den utstrekning det er nødvendig for å forstå oppfinnelsen, mens fig. 2 viser en endret utførelsesform. Samme henvisningsta.ll er brukt i begge figurer.

I fig. 1 betegner 1 den vanlige mag-netostriktive mottagertransduktor innpas-set i skroget for et skip. Denne transduk-tor kan være anordnet bare for mottagning eller, i overensstemmelse med mere vanlig praksis, også for sending, idet den ener giser es for sending ved hjelp av en vanlig periodisk sender for ultrasonore bøl-ge-pulser, som ikke er vist. Mottagerbrans-duktoren 1 kan også brukes for drift av en fiske-finne eller annen ekkolodd-skriver av vilkårlig passende art og anordning, men da apparatet for dette formål ikke utgjør noen del av foreliggende oppfinnelse, er det ikke vist på tegningen og skal ikke beskrives her.

Utgangsenergien fra mottagertrans-duktoren 1 føres til to kanaler hvorav den ene inneholder en forsterker og likeretter 2 med en forsterkningsstyring som er skjematisk vist ved hjelp av pilen 3, og den annen også inneholder en forsterker og likeretter 4, også med en forsterkningsstyring som er antydet ved hjelp av pilen

5. Enheten 2 avgir energi til en forsterker 6

som styres ved hjelp av senderen som normalt er anordnet slik at den blir sperret under pulssendeøyeblikkene. Styringen av forsterkeren 6 er vist rent skjematisk ved hjelp av en roterende kam 7 som er forut-satt å være drevet sammen med de vanlige senderkammer i pulssenderen slik at kana-len gjennom forsterkeren 6 blir sperret en gang pr. sende-periode, dvs. hver gang en puls sendes. På denne måten blir det sikret at sendepulsen ikke kan passere gjennom en kanal som inneholder elementene 2 og 6 og bevirke feil drift av de etterfølgende apparater.

Enheten 4 avgir energi til en forslnkel-sesinnretnimg 8 som innfører en forutbestemt tidsforsinkelse som kan ha hvilken som helst verdi avhengig av hvor stort område av dybden som skal overvåkes. I praksis vil dette dybdeområde sannsynligvis være et område på ca. 6 meter like over bunnen, og i det tilfelle vil forsinkelsesinin-retningen 8 innføre en tidsforsinkelse tilsvarende en trykkbølge-utbredelsestid for et dybdeområde på ca. 6 meter.

Utgangseenergien fra forsterkeren 6 føres til en såkalt katodekoblet «flip-flop»-krets som består av rørene 9 og 10 og som er koblet slik at når en positiv puls påtrykkes gitteret i røret 9 vil en puls i positiv retning med omtrent rektangulær form opptre på anoden i røret 10. Lengden av pulsen blir styrt ved hjelp av motstanden 11 som er gjort variabel i denne hensikt og pulslengden blir innstilt til å være litt kortere enn

den forsinkelse som innføres ved hjelp av

forsinkelsesinnretningen 8. For å nevne et

tall fra praksis, hvor det område som skal undersøkes er et område på 6 meter like over bunnen, kan pulslengden være tilnærmet 2 millisekunder. Den puls som opptrer på anoden i røret 10 blir ved hjelp av kon-densator 12 og motstand 13 påtrykket fanggitteret 14 i et diode-pentode-rør 15 idet passende forspenning blir påtrykket fanggitteret over en motstand 16. De mottatte ekkosignaler er innrettet til å være positivt rettet på utgangsklemmene for de to en-heter 6, 8 og anordningen er slik at mot-tagingen av et bunn-ekko, som normalt er det langt sterkeste ekko som mottas, er nok til å utløse «flip-flop»-kretsen 9, 10 og frembringe en positivt rettet puls som begynner når bunnekkoet er mottatt. Positivt rettete forsinkete ekkosignaler fra forsinkelsesinnretningen 8 blir påtrykket styregitteret 17 i røret 15. Som det vil sees er diode-anoden 18 i røret 15 forbundet med fanggitteret 14 og verdien av motstanden 13, sammen med dioden inne i røret 15 er

valgt slik at det sikres at selv om den puls som påtrykkes fanggitteret 14 er stor, vil dette gitter ikke bli positivt i forhold til katoden eller trekke for meget strøm. Denne anordning gjør at pulsen eller forspenningen på fanggitteret ikke trenger å være kritisk styrt. Forspenning påtrykkes styregitteret gjennom motstand 19 og arbeids-parametrene for røret 15 er slik valgt at dette rør lar signaler som er påtrykket styregitteret 17 passere til anodekretsen når, og bare når, disse signaler opptrer under en positivt rettet puls som påtrykkes gitteret 14. På andre tider er røret 15 sperret. Røret 15 vil følgelig bare slippe gjennom ekkoer som kommer fra det forutbe-stemte dybdeområde og da pulsen på fanggitteret slutter like før et mottatt bunn-ekko kan komme gjennom foirsinkelsesinn-retningen 8, kan bunn-ekkoer ikke opptre i utgangen fra røret 15.

Utgangen fra røret 15 blir ført gjennom en stor koblingskondensator 20 til en signal-iintegreringskrets som består av mot-stander 21, 22 og 23, dioden 24 og kondensatoren 25, som er koblet slik som vist. Når det ikke er noen signaler blir kondensatoren 25 utladet og det ligger ingen spenning over dioden 24 som er like før den leder. Når det imidlertid opptrer signaler i utgangen fira røret 15, vil negative potensia-ler på anoden i dette rør, og derfor i for-bindelsespunktet mellom motstandene 21 og 22, bevirke at katoden i dioden blir negativ i forhold til anoden og dioden vil følge-lig lede. Kondensatoren 25 blir derfor opp-ledet, idet ladehastigheten hovedsakelig bestemmes av verdiene av motstandene 21 og 22 og utgangsimpedamsen for røret 15. Kondensatoren 20 er stor nok til at det kan sees bort fra dens virkning og da dioden 24 er ledende, påvirker motstanden 23 ikke ladehastigheten.

Den effektive tidskonstant for lade-kretsen er, for det 6 meters område som forutsettes her, innrettet til å være tilnærmet 14 millisekunder slik at hvis en puls med konstant spenning og en lengde på 7 millisekunder opptråtte på anoden i røret 15, vil kondensatoren 26 lades opp til en spenning på nesten 0,4 av den samlete ladespenning som foreligger. Denne tidskonstant er stor nok til å sikre at for små pulser er den samlete ladning på kondensatoren tilnærmet proporsjonal med middel-verdien for den puls eller kort gruppe av pulser som opptrer i løpet av en periode på 7 millisekunder. Når pulsene slutter kan dioden ikke lede lenger og kondensatoren

25 utlades gjennom motstand 23 som er ut-ført forholdsvis stor, slik at utladnings-

tidskonstanten er betraktelig større enn ladetidskonstanten og er, i virkeligheten, innrettet til å oppta den største del av ti-den mellom mottagningen av fiske-ekkosignaler i på hverandre følgende lodde-perio-der når det dreier seg om store ekkoer. Da utladningstiden er lengre for en stor spenning enn for en liten, vil det sees at store signaler over kondensatoren 25 vil frembringe spenningspulser som har større varighet, såvel som større spiss-amplitude enn de som skyldes små signaler.

Spenningen over kondensatoren 25 blir påtrykket mellom gitteret og katoden i et rør 26 som normalt er ledende med null forspenning, og hvis anodestrøm er begrenset ved hjelp av motstandene 27 og 28. Da katoden i røret 26 er påtrykket en negativ spenning, f. eks. -f- 150 v for å nevne en praktisk verdi, vil hvilket som helst punkt i seriemotstandene 27 og 28 variere mellom en negativ spenning og jord når negativt rettete pulser fra kondensatoren 25 påtrykkes dets gitter. Et imnstillbart uttak 29 på motstanden 28 er forbundet med fanggitteret 30 i en pentode hvis styregitter 32 og skjermgitter 33 er koblet som i en kjent triode-lydfrekvens-oscillator. Lydfrekven-sen bestemmes ved hjelp av en avstemt krets 34 som ligger 1 skjermgitterkretsen og som er koblet til en spole 35 i styregitter-kretsen. En passende osclllatorfrekvens er 1000 p/sek. Forspenningen på fanggitteret 30 blir innstilt ved å bevege uttaket 29 slik at når det ikke foreligger noe signal flyter lite eller ingen strøm i anodekretsen for røret 31. Når det imidlertid opptre signaler er disse motsatt rettet den negative forspenning på fanggitteret 30 og utbrudd av anodestrøm flyter og frembringer en lav-frekvent utgangsenergi over en ytterligere avstemt krets 36 som er avstemt på den frembragte lavfrekvens og inneholdes i anodekretsen. Utgangsenergien fra anoden i røret 31 blir tatt ut fra klemmen 37 og fø-res, eventuelt etter ytterligere lydfrekvens-forsterkning, til en høyttaler, som ikke er vist, som kan være anbragt på hvilket som helst passende sted, f. eks. på broen på skipet.

Det vil sees at hvis det ikke er noen fisk eller andre gjenstander som kan frembringe ekko i det overvåkete område vil det, med denne anordning ikke sendes ut noen lyd fra høyttaleren, men så snart det opp-tas ekkoer fra dette område, gir høyttaleren en rekke ringe-toner, med en tone-høyde på 1000 p/sek., en for hver utsendt puls

(mere nøyaktig, en for hvert mottatt bunn-ekko). Styrken og lengden av hver tone danner tilsammen en grov anvisning av an-

tallet og styrken av ekkoene i det over-

våkete område.

I det spesielle eksempel som er beskre-

vet strekker idet overvåkete område seg praktisk talt fra sjøbunnen og oppover til den ønskete høyde over sjøbunnen. Selv om dette vil være vanlig er det imidlertid ikke nødvendig. Ved passende valg av leng-

den av pulsen fra «flip-flop»-anordningen 9—10 slik at den er vesentlig mindre enn den forsinkelsestid som innføres ved hjelp av forsinkelsesinnretningen 8, kan det over-

våkete område bringes til å strekke seg opp-

over fra en passende høyde over bunnen i stedet for fra selve bunnen.

I den utførelsesform som er vist i fig.

1 er det som her er kalt «utgangstidspunk-

tet», tidspunktet for mottaging av et bunn-

ekko og den periode hvorunder anviseren kan påvirkes ved hjelp av mottatte ekko-

signaler begynner og ender ved forut be-

stemte tidsforskjeller fra dette tidspunkt.

Fig. 2 viser en utførelsesform hvor utgangs-tidspunktet er tidspunktet for utsending av pulser og hvor den periode hvorunder anviseren kan påvirkes av mottatte ekko-

signaler begynner med en forutbestemt (innstillbar) tidsforskjell fra utgangstids-

punktet og kan etter ønske bringes til å

ende enten med en forutbestemt (også innstillbar) tidsforskjell fra utgangstids-

punktet eller like før mottaging av et bunn-

ekko, hvis slik mottaging skulle finne sted før den annen forut bestemte tidsforskjell.

I fig. 2 blir også utgangsenergien fra transduktoren 1 ført til to forsterkere 2, 4

med styrbaæ forsterkning hvorav forsterke-

ren 2 etterfølges av en forsterker 6 som,

som før, styres fra kammen 7 slik at den er sperret i sende-øyeblikkene. Forsterkeren 4 avgir energi til en forsinkelsesenhet 88

som imidlertid her ikke har til oppgave å bestemme grensene for det overvåkete om-

råde, men som gir en meget kort tidsfor-

sinkelse, f. eks. 1 millisekund eller så. Den bryter som påvirkes av kammen 7 utløser også en pulsgenerator 43 som kan være en vanlig «flip-flop»-krets slik at hver gang det forekommer en sendepuls, begynner generatoren 43 en puls. Lengden av den puls som frembringes av generatoren 43

kan innstilles på vilkårlig kjent måte, idet innstillingen er antydet ved hjelp av den variable motstand 47.

En annen pulsgenerator 44, som også

kan være en «flip-flop»-krets, er innrettet til å utløses ved hjelp av bakerste kant av pulsen fra generatoren 43. Generatoren 44

har også innstillbar pulslengde, idet inn-

stillingen er antydet ved 46. Pulsen fra generatoren 44 styrer på kjent måte en

kjent bi-stabil krets, vist som en såkalt Eccles-Jordan-krets som omfatter rør 40

og 41 slik at den forreste kant av en puls endrer kretsen til en av sine to stabile til-

stander, den hvor røret 41 er sperret, mens den bakerste kant endrer kretsen til sin annen tilstand, den hvor røret 41 er led-

ende. Røret 15 er et blokkeringsrør tilsva-

rende røret 15 i fig. 1 og sperres når røret 41 er ledende og vil slippe gjennom signaler

når røret 41 er sperret. Signaler påtrykkes styregitteret fra forsinkelseslinjen 88. Kret-

sene og apparatene som følger etter røret 15 er nøyaktig som i fig. 1 og er derfor ikke vist i fig. 2.

Utgangsenergi fra forsterkeren 6 føres

gjennom bryteren 42, når den er lukket, og en koblingskondensator til styregitteret i røiret 41 og dimensjonene og strømkrets-anordningen er valgt slik at hvis røret 41

blir sperret er passeringen av et bunnekkosignal gjennom forsterkeren 6 til rø-

ret 41 tilstrekkelig til å endre dette rør til ledende tilstand. Det vil sees at hvis dette hender vil røret 41 anta sin ledende tilstand før bunn-ekkoet kan nå styregitteret i røret 15 gjennom enhetene 4 og 88.

Med bryteren 42 åpen vil den periode hvorunder røiret 15 kan slippe ekkosignaler gjennom begynne på et tidspunkt etter utsendelsen, bestemt av lengden av pulsen fra generatoren 43 og ende på et senere tids-

punkt som er bestemt av lengden av pul-

sen fra generatoren 44. Hvis det ønskes at innretningen bare skal arbeide på denne måte, kan forsinkelsesenhetene 2 og 6,

bryteren 42 og kondensatorene mellom den-

ne bryter og røret 41 sløyfes. I alminnelig-

het vil dette imidlertid ikke være tilfreds-

stillende for alle formål og den anord-

ning som er vist i fig. 2 er langt å foretrek-

ke. Når i denne anordning bryteren 42 er lukket, vil bakre kant av pulsen fra gene-

ratoren 44 ikke bestemme enden av den periode hvorunder røret 15 kan slippe gjen-

nom signaler hvis den bakre ende opptrer etter at bunnekkosignal er blitt mottatt, da et slikt ekko tilført gjennom bryteren 42

i seg selv vil endre røret 41 til den ledende tilstand.

Claims (3)

1. Ekkoloddinnretning for anvisning av tilstedeværelsen av fisk 1 et forut bestemt dybdeområde og som omfatter trykkbølge-

sender- og -mottageranordninger og en innretning for hørbar varsling av tilstedeværelsen av mottatte signaler i løpet av en periode med forut bestemt lengde, som begynner med en forut bestemt tidsforskjell fra et utgangstidspunkt, karakterisert ved at det mellom mottageranordningen og varslingsinnretningen er lagt inn en blokkeringsinnretning (15) for å hindre at varslingsinnretningen påvirkes av ekkosignaler mottatt fra sjøbunnen, idet blokkeringsinnretningen (15) er forbundet med mottageranordningen (1) gjennom to signalkanaler, hvorav den ene inneholder en forsinkelsesinnretning (8, henhv. 88) og den annen inneholder anordninger (9, 10, 12, 13, henhv. 40, 41, 42) som, ved mottagelse av et ekkosignal fra sjøbunnen bevirker sperring av blokkeringsinnretningen (15) allerede før bunn-ekkosignalet når frem til blokkeringsinnretningen gjennom den første kanal.

2. Ekkoloddinnretning som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at an-ordningene for sperring av blokkeringsinnretningen (15) omfatter en pulsgenerator (9, 10) som ved mottagelse av et ekkosignal med en styrke tilsvarende styrken av et sjøbunnekko frembringer en åpningspuls for blokkeringsinnretningen, med en varighet som er kortere enn den forsinkelse som innføres av forsinkelsesinnretningen

3. Ekkoloddinnretning som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at an-ordningene for bestemmelse av sperre- og åpningstidspunktene for blokkeringsinnretningen (15) omfatter to pulsgeneratorer (43 og 44), hvorav den ene (43) avgir en puls med forut bestemt varighet som begynner i det øyeblikk en trykkbølgepuls sendes ut, mens den annen (44) avgir en puls med forut bestemt varighet som begynner ved avslutningen av pulsen fra den første generator (43), samt anordninger (40, 41) som tilføres pulsen fra den annen generator (44) for åpning av blokkeringsinnretningen (15) under varigheten av denne puls.