NO151358B - Fremgangsmaate for nedbrytning av slam - Google Patents

Description

Ekkolodd.

Foreliggende oppfinnelse angår ekko-

lodd for utsending og mottagning av pul-

ser av akustisk energi (vanligvis ultralyd)

for lokalisering av objekter i forhold til et skip på hvilket ekkoloddet er montert,

f. eks. for registrering av havbunnen eller fisk. Særlig når ekkoloddet anvendes for lokalisering av fisk, er det ønskelig å være i stand til å motta kvantitative ekkoregist-

reringer som på grunnlag av ekkoene kan gi inntrykk av fiskens størrelse og mengde så vel som den dybde fisken står i. Det er imidlertid visse vanskeligheter med å opp-

nå kvantitative registreringer på grunn av variasjoner i koplingen mellom den elektroakustiske omformer og det omgivende havvann. Slike variasjoner opptrer på

grunn av opptreden av luft i nærheten av den elektroakustiske omformer på grunn av skipets hastighet og sjø: Hensikten med oppfinnelsen er å til-veiebringe et ekkolodd som er mindre føl-

somt for variasjoner i koplingen mellom den elektroakustiske omformer og det om-

givende havvann enn ved hittil kjente ekkolodd.

Ved et ekkolodd omfattende en for-

sterker og en dertil forbundet pulsgenera-

tor for frembringelse av elektriske pulser med bestemte intervaller, en elektroakust-

isk omformer som tilføres de nevnte pulser for utsendelse av tilsvarende akustiske pulser, og mottagning av ekkopulser som omformes til elektriske pulser som over forsterkeren tilføres en indikator for indikering av tiden mellom pulsutsendelse og mottagning, oppnås dette ifølge oppfinnel-

sen ved at den elektroakustiske omformer som består av et antall like enheter som er anordnet på forskjellige steder av et skip,

over en vender med et til antall enheter svarende stillinger forbinder en og en en-

het med generatoren og forsterkeren på

sådan måte at når den elektriske puls som opptrer i forsterkerens utgang ikke har større amplitude enn forutbestemt, innen en bestemt tid etter pulsutsendingen fra generatoren, sørger komponenter for at venderen bringes i en ny suksessiv stilling. Fortrinnsvis er den forutbestemte am-

plitude valgt slik at den overskrides av ekkopulser fra et referanseobjekt, f. eks. havbunnen eller et fiskestim, ved normal kopling mellom generatoren, forsterkeren, omformerenhetene og havvannet.

På denne måte. vil det ved opptreden

av luft i nærheten av en omformerenhet under drift oppstå utilstrekkelig kopling med vannet, slik at neste pulsutsendelse vil skje fra den omformerenhet som settes i drift ved den følgende venderstilling. Fortrinnsvis tjener hver omformeren-

het både til utsending og mottagning. Fortrinnsvis er det anordnet et regu-leringsorgan for regulering av forsterke-

rens forsterkning i samsvar med signaler som mottas fra et ref eranseob jekt, for å kompensere for variasjoner i koplingen mellom generatoren, forsterkeren, omformerenhetene og havvannet.

Referanseobj ektet kan i dette tilfelle

være havbunnen.

Alternativt og fortrinnsvis kan referanseobj ektet være et under drift lokali-sert legeme i fast posisjon i forhold til den elektroakustiske omformer.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser et blokkskjema for et ekkolodd ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser forskjellige diagrammer som viser pulsformene på forskjellige steder i blokkskjemaet. Fig. 3 viser et koplingsskjema for en modifisert del i ekkoloddet.

Ekkoloddet ifølge utførelseseksemplet har en vanlig indikator 1 med en penn som beveges med jevn hastighet tvers over en strimmel av egnet registreringspapir som beveges med jevn hastighet vinkelrett på pennens bevegelse. Ved et fastsatt punkt for hver bevegelse av pennen over papiret, sluttes en elektrisk kontakt som tilveié-bringer en triggerpuls som er vist på fig. 2a.

Triggerpulsen styrer en vanlig elektrisk pulsgenerator 2 for tilførsel av elektriske pulser med ultra lydfrekvens, gjennom en roterende vender 3 med tre stillinger, til en av de tre elektroakustiske omformerenheter 4a, 4b og 4c, avhengig av venderens stilling. Omformerenhetene 4a, 4b og 4c er innrettet for frembringelse av ultralydpulser ved tilførsel av egnede elektriske pulser, og mottagning av ekkopulser og frembringelse av tilsvarende elektriske pulser. Omformerenhetene 4a, 4b og 4c er anbrakt på forskjellige steder på skipsbunnen, og stedene er valgt slik på grunnlag av erfaring, at muligheten for at alle tre omformerenheter samtidig skal utsettes for koplingsvanskeligheter med det omgivende havvann er minimal. Ekkopulser som treffer omformerenhetene tilveiebringer elektriske signaler som over venderen 3 til-føres en vanlig forsterker 5. Inngangssig-nalene til forsterkeren 5 består av sterke signaler fra de utsendte pulser, fulgt av signaler som tilsvarer ekkoer fra fisk eller sjøbunnen, som vist på fig. 2g. Disse signaler forsterkes og likerettes av forsterkeren 5, slik at man får et utgangssignal som tilsvarer fig. 2b. Signalene som vist på fig. 2b tilføres skriveren 1 hvor signalene teg-nes opp på kjent måte.

Signalene tilføres også en automatisk forsterkningsreguleringskrets 6 som på vanlig måte regulerer forsterkningen for opprettholdelse av en amplitude av de mot-tatte signaler fra et referanseobjekt, på til-nærmet konstant nivå. Referansesignalene kan være ekkosignaler fra havbunnen. Alternativt og fortrinnsvis kan referansesignalene være signaler som mottas fra et legeme, f. eks. i form av en kule som er opphengt i en på forhånd bestemt avstand fra skipsbunnen. Den automatiske for-sterkningsregulering virker fortrinnsvis på samme måte som beskrevet i britisk pa-tentskrift nr. 808.274.

Signalene på fig. 2b tilføres også en portkrets 7 som bare slipper gjennom et signal med en amplitude som overskrider et bestemt nivå I på fig. 2b.

Signalet fra portkretsen 7 har en form som er vist på fig. 2c, som bare inneholder det utsendte pulssignal og et ekkosignal som representerer havbunnen. Dette signal tilføres en multivibrator 8 som også tilfø-res styresignalet fra indikatoren 1, som vist på fig. 2a, på sådan måte at multivibratoren startes ved utsending av en puls og stoppes igjen av ekkosignalet fra havbunnen. Det skal imidlertid bemerkes at multivibratoren 8 også vil stoppe automatisk hvis det ikke mottas noen puls fra havbunnen, før opptreden av en ny pulsutsending. Multivibratoren 8 er monostabil med en periode som er litt kortere enn tidsin-tervallet mellom utsendelsen av to etter hverandre følgende pulser.

Multivibratoren 8 frembringer således et utgangssignal som vist på fig. 2d, dvs.

■ en negativ firkantpuls som starter ved utsendelsen av en puls og normalt opphører ved mottagning av en ekkopuls fra havbunnen.

Signalet fra multivibratoren, som vist på fig. 2d, tilføres en vanlig Miller-inte-grator 9 som tilveiebringer en sagtannpuls, som vist på fig. 2e.

Signalet som vist på fig. 2e tilføres inngangen i en ytterligere portkrets 10 som slipper igjennom signaler med en amplitude som er mere negativ enn et fastsatt nivå II på fig. 2e. Nivået II er valgt slik at det ikke nås før mottagning av et ekkosignal fra havbunnen i ventet dybde, men nås av signalet på fig. 2e hvis det ikke mottas noe ekko fra havbunnen med en amplitude som tilsvarer tilfredsstillende kopling mellom omformeren og havvannet.

Portkretsen 10 tilveiebringer en ut-gangspuls, som vist på fig. 2f, og bare hvis ikke noen ekkopuls mottas fra havbunnen.

Utgangssignalet fra portkretsen 10 til-føres en trinnmekanisme 11 som påvirker den roterende vender 3.

Forutsatt at det mottas ekko fra bunnen med tilstrekkelig amplitude innenfor et tidsrom da slikt signal kan ventes og ekkoloddet virker på tilfredsstillende måte, vil venderen 3 ikke betjenes. Hvis imidlertid ikke noe ekkosignal fra bunnen mottas,

hvilket betyr at vedkommende omformerenhet som over venderen 3 er forbundet

med pulsgeneratoren 2 og forsterkeren 5

ikke arbeider tilfredsstillende, vil den neste omformerenhet koples inn ved hjelp av

venderen 3; og tilfredsstillende signaler vil

trolig oppnås ved hjelp av denne omformerenhet.

Multivibratoren 8 kan erstattes av en

koplingsanordning som vist på fig. 3. I

denne koplingsanordning er en motstand

21 og en kondensator 22 forbundet i serie

over en matespenning. En spole 23 og en

thyratron 20 er forbundet i serie parallelt

med kondensatoren 22. Spolen 23 driver

en toveis roterende vender (ikke vist) som

er forbundet med Miller-integratoren 9.

Når ikke noe signal tilføres gitteret i thyratronen 20, lades kondensatoren 22. Bøl-geformen som er vist på fig. 2a tilføres

gitteret i thyratronen og tenner denne, slik

at det flyter strøm gjennom spolen 23. Kondensatoren 22 utlades hurtig og slukker

thyratronen 20, hvoretter kondensatoren

22 lades opp igjen.

Bølgeformen som vist på fig. 2c tilfø-res gitteret i thyratronen 20 og normalt vil

et ekkosignal fra havbunnen bevirke en

tilsvarende utladning av en pulsstrøm

gjennom spolen 23. Den roterbare vender

beveges til neste stilling av pulsstrømmen

og dens kontakter påtrykkes spenninger,

slik at det tilveiebringes en bølgeform, som

vist på fig. 2d. Hvis amplituden av ekkosignalet fra havbunnen ligger under nivået

I, vil bølgeformen på fig. 2c ikke tenne

thyratronen 20 og bølgeformen som vist på

fig. 2e vil ligge under nivået II. Bølgefor-men på fig. 2f tilveiebringes så og driver

trinnmekanismen 11. Thyratronen 20 mates med et signal fra trinnmekanismen 11

som sikrer at thyratronen alltid vil tennes

før den neste utsendelse av et signal med

bølgeformen på fig. 2a. De tre signaler som

tilføres gitteret i thyratronen 20 er isolert

fra hverandre ved motstander eller katode-følgere. Som man vil se virker denne koplingsanordning på samme måte som multivibratoren 8.

Claims (4)

1. Ekkolodd omfattende en forsterker

og en dertil forbundet pulsgenerator for frembringelse av elektriske pulser med be- stemte intervaller, en elektroakustisk om former som tilføres de nevnte pulser for utsendelse av tilsvarende akustiske pulser, og mottagning av ekkopulser som omformes til elektriske pulser som over forsterkeren tilføres en indikator for indikering av tiden mellom pulsutsendelse og -mottagning, karakterisert ved at den elektroakustiske omformer som består av et antall like enheter (4a, 4b, 4c) anordnet på forskjellige steder av et skip, over en vender (3) med et til antallet enheter svarende stillinger forbinder en og en enhet (4a, 4b, 4c) med generatoren (2) og forsterkeren (5) på sådan måte at når den elektriske puls som opptrer i forsterkerens (5) utgang ikke har større amplitude enn forutbestemt, innen en bestemt tid etter en pulsutsending fra generatoren (2), sør-ger komponenter (7, 8, 9, 10, 11) for at venderen (3) bringes i en ny suksessiv stilling.

2. Ekkolodd ifølge påstand 1, karakterisert ved at den forutbestemte amplitude er valgt slik at den overskrides av ekkopulser fra et referanseobjekt, f. eks. havbunnen eller et fiskestim ved normal kopling mellom generatoren (2), forsterkeren (5), omformerenhetene (4a, 4b, 4c) og havvannet.

3. Ekkolodd ifølge påstand 1 eller 2, karakterisert ved at et regule-ringsorgan (6) for regulering av forsterkerens (5) forsterkning i samsvar med signaler som mottas fra referanseobjektet.

4. Ekkolodd ifølge en av påstandene 1 —3, karakterisert ved at de nevnte komponenter omfatter en sagtannpulsge-nerator (9) som trigges av pulsene fra generatoren (2) for å gi et styresignal, en første portkr,ets (7) som mates fra forsterkerens (5) utgang og bare slipper gjennom signaler over en forutbestemt amplitude, idet signaler som har passert portkretsen (7) tilføres sagtannpulsgeneratoren (9) for å avbryte styresignalet, og en andre portkrets (10) som slipper gjennom styresignalet når dette overskrider en forutbestemt amplitude, til venderen (3) for drift av denne.