NO159636B - Ph-verdinedsettende materiale og dets fremstilling. - Google Patents

Description

Elektronisk koblingsanordning for bestemmelse av karakteristiske data for et legeme av vann ved hjelp av en sonde.

Oppfinnelsen vedrorer en elektronisk koblingsanordning for bestemmelse av karakteristiske data for et legeme av vann ved hjelp av en sonde omfattende en foler, hvis impedans varierer i samsvar med forandringer i vannets karakteristiske data, idet sonden gjennom ledende midler er forbundet til en målestasjon fra hvilken sonden senkes ned i vannet, hvorved motstandsvariasjoner såvel som forandringer i parallellkapasiteten av de ledende midler skal kompenseres.

Oppfinnelsen er uten alene å være begrenset hertil særlig anvendelig i en dybdetermograf eller bathytermograf særlig anvendelig i en dybdetermograf eller bathytermograf av den art, som er be-

regnet for måling av havvanns temperatur som funksjon av dybden,

og; som er beskrevet i iitlegningsskrift nr. 124.180. Dette om-handler et apparatur til utlegging av eri sonde i havet og til kontinuerlig registrering av endringer av en bestemt egenskap ved vannet, når sonden, beveger seg gjennom vannet. Apparatet er f.eks. spesielt anvendelig for opptegning av temperaturen som funksjon av dybden, hvilket er av interesse i forbindelse med anvendelse av ekkolodd-instrumenter, som våpensystemer og ap-parater til påvisning av fiskestimer.

Ifolge nevnte utlegningsskrift nr. 124.180 kan en egnet sonde omfatte et folerelement som en termistor, hvis motstand er avhengig av temperaturen, og som ved hjelp av en ledning er forbundet med en spenningskilde ombord på et skip, hvorfra sonden utsettes. Sonden kastes i sjoen, og ledningen avrulles fra skipet og sonden på en bestemt måte, som dog ikke er gjenstand for nærværende oppfinnelse. Idet sonden synker ned gjennom vannet, registreres den spenningsforskjell, som skyldes motstandsendringen i termistoren av en diagramskriver, i hvilken, skrivemediet fores frem med en hastighet som er proporsjonal med den hastighet, hvormed sonden synker ned gjennom vannet. Et spesielt trekk ved den oppfinnelse er bruken av vannet som. returleder, hvorved en returledning, som normalt ville være nodvendig, unngås. I all-minnelighet skal det avrulles en betydelig ledningslengde, og da ledningens motstand er avhengig av temperaturen av det omgivende vann, er det nodvendig å anvende midler til å kompensere for ledningens motstandsendringer, slik at opptegningsapparatet kun registrerer motstandsendringer i termistoren.

Formålet med nærværende oppfinnelse er å angi et målesystem, som anvender en sonde med en overforingsledning, og som uten å anvende en spesiell kompensasjonsledning unngår misvisninger på grunn av overforingsledningens varierende impedanskarakteristikker.

Oppfinnelsen kjennetegnes ved at en forste bryteranordning er koblet i serie med foleren, idet en annen bryteranordning er koblet i parallell med seriekoblingen og gjennom de nevnte forbindelsesmidler til en målekobling i målestasjonen som omfatter en pulskilde forbundet for å mate suksessive tog av signalpulser i motsatte retninger gjennom koblingsanordningen, hvorved bryteranordningene slipper pulstog med en polaritet gjennom foleren og gjennom forbindelsesmidlene, men pulstog med motsatt polaritet bare gjennom forbindelsesmidlene, idet målekoblingsmidlene omfatter sammenligningsmidler for bestemmelse av differansen mellom amplitudene av pulstogene som en verdi representerende de karak-teristike data som skal bestemmes, og ved at pulstogenes frekvens kan ved hjelp av en trigger varieres i sin frekvens i samsvar med lengden av forbindelsesmidlene, hvor målekoblingen omfatter kondensatorer som lades av pulstogene med motsatt polaritet, idet kondensatorene er forbundet til sammenligningsmidlene for bestemmelse av ladningsdifferansen som den verdi som representerer den karakteristiske storrelse som skal bestemmes, hvor målekoblingen i målestasjonen omfatter en variabel motstand og videre brytermidler forbundet til forbindelsesmidlene for å slippe pulstog med en polaritet gjennom sonden og gjennom forbindelsesmidlene, mens de slipper pulstog med motsatt polaritet gjennom den variable motstand og forbindelsesmidlene, hvor brytermidlene og de videre brytermidler er motsatt polede halvlederdioder, hvor forbindelsesmidlene omfatter elektroder som tilveiebringer en returvei gjennom vannet mellom sonden og målestasjonen, hvor pulskilden omfatter relebrytere, hvor triggerens frekvens reduseres efter hvert som forbindelsesmidlenes lengde oker, hvor det er tilveiebragt midler for frakobling av kondensatorene fra forbindelsesmidlene inntil pulsene har nådd et konstant nivå bestemt av motstanden i målekretsen, hvor sammenligningsmidlene er en differensialforsterker hvis inngang er forbundet til en servopol som justerer den variable motstand i målestasjonen, hvor sammenligningsmidlene er forbundet til en opptager som omfatter drivmidler for å drive et opptagermedium med en hastighet avhengig av hastigheten av sondens nedstigning og hvor den variable motstand er et potensiometer med en glidearm, og at brytermidler forbinder glidearmen og den ene ende av potensiometeret til kondensatorene.

Ifolge denne utforesesform for nærværende oppfinnelse er en i sonden anbragt termistor gjennom en enkel ledning og gjennom vannet koblet til en kjent motstand, som er anbragt ved opptennings-stasjonen. Den variable ukjente motstand, som skal måles, over-fores ad overforingsveien ved hjelp av en konstant strom. Om-skiftere for å vende stromretnirigen inngår i kretsen på en slik måte at det skiftevis sendes strbmpulser gjennom den kjente og den ukjente motstand i motsatte retninger. Ved å måle forskjellen mellom de signaler, som går gjennom den kjente og den ukjente motstand, fåes et feilsignal, som angir den målte egenskap uten signifikante feil på grunn av endringer i overforingsveiens motstandskarakteristikker.

Jo hoyere pulsfrekvensen er, desto oftere måles den, hvilket betyr en desto storre folsomhet overfor endringer i den målte egenskap. Imidlertid forekommer det ved en slik vekselstroms-eller pulsanordning et problem som folge av tilstedeværelsen av shuntkapasitet mellom ledningen og vannet. Denne kapasitet vokser betydelig med lengden av den i vannet utlagte ledning, hvorved den anvendte puls stigetid vokser og begrenser frekvens-gangen eller folsomheten av apparatet, som det forklares mer detaljert nedenfor.

Det er også nærværende oppfinnelses formål å angi et måleapparat som ovenfor beskrevet, som inneholder organer til optimering av yteevnen som helhet, idet det under sondens kontinuerlige bevegelse ned gjennom vannet tas hensyn til den okede shuntkapasitet mellom ledningen og vannet, ved at måleapparatet er innrettet til å la den anvendte pulsfrekvens variere kontinuerlig som funksjon av sondens dybde, d.v.s. som funksjon av ovenfor nevnte shuntkapasitet.

Innenfor nærværende oppfinnelses ramme er det gitt mulighet for å kunne anvende et målesystem, hvor de temperaturkompenserende organer kan bestå av en ekstra ledning i forbindelse med en målebro. Kompenseringsledningen er koblet i den ene armen i broen og den tidligere nevnte ledning er koblet i en annen arm i broen, slik at impedansendringene i de to ledninger utligner hverandre. De to broarmenes forbindelse er koblet til en elektrode, som gjennom vannet står i forbindelse med sonden, slik at effektforbindelsen til broen sluttes. Dette apparat har vist seg å være praktisk og å gi særdeles utmerkede resultater. Dessuten vil det kunne anvendes en sonde med tre forbindelses-ledninger, idet de temperaturkompenserende organer innbefatter den annen ledning i forbindelse med målebroen, og den tredje ledning erstatter returledningen gjennom vannet og gir effekt til brokretsen.

Det er nærværende oppfinnelses formål å angi et måleapparat av den ovenfor forstnevnte type, i hvilket det ikke kreves en spesiell ledning for å kompensere for overforingsveiens varierende motstandskarakteristikker, hvilket måleapparat benytter en ledning og vannet som returleder til opptegning av en egenskap ved havvannet som funksjon av dybden,og som har en krets, som ikke er av brotypen for noyaktig måling på opptegningsstedet av en impedans i noe avstand herfra uten kompensasjon for para-metrene for overføringskanalen mellom målestedet og opptegningsstedet.

Nærværende oppfinnelse vil i det fblgende bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningen, hvor tilsvarende deler er betegnet med samme henvisningsbetegnelser og hvor

fig. 1 viser en skjematisk avbildning av de omgivelser, hvori oppfinnelsen har særlig stor anvendelighet,

fig. 2 et prinsipielt blokkdiagram av en utfbrelsesform for oppfinnelsen,

fig. 3 et detaljert blokkdiagram, som viser de enkelte elementer i fig. 2,

fig. 4 pulsformer for den i fig. 3 viste krets,

fig. 5 et strbmskjema for den i fig. 3 viste krets,

fig. 6a og 6b stromskjemaer for endrede utforelsesformer for oppfinnelsen ifolge fig. 2 og 3.

I fig. 1 er opptegningsstasjohen vist anbragt i et skip 10, som seiler på overflaten av havet II. En sonde 12 er fra skipet satt i sjoen ved hjelp av et dertil bestemt rorformet organ 14,

og som det er nærmere forklart i det nevnte utlegningsskrift nr.

er det utlagt en overforingsledning 16 i loddrett og vannrett retning fra henholdsvis sonden 12 og skipet IO. Ledningen 16 kobler en foler, f.eks. en termlstor til opptegningsapparatet på skipet 10. I sonden 12 er termistoren elektronisk tilkoblet en elektrode 18, som er i kontakt med vannet, og som gjennom havvannet står i forbindelse med en elektrode 20 på skipet 10. Denne stromleder gjennem vannet er antydet med en stiplet linje 22 i fig. 1. Elektroden 20 er koblet til opptegningsapparatet.

I fig. 2 er vist hvorledes den del av ledningen 16 , som er utlagt i vannet , kan betraktes som en mellom ledningen 16 og det omgivende vann koblet krets, som består av et antall motstandere 23 og kondensatorer 24. Kondensatorene 24 representerer den kapasitet som finnes mellom ledningen .16 og det omgivende vann. Virkningen av denne kapasitet forklares nærmere nedenfor.

Sonden 12 inneholder en foler 25 (f.eks. en termistor), som er koblet i serie med en diode 26. En annen diode 28, som er motsatt rettet dioden 26, er koblet i parallell med serieforbindelsen av termistoren 25 og dioden 26.

Ombord i skipet er elektroden 20 koblet til et potentiometer 30, som har en skyvearm 31. En diode 32 er koblet i serie med potentiometret 30, og en annen diode 34, som er motsatt rettet dioden 32, er koblet parallelt med nevnte serieforbindelse. De ovenfor beskrevne målekretser er koblet til en konstantstroms-generator 36 via en automatisk omskifter 37 bestående av kontakt-armer 38 og 40 , som samvirker med henholdsvis kontakter 38a,

38b, 40a, 40b. Omskifterens funksjon er å endre strømpulsenes retning gjennom målekretsen.

Den målespenning, som indikerer termistorens 25 motstansendring, tas fra armen. 38 og kobles til kontroll- og utlesningskretsen 42r hvis utgang er koblet til en opptegner 44, som opptegner temperaturen som funksjon av dybden. Kontroll- og utlesningskretsens 42 utgang er også koblet til potentiometrets 30 glidearm 31, hvorved det fremkommer en utbalanserende krets, som beskrives nedenfor.

Med omskifteren 37 i den viste stilling vil negative pulser fra stromkilden 36 gå gjennom termistoren 25, idet de ledes utenom potentiometret 30. Når armene 38 og 40 skiftes over til henholdsvis kontaktene 38b og 40b, går strompulsene gjennom potentiometret 30, men ledes utenom termistoren 25. Det vil si at såfremt stromkilden 36 påtrykker armen 38 en negativ spenning i forhold til armen 40, og hvis omskifteren 37 står i den viste stilling, går strommen gjennom armen 38, kontakten 38a, dioden 34, returlederen 22 gjennom vannet, dioden 26, termistoren 25, tråden 16, kontakten 40a, armen 40 og derfra til jord. Når den auto-matiske omskifter, som er styrt av kretsen 42, vender strømret-ningen, går det en strom gjennom armen 38, kontakten 38b, tråden 16, dioden 28, returlederen 22 gjennom vannet, potentiometret 30, dioden 32, kontakten 40b, armen 40 og derfra til jord.

Strompulsene, som skiftevis går gjennom termistoren 25 og den kjente motstand 30, tilfores utlesningskretsén 42, hvor de lagres og sammenlignes. Et differensmåleapparat, som måler forskjellen i storrelse mellom disse to pulser, kobler et feilsignal til en opptegner 44, som opptegner den relative storrelse av dette signal. Opptegnerens 44 tegneaggregat kan beveges med den hastighet, hvormed sonden synker ned gjennom vannet, slik at den opptegnede informasjon angir vannets temperatur som funksjon av dybden. Opptegneres 44 utgang er mekanisk koblet til potentiometrets 30 glidearm 31, hvorved denne beveges på en slik måte at de overforte strompulsers amplituder gjorés like store. På

denne måte oppnåes ifolge oppfinnelsen de fordeler, som er forbundet med utbalanserende servosystem, bl.a. målingenes uavhengig-het av målepulsenes absolutte amplituder.

Den spesielle fordel ved det ovenfor beskrevne apparat er at alle de seriekoblende motstander (ledning, kontakt osv.) blir målt i begge retninger. Når således forskjellen mellom de to pulser med hver sin retning blir målt, viL disse motstander utgå. Resul-tatet blir at signifikante endringer i ledningsmotstanden på grunn av varierende temperatur-gradienter ikke vil ha noen materi-ell virkning for de onskede målingers nbyaktighet. Hva angår kapasiteten mellom ledningen og vannet, som viser seg ved en paralle11impedans, så vil denne kapasitet normalt være tilstrek-kelig hoy til kun å ha liten virkning: for de onskede målinger, selv om, som forklart nedenfor, den okede kapasitet for lange ledninger i andre henseender kan bli en relevant faktor.

Fig. 3 er et mere detaljert blokkdiagram, som viser en måte, hvorpå de returnerende pulser sammenlignes, og hvorledes den spenningsforskjell frembringes, som muliggjor den onskede registrering i det vesentlige fri for de virkninger, som skyldes overforingsveiens motstandsendring.

Strompulsene fra omskifterarmen 38, som tas fra kontaktene 38a eller 38b sendes til en emitterfolger 46 og en omskifterarm 48. Sistnevnte er innrettet til samvirke med kontakter 48a eller

48b ved oppladning av henholdsvis kondensatorer Cl og C2. Med omskifteren i den viste stilling vil de pulser, som går gjennom termistoren 25, og som ledes uten om motstanden 30, lade opp kondensatoren Cl. Når omskifterarmen er i sin nederste stilling vil de pulser, som ledes utenom termistoren 25 og gjennom potentiometrets 30 kjente motstand, lade opp kondensatoren C2.

En differensialforsterker 50 av vanlig type sammenligner de spenninger , som lagres i kondensatorene Cl og C2 og frembringer en "feilspenning", som er proporsjonal med differensen mellom spenningene eller med andre ord proporsjonal med termistorens 25 motstandsendring. Denne differanse eller feilspenning kobles til et opptegningsapparat 44, hvor den opptegnes på en kontinuerlig fremfort strimmel . Utgangen fra differensialforsterkeren 50 er også koblet til en servomkeanisme 52,. hvis utgangsaksel styrer potentiometrets 30 glidearm mekanisk, hvorved den variable motstand endres mot den målte motstand i termistoren 25 for å tilveiebringe det utbalanserende system.

Shuntkapasiteten 24 mellom ledningen 16 og havvannet okes, når lengden av ledningen okes, og blir en viktig faktor på grunn av dets virkning på de utsendte pulsers stigetid. Denne faktor setter grensen for den maksimale pulsfrekvens og dermed for ap-paratets noyaktighet, som det forklares i det folgende.

Når shuntkapasiteten okes, vil også den nodvendige tid til oppladning av kapasiteten oke. Det kan kun foretas målinger når den spenning, som påtrykkes termistoren 25 eller potentiometret 30, har nådd en likevektsverdi, som alene representerer overforingsveiens motstand. Når shuntkapasiteten okes, må omskifterfrekvensen minskes for med henblikk på målingen å sikre at pulsene når deres likevektsverdi. Det er imidlertid ikke hensiktsmessig bare å velge en onsket frekvens, som er brukelig ved maksiumums-kapasiteten, idet det ved reduserte omskifterfrekvenser kan inn-fores signifikante feil i kretsen, når sonden beveger seg hurtig gjennom et havområde med store varmegradienter. Denne feil kan være særlig uttalt i tilfellet, hvor et ikke-elektronisk lang-somt virkende opptegningsapparat benyttes til å opptegne de målte resultater. Folgelig er et viktig trekk ved nærværende oppfinnelse å optimere yteevnen som helhet ved å endre omskifter-frekvsisen proporsjonalt med kapasiteten mellom ledningen og vannet.

Til det formål bestemmes omskifterfrekvensen av en triggerge-nerator 5 4, som er koblet til en vekselspenningskilde. Utgangen fra triggeren 54 kobles gjennom en bistabil multivibrator eller flip-flop 58 til et reléstyretrinn 60, som aktiverer omskifterarmene med triggerens 54 frekvens. Triggergeneratorens 5 4 frekvens kan styres av opptegningsapparatets 44 servomekanisme for strim-melfremforing, slik at omskifterfrekvensen reduseres, når kapasiteten mellom ledningen og vannet okes. Triggerfrekvensen kan forovrig styres på en hvilken som helst måte eller den kan varieres manuelt. Triggeren 54 gjor det således mulig å redusere pulsfrekvensen, når shuntkapasiteten okes for å sikre at den målte spenningsdifferense kun avhenger av motstandsendringen i termistoren 25.

Det kan vises at selv om kretsen har en viss selvinduksjon, er

det den til ladning av shuntkapasiteten nodvendige tid, som be-

grenser omskifterfrekvensen. Kretsens selvinduksjon forbedrer kun karakteristikkene. Antas det at skipet seiler med en hastighet av 30 knopp, og at det loddrett og vannrett utlegges ledningslengder på henholdsvis 457 og 914 m, skal omskifterfrekvensen varieres lineært mellom 70 og 14 perioder pr. sekund. Dette er naturligvis kun en tilnærmelse, idet en rekke faktorer har innflytelse-herpå.

Da omskifterarmene ikke straks antar samme spenning, som de påtrykte pulser, men nærmer seg denne spenning i overensstemmelse med overforingsveiens tidskonstant, er det nodvendig å "vente" med ladningen av målekondensatoréne Cl og C2, inntil spenningen tvers over armene 38 og 40 er konstant, slik at den kun representerer lednings-impedansens motstandskomponent. Til dette formål er triggerens 54 utgang koblet til monostabil multivibrator 62, som styrer et reléstyretrinn 64. Dette reléstyretrinn 64 aktiverer en i emitterfolgerens 46 utgangsledning anbragt avbryter 66 på bestemte tidspunkter av hver målepuls, slik at kondensatorene Cl og C2 påtrykkes spenning, når målespulsene har nådd deres maksimumsverdi.

Virkemåten av det ovenfor beskrevne apparat forståes lettest

ved betraktning av tidskurvene i fig. 4, som viser pulsformer A, B, C, D og E. I fig. 3 er det angitt tilsvarende bokstaver for de steder i kretsen, hvor disse pulsformer forekommer.

Pulser av formen A, som er frembragt i triggergeneratoren 5 4,

er tilkoblet flip-floppen 58 / hvorfra det som vist med kurven D utgår en rekke like lange negative og positive pulser, som tilsvarer bakkanten av en trigger-puls. Reléstyretrinnet 60, som styres av pulser D fra flip-floppen skifter omskifterarmene mellom deres a og b kontakter, og frembringer herved den med opptrukken linje viste pulsform E, som tilfores emitterfolgeren 46. Maksimumsverdien av pulsformen E er lik med den påtrykte spenning fra stromkilden 36. Som forklart ovenfor bestemmes kurvens helning av overforingsveiens tidskonstant.

Trigger-pulsene A fores også tiL den monostabile multivibrator som leverer pulser av formen B, hvis forkant er sammenfallende med trigger-pulsenes forkant. Disse pulser B får reléstyretrinnet 64 til å åpne og lukke avbryteren 66 med en liten forsinkelse, som vist med pulsformen C for flip-floppen 58 skifter tilstand. På det tidspunkt, hvor en flip-flop-puls skifter omskifterarmen 48, holdes avbryteren 66 åpen for å forhindre oppladning av kondensatoren Cl eller C2, inntil den neste trigger-puls får styretrinnet 64 til å lukke avbryteren 66. Kondensatorene Cl og C2 opplades derfor skiftevis som vist ved den skraverte del av pulsformen E til en spenning, som kun avhenger av termistorens 25 og potentiometrets 30 motstandsverdier.

I fig. 5 er det vist et stromskjema for en foretrukken utforel- ' sesform for oppfinnelsen ifolge blokkdiagrammet i fig. 2 og 3. Den forhånden værende vekselspenning påtrykkes primærviklingen

av en transformator 70, som har to sekundærviklinger 72 og 74. Den ensrettede spenning fra sekundærviklingen 72 leverer måle-spenningen , som via ledningen kobles til den i sonden 12 an-bragte termistor. Denne spenningskilde bestemmer det spennings-nivå, som forekommer i pulsformen E til oppladning av målekonden-satorene Cl og C2.

Transformatorens annen sekundærvikling 74 kobles til en broensret-ter 76 og vanlige kretser filtrering, og leverer arbeidsspennin-gen til de ovrige kretser. Alle de viste transistorkretser er alminnelig kjente, hvorfor de ikke her skal beskrives i detaljer.

Trigger-generatoren 54 er en alminnelig Schmitt-trigger. Inn-gangstransistorens basis er koblet til et potentiometer 78, slik at frekvensen kan endres i lopet av en målecyklus, som forklart ovenfor.

Reléstyretrinnet 60 består av et transistorforsterkertrinn 80 med transistorens basis koblet til utgangen fra flip-floppen 58. Samme transistors kollektor er koblet parallelt med tre transistorer 82, 84, 86, som hver i deres kollektorkrets har en reléspole. Når disse tre transistorer gjores ledende ved hjelp av flip-floppen aktiverer reléspolene omskifterne, slik at å

måle inngangen skiftes mellom kondensatorene Cl og C2.

Den i fig. 6a viste krets er en utforelsesform for oppfinnelsen, som unngår de to til potentiometret 30 tilknyttede dioder. Denne utforelsesform arbeider etter samme prinsipp som beskrevet ovenfor, og kretsens komponenter har de samme benevnelser som de tilsvarende komponenter i fig. 2 og 3. I stedet for å serie-koble potentiometret 30 med termistoren 25 er potentiometret imidlertid i dette tilfelle koblet tvers over omskifterkontaktene 38a og 40b. Med omskifterarmene i den viste stilling, vil positive pulser gå fra kontakten 38a utenom termistoren 25 gjennom dioden 28 og via kontakten 40a og armen 40 til jord.

En annen utforelsesform for kretsen er vist i fig. 6b. Også i dette tilfelle er komponentene betegnet med samme henvisningsbetegnelser som de tilsvarende komponenter i fig. 2 og 3. Denne krets har en ekstra omskifter med en arm 98, som er mekanisk koblet med armene 38 og 40. Det utgangssignal, som skal måles, tas skiftevis fra potentiometrets 30 glidearm gjennom en kontakt 98a eller direkte fra kontakten 38b og forbindes som ovenfor beskrevet til kondensatorene Cl og C2, som er koblet til opptegnerens servomekanisme. Også i dette tilfelle styres glidearmen 31 mekanisk av servomekanismens utgang. Kretsen i fig. 6b har den spesielle fordel at det nesten ikke går noen strom gjennom glidearmen 31.

Hvis termistorens motstand endres i lopet av to etter hverandre folgende oppladningspulser til den ene av kondensatorene, så må denne opplades til en hoyere spenning i den neste oppladnings-periode. Denne oppladning skjer med den samme tidskonstant som for, og kan være i stand til å gjenopplade kondensatoren til 90 % av spenningsdifferansen. I praksis er det kun nodvendig å ta hensyn til temperaturfall, da temperaturbkeIser er meget sjelden. Det verste tilfelle forekommer,, når temperaturgradienten i vannet er springvis. I dette tilfelle nåes den onskede nbyaktighet normalt innenfor tre eller fire pulser.

Et betydelig problem forekommer ved påvisning av to umiddelbart

etter hverandre folgende temperatursprang.. For.å påvise f.eks.

to temperatursprang på fra 10 til 20°C med en innbyrdes avstand av tre meter, skal omskifterfrekvensen være minst 32 perioder pr. sekund. Dette er mer enn den maksimalt tillatte frekvens under det siste stykke av sondens nedsynkning som forklart ovenfor. Så store temperatursprang forekommer kun nær havover-flaten, hvor en hoyere frekvens kan benyttes. Dette viser ytterligere nødvendigheten av å variere frekvensen i lopet av en målecyklus.

Et annet problem , som kan oppstå, er dannelse av en virksom strom som folge av havvannets beroring med de metalliske elektroder i foleren og skipet. Slike elektroder kan bli til virksomme strom-kilder, som frembringer strømmer med tilfeldig amplitude og polaritet, hvis de utsettes for en resulterende likestrøm, d.v.s.

ved en asymmetrisk strømpuls varighet osv. Den galvaniske effekt vil bli addert til eller subtrahert fra den vekselspenning, som fremkalles av konstantstromsgeneratorens signal og vil frembringe en resulterende feil ved målekontaktene.

Det er mulig å unngå de galvaniske spenninger såfremt både elek-trodene ved skipet og ved foleren holdes fri for enhver like-stromselektrolyseforurensing for og under måleintervallet. Dette krever at begge elektroder fornyes for hver måling, hvilket kan utfores ved å sette foleren (inkludert den dertil horende elektrode) og elektroden ved skipet i vannet på samme tid. Elek-trodene må oppbevares slik at de ikke forurenses. Videre må strømmene fra hver elektrode være fullstendig fri for enhver resulterende likespenning under målingen. Dette kan oppnåes, hvis konstantstrdmsgeneratoren er symmetrisk, og det ikke finnes noen uønskede forbindelsesveier mellom elektroden ved skipet og elektroden ved foleren. Dette kan gjennomføres forholdsvis lett ved å anvende hoy- og lavfrekvenssynkroniserte slutte-fbr-bryte-omskiftere og en konstant likestrbmskilde til oppnåelse av et konstant vekselstrbmssignal uten noen resulterende likestrom.

En slik fremgangsmåte krever imidlertid at målesystemet skal

være likestrbmisolert fra skipets skrog, hvilket i alminnelighet ikke er bnskelig. En annen lbsning ville da være å forbinde

målesystemets basis til skipets skrog gjennom en likestromsut-balanserende krets. Ved å opprettholde en passende kraftig til-bakekobling fra servomekanismen kan den resulterende likestrom,

som går mellom de to basisreferanser, bli nesten null, og således betinge at det praktisk talt ikke er noen spenning over basis-ref er an sekont akt ene. Denne form for forbedring har foruten å

holde begge basisreferanser på samme likespenning ytterligere en tendens til å forhindre dannelse av en elektromotorisk kraft ved elektroden ved skipet, idet den reduserer enhver resulterende likestrom mellom denne elektrode og skipets skrog. Hvis onsket,

kunne det brukes et elektronisk reguleringssystem i stedet for et elektromekanisk servosystem.

En annen losning på ovennevnte problem ville medfore måling av

den ved elektroden genererede elektromotoriske kraft.samt an-

vendelse av en hjelpespenning til å utligne den innforte feil.

Selv om det i det foregående er vist og beskrevet en foretrukken utforelsesform for oppfinnelsen, vil det også kunne tenkes andre utforelsesformer innenfor den nærværende oppfinnelses ramme.

Claims (11)

1. Elektronisk koblingsanordning for bestemmelse av karakteri-

stiske data for et legeme av vann ved hjelp av en sonde omfattende en foler (25), hvis impedans varierer i samsvar med forandringer i vannets karakteristiske data, idet sonden gjennom ledende forbindelsesmidler er forbundet til en målestasjon fra hvilken sonden senkes ned i vannet, hvorved motstandsvariasjoner såvel som forandringer i parallellkapasiteten av de ledende midler skal kompenseres , karakterisert ved at en forste bryteranordning (26) er koblet i serie med foleren (25), idet en annen bryteranordning (28) er koblet i parallell med seriekoblingen og gjennom de nevnte forbindelsesmidler (16, 22) til en målekobling (Cl, C2, 50) i målestasjonen som omfatter en pulskilde (36,38,40) forbundet for å mate suksessive tog av signalpulser i motsatte retninger gjennom koblingsanordningen, hvorved bryteranordningene (26, 28) slipper pulstog med en polaritet gjennom foleren (25) og gjennom forbindelsesmidlene (16, 22), men pulstog med motsatt polaritet bare gjennom forbindelsesmidlene, idet målekoblingen omfatter sammenligningsmidler (50) for bestemmelse av differansen mellom amplitudene av pulstogene som en verdi representerende de karakteristiske data som skal bestemmes,, og ved at pulstogenes frekvens kan ved hjelp av en trigger (54) varieres i sin frekvens i samsvar med lengden av forbindelsesmidlene (16, 22).

2. Elektronisk koblingsanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at målekoblingen omfatter kondensatorer (C^, C^) som lades av pulstogene med motsatt polaritet, idet kondensatorene er forbundet til sammenligningsmidlene (50) for bestemmelse av ladningsdifferansen som den verdi som representerer den karakteristiske storrelse som skal bestemmes.

3. Elektronisk koblingsanordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at målekoblingen i målestasjonen omfatter en variabel motstand (30) og videre brytermidler (32, 34) forbundet til f orbindelsesmidlene (16,. 22) for å slippe pulstog med én polaritet gjennom foleren (25) og gjennom forbindelsesmidlene, mens de slipper pulstog med motsatt polaritet gjennom den variable motstand (30) og forbindelsesmidlene.

4. Elektronisk koblingsanordning som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at brytermidlene (26, 28) og de videre brytermidler (32, 34) er motsatt polede halvlederdioder.

5. Elektronsik koblingsanordning som angitt i hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at forbindelsesmidlene omfatter elektroder (18, 20) som tilveiebringer en returvei gjennom vannet mellom foleren (25) og målestasjonen.

6. Elektronisk koblingsanordning som angitt i hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at pulskilden omfatter relébrytere (38, 40, 48).

7. Elektronisk koblingsanordning som angitt i hvilket som helst av kravene 1-6, karakterisert ved at triggerens (5 4) frekvens reduseres efter hvert som forbindel- ' sesmidlenes lengde oker.

8. Elektronisk koblingsanordning som angitt i hvilket som helst av kravene 2-6, karakterisert ved at der er tilveiebragt midler (66) for frakobling av kondensatorene (Cl, C2) fra forbindelsesmidlene (16, 22) inntil pulsene har nådd et konstant nivå bestemt av motstanden i målekretsen.

9. Elektronisk koblingsanordning som angitt i hvilket som helst av kravene 3-8, karakterisert ved at sammenligningsmidlene er en differensialforsterker hvis inngang er forbundet til en servodel (5 2) som justerer den variable motstand (30) i målestasjonen.

10. Elektronisk koblingsanordning som angitt i hvilket som helst av kravene 1-9, karakterisert ved at sammenligningsmidlene (50) er forbundet til en opptager (44) som omfatter drivmidler for å drive et opptagermedium med en hastighet avhengig av hastigheten av sondens nedstigning.

11. Elektronisk koblingsanordning som angitt i hvilket som helst av kravene 1 - 10, karakterisert ved at den variable motstand (30) er et potensiometer med en glidearm, og ved at brytermidler (40) forbinder glidearmen og den ene ende av potensiorneteret til kondensatorene (Cl, C2).