PL38403B1 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
PL38403B1
PL38403B1 PL38403A PL3840354A PL38403B1 PL 38403 B1 PL38403 B1 PL 38403B1 PL 38403 A PL38403 A PL 38403A PL 3840354 A PL3840354 A PL 3840354A PL 38403 B1 PL38403 B1 PL 38403B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
oscillator
key
ship
indicator
echoes
Prior art date
Application number
PL38403A
Other languages
English (en)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL38403B1 publication Critical patent/PL38403B1/pl

Links

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest urza¬ dzenie ultradzwiekowe do wykrywania ukrytych w morzu przedmiotów, a wiec np. wraków okre¬ towych, skal a takze ii lawic rybnych, jak [rów¬ niez do okreslania ich polozenia w odniesieniu do statku, nadajacego sondujace impulsy ultra¬ dzwiekowe oraz sposób pracy tego urzadzenia.Wiadomo, ze za pomoca impulsów ultradzwie¬ kowych, nadawanych przez tzw. echosondy mozna wykrywac znajdujace sie w morzu przedmioty za¬ równo lezace na jego dnie, jak i zawieszone w wo- dz'e na dowolnej glebokosci w zasiegu nawet kilku tysiecy metrów w glab morza. Poniewaz „pole widzenia" echosondy obejmuje stozek o osi zawsze pionowej, przeto przedmioty lezace *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wynalazku jest Wienczyslaw Kon. twórca w morzu chocby nieco tylko- w bok od drogi sta¬ tku, nie moga byc przez te echosonde wykryte.Przypuszczano, ze przez obrócenie tego pola o kat 90° i przeniesienie jego osi z pionu do poziomu i przesuwanie jej dokola nadawczego statku w plaszczyznie poziomej — sonda taka bedzie wy¬ krywac wszystkie przedmioty znajdujace sie w znacznej nawet odleglosci w bok ód statku w dowolnym od niego kierunku. Stwierdzono, ze pizypuszczenia te sa bledne i ze przy pomocy do¬ tychczas znanych ultradzwiekowych sond prze¬ znaczonych do wysylania impulsów w kierunku pionowym nie mozna stosowac sondowania po¬ ziomego.Badania wykazaly, ze budowa ultradzwiekowej echosondy do sondowania poziomego musi byc zasadniczo rózna od konstrukcji znanych sond pio¬ nowych, azeby mozna bylo uzyskac zarówno od-powiiednia sprawnosc poszukiwan, jak i odpo- * wiednia czulosc przyrzadu sondujacego, zalezna od calego *jszeregu czynników zarówno stalych, tj. stale jidzffalajac^ch, jak % o$l czynników okoliczno- sciowych, pcrzy tym, zmieonycn*w swym nasileniu, a to na zasadniczo rózne warun£i pracy urzadze¬ nia sondujacego piionowo i poziomo. Przy sondo¬ waniu pionowym przenikanie dzwieku odbywa sie mniej wiecej prostopadle do warstw wody, wsku- teik czego nie odczuwa sie wplywu zjawiska ugi¬ nania sie promieni dzwiekowych. Ponadto przy sondowaniu duzych glebokosci dzwiek nie napo¬ tyka na zanieczyszczenia w postaci ilu lub mulu, natomiast plankton i pecherzyki powietrza sta¬ nowia stosunkowo cienka warstwe przypowierzch- ndiowa, przez która droga dzwieku jest krotka.Wobec istnienia tego rodzaju warunków, przy' sondowaniu pionowym mozna poslugiwac sie baT- dzo krótkimi impulsami, rzedu wielkosci kilkuna¬ stu centymetrów, gdyz nie zachodzi rozraszanie energii tych impulsów. Nalezy przy tym zazna¬ czyc, ze male nasilenie zanieczyszczen wody, kierunek przejscia impulsów ultradzwiekowych przez (gradienty temperatury oraz mala dlugosc tych impulsów, sa przyczynami dla których przy sondowaniu pionowym nie zachodza falszywe echa. Zgola inaczej przedstawia sie sprawa przy sondowaniu poziomym, gdzie wymienione czyn¬ niki okolicznosciowe wywieraja bardzo duzy wplyw na jakosc sondowania, mianowicie powo¬ duja znaczne rozproszenie energii impulsów ultradzwiekowych oraz zaklócenia w postaci fal- szywych ech.Ponizej opisane urzadzenie ultradzwiekowe po¬ zwala na uzyskanie sondowania poziomego, umoz¬ liwiajacego wykrywanie wraków, skal morskich oraz lawic rybnych *w znacznym zasiegu od po- " szokujacego statku i- na dosc znacznych gleboko¬ sciach, przy jednoczesnym mierzeniu odleglosci od wykrytych przedmiotów z dokladnoscia rzedu wielkosci kilku metrów i mierzenie kierunku na te przedmioty z dokladnoscia do kilku stopni.Urzadzenie wedlug wynalazku pozwala ponadto rozpoznawac rodzaje wykrywanych przedmiotów i okreslac ich przyblizone wymiary, a takze utrzy¬ mywac kontakt ^ tymi przedmiotami przez czas nieograniczenie dlugi przy równoczesnym zacho¬ waniu swobody ruchów statku w granicach za¬ siegu ' tego urzadzenia,. Jezeli chodzi o lawice rybne, to urzadzenie wedlug wynalazku pozwala na obserwowanie ich ruchów i. na okreslanie ich szybkosci i kursów.Istota wynalazku polega na obrotowym zawie¬ szeniu oscylatora nadawczo-odbiorczego na pio¬ nowej osi ponizej kadluba statku i mianowicie tak, aby z jednej strony promieniowaniu nie stawial przeszkód kadlub statku, z drugiej- zas strony, aby oscylator nie byl narazony na uszkodzenia i sam nie stanowil niebezpieczenstwa dla sieci rybac¬ kich. Sprawnosc takiego oscylatora jest znacz¬ nie wieksza anizeli oscylatorów w echosondach pionowych, poniewaz styka sie on bezposrednio z woda, wskutek czego wodzie udziela sie 100% energii tego oscylatora i równiez 100% energii zostaje oddawanych przez powracajace echa, na¬ tomiast w znanych urzadzeniach do sondowania pionowego oscylator znajduje sie wewnatrz kadlu¬ ba statku i dziala na wode poprzez gruba blache tego kadluba, co oczywiscie zmniejsza bardzo sprawnosc oscylatora, Oscylator w mysl wyna¬ lazku jest obracany za pomoca recznie porusza¬ nej kierownicy, przy czym przewidziany jest przy¬ rzad do kazdorazowego wskazywania oscylatora w azymucie. Poniewaz trzymanie oscylatora stale pod kadlubem statku jest niepozadane, konser¬ wacja zas i ewentualna koniecznosc jego wymia¬ ny nie powinny warunkowac wprowadzania stat¬ ku do doku, oscylator posiada w urzadzeniu we¬ dlug wynalazku przyrzad do1 jego poidnoszenia do wnetrza kadluba statku, zapewniajacy jednocze¬ snie taka wodoszczelnosc kadluba, aby umozliwio¬ ne bylo calkowite wyciagniecie oscylatora do góry do wnetrza statku# Poniewaz czas poszuki¬ wania ultradzwiekowego moze byc dlugi, stero¬ wanie impulsami w czasie wstepnego poszukiwa¬ nia odbywa sie w mysl wynalazku nie z indyka¬ tora, jak to ma miejsce przy echosondach piono¬ wych, lecz przy pomocy specjalnego prostego automatu, natomiast sterowanie impulsami z indy- katora stosuje sie w mysl wynalazku tylko w cza¬ sie utrzymywania kontaktu z wykrytym przed¬ miotem.Poniewaz rozpoznawanie tego kontaktu bazuje sie w duzej miierze na ilosci efektów dostarcza¬ nych przez dlugie impulsy, dlatego tez urzadzenie wedlug wynalazku jest zaopatrzone w przyrzad do regulowania dlugosci tych impulsów.Urzadzenie wedlug wynalazku jestWyposazone we wzmacniacz, zawierajacy urzadzenie do zmia¬ ny duzej czestotliwosci -odbieranych, sygnalów na ich czestotliwosc akustyczna, poniewaz rejestra¬ cja sluchowa ech wymaga malej czestotliwosci zdolnej do odbierania przez ucho.Wynalazek jest blizej wyjasniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia .schematycznie ogól¬ ny uklad urzadzenia do ultradzwiekowego sondo¬ wania ipóziiomego, fig. 2 — droge przebywana przez nadane impulsy w podluznym przekroju — 2 —pionowym, fig. 3 — uklad przesluchiwanych pól- sektorów w widoku z góry i fig. 4 — uklad prze¬ sluchiwanego pólsektora przy pomocy nakladanych na siebie wiazek .15° .Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z dwóch zespolów, a mianowicie z zespolu elektrycznego E i mechanicznego M. Na fig. 1 zespól elektryczny E jest przedstawiony -w postaci schematycznego ukla¬ du polaczen elementów wchodzacych do tego ze¬ spolu, zespól zas mechaniczny M uwidacznia uproszczona postac wykonania oscylatora nadaw¬ czo-odbiorczego.Zespól elektryczny E sluzy do wytwarzania im¬ pulsów ultradzwiekowych, kierunkowego nadawa¬ nia tych impulsów, kierunkowego ich odbierania oraz do sluchowego i wzrokowego rejestrowania ech, natomiast zespól mechaniczny M sluzy do opuszczania oscylatora nadawczo odbiorczego po¬ nizej kadluba statku do polozenia roboczego, do obracania tego oscylatora w azymucie, do podno¬ szenia go do komory wewnatrz kadluba statku oraz zachowanie wodoszczelnosci i wytrzymalosci mechanicznej kadluba statku wpgóle pomimo wy¬ ciecia w jego dnie otworu do opuszczania oscy¬ latora oraz utrzymania tej wodoszczelnosci pod¬ czas podnoszenia oscylatora do wnetrza statku.Zródlem pradu do bezposredniego zasilania róz¬ nych czesci zespolu elektrycznego E jest polaczo¬ na z siecia okretowa A przetwornica 1. Prze¬ twornica ta jest polaczona elektrycznie z ta¬ blica rozdzielcza 2, stanowiaca zasilacz, z któ¬ rego sa pobierane odpowiednie napiecia dla poszczególnych czesci skladowych zespolu .E.'Z zasilaczem 2 polaczone jest wejscie na¬ dajnika 3, bedacego generatorem pradu zmien¬ nego o budowie zblizonej do generatora ra¬ diowego i posiadajacego najlepiej jeden sto¬ pien wzmocnienia. Wyjscie tego nadajnika 3 jest polaczone z przyrzadem manipulacyjnym 8, slu¬ zacym do zmiany zasiegu poszukiwan, dlugosci impulsów i rodzaju sterowania. Przyrzad 8 zawie¬ ra odpowiednio wlaczony klucz nadawczo-odbior¬ czy a, automat impulsowy b, regulator c dlugosci impulsów oraz przelacznik d. Ze wzgledu na nie¬ duza moc urzadzenia wedlug wynalazku klucz a najlepiej jest wykonac w postaci elektromagne¬ tycznego przelacznika sprezynowego, którego os przy zasilaniu pradem jego armatury, obraca sie wbrew dzialaniu sprezyny, ustawiajac przelacznik w polozeniu „nadawania", natomiast po przerwa¬ niu zasilania klucz a wraca pod dzialaniem wspo¬ mnianej sprezyny do polozenia ,,odbiór". Korzyst¬ nie jest klucz a zaopatrzyc w urzadzenie do ga¬ szenia iskier miedzy jego kontaktami. Konstrukcja automatu impulsów b i regulatora dlugosci im¬ pulsów C jest oparta na zasadzie wyznaczania czasu ladowania i wyladowywania kondensato¬ rów poprzez opory. Automat b jest zaopatrzony w elektromagnes, przy pomocy którego automat ten w regularnych odstepach czasu zamyka ob¬ wód zasilania armatury klucza a, a ponadto jest on wyposazony w obwód, zlozony z kondensatora i oporu, za pomoca którego to obwodu jest regu¬ lowany czas trwania jego zamkniecia. Automat ten zawiera ponadto trzy rózne kondensatory i je¬ den opornik, które zapewniaja trzy {rózne czasy nadawania impulsów, wynoszace np. 0,01, 0,02 i 0f04 sekundy. Wspomniany przelacznik d sluzy do przelaczania klucza a badz na sterowanie przez samopiszacy indykator 6, polaczony po przez ten przelacznik d z jednej strony z kluczem a, z dru¬ giej zas strony z zasilaczem 2, badz tez na ste¬ rowanie przez automat impulsowy b. Indykator 6 sluzy do wysylania impulsów pradu elektryczne¬ go z nadajnika 3 do oscylatora nadawczo-odbior¬ czego 4, który jest wyjasniony ponizej, a takze do rejestrowania ech na elektrycznej tasmie OTaz do wskazywania odleglosci wykrytego przedmio¬ tu od statku. Poniewaz w indykatorze tym^ruch narzadu piszacego musi sie odbywac powoli i po¬ niewaz droga tego narzadu w poprzek tasmy pa¬ pierowej wynosi zaledwie pewna czesc kola za¬ taczanego przez ten narzad, przeto w celu unik¬ niecia duzej straty czasu indykator 6 w urzadze¬ niu wedlug wynalazku posiada kiilka narzadów do pisania. Wskutek takiej budowy, gdy jeden narzad piszacy schodzi z tasmy i tym samym kon¬ czy sie emisja do której ten narzad nalezy, na tasme wchodzi nastepny narzad piszacy itd. Na¬ rzady piszace w indykatorze 6 sa tak wykonane, ze ruch ich odbywa sie po linii prostej poziomej,, nie zas po l-ku, jak to ma miejsce w indykato¬ rach stosowanych w echosondach pionowych, stwierdzono bowiem, ze w ten sposób rejestracja ech jest bardziej przejrzysta i wygodna. Do urza¬ dzenia manipulacyjnego 8 jest przylaczony wzmac¬ niacz 5, który rózni sie od znanych tym, ze po¬ siada wlasny oscylator, którego czestotliwosc jest nieco mniejsza np. o 1 kc/s od czestotliwosci od¬ bieranych dzwieków, co pozwala na uzyskanie w sluchawkach dzwieku o czestotliwosci najdogod¬ niejszej dla ucha, a wynoszacej wlasnie 1 kc/s.Wzmacniacz 5 jest polaczony z zasilaczem 2 i wzmacnia sygnaly odbieranych ech, które hete- rodynuje na czestotliwosc akustyczna i doprowa¬ dza echa do piszacego narzadu indykatora 6 i do urzadzenia akustycznego 7 np. do glosnika i/lub sluchawek. Z tego powodu wzmacniacz 5 jest — 3 —polaczony zarówno z indykatorem 6 jak i urza¬ dzeniem akustycznym 7 sluzacym do odbioru tych ech na sluch.Z przyrzadem manipulacyjnym 8, mianowicie z jego kluczem nadawczo-odbiorczym a jest pola¬ czony aa pomoca (kabla G powyzej juz wspomnia¬ ny oscylator nadawczo-odbiorczy 4 który prze¬ twarza energie elektryczna na akustyczna lub od¬ wrotnie i isiluzy do kierunkowego wysylania drgan impulsowych oraz do kierunkowego odbio¬ ru ech. Oscylator 4 pokazany jest na fig. 1 w je¬ go [polozeniu roboczym, tj. w polozeniu wysunie¬ tym poza kadlub K statku i mianowicie ponizej stepki C tego kadluba; W tym celu w odpowied¬ nim miejscu kadluba K wykonany jest otwór O, najlepiej w poblizu wzdluznej wodoszczelnej gro¬ dzi B statku. Oscylator 4 posiada w górnej swej czesci trzon 14 przy pomocy którego jest osadzo¬ ny on przesuwnie i obrotowo w górnej czesci wodoszczelnej komory 15 przymocowanej przez spawanie badz bezposrednio do kadluba K statku, badz tez, jak to przedstawiono na fig. 1, do spe¬ cjalnej podstawy E. W komorze 15 jest umiesz¬ czona wodoszczelna zasuwa 16, której, zadanie bedzie wyjasnione ponizej. Na górnym koncu trzona 14 oscylatora 4 umocowane jest dowolnego rodzaju urzadzenie 13 do opuszczania i podnosze¬ nia oscylatora, sprzezone mechanicznie z dowol¬ nym mechanizmem 12 clo obracania oscylatoTa 4, którego os promieniowania oznaczona jest litera F. Z mechanizmem 12, za pomoca odpowiedniej przekladni 17-, polaczony jest wal transmisyjny 11, zaopatrzony na'górnym swym koncu w przeklad¬ nie 18, polaczona z walkiem obrotowym 19, za¬ konczonym kolem recznym 9. Opisany zespól me¬ chaniczny M jest ponadto zaopatrzony w przyrzad wskaznikowy W do wskazywania polozenia oscy¬ latora 4. Jako przyrzad 10 najlepiej jest zasto¬ sowac wskaznik elektryczny. Przyrzad ten wska¬ zuje azymut lub tez kat kursowy oscylatora 4, a równoczesnie i kierunek w jakim lezy wykryty przedmiot. Przyrzad 10 umieszcza sie np. ponad kolem recznym 9, sluzacym do obracania oscyla¬ tora 4 poprzez walek 19 i wal transmisyjny lit i znajdujacym sie np. na mostku statku. Wal trans¬ misyjny 11, przenoszacy ruch obrotowy kierow¬ nicy 9 na mechanizm przyrzadu 12, najlepiej jest wykonac jako wal gietki, aczkolwiek moze on byc równiez sztywnym. Jest rzecza oczywista, ze zamiast walu 11 mozna zastosowac elektryczne sterowanie silnika elektrycznego uzytego specjal¬ nie do obracania oscylatora 4, Mechanizm obraca¬ jacy 12 przenosi ruch obrotowy walu 11 na trzon 14 oscylatora 4 powodujac w ten sposób jego obracanie.Jak wspomniano powyzej caly oscylator jest zawieszony na urzadzeniu 13 do jego opuszcza¬ nia i podnoszenia, znajdujacym sie ponad komo¬ ra 15, stanowiaca rodzaj skrzynki ustawionej otworem do dolu. Komora ta pokrywa soba otwór O w kadlubie K statku i tym samym czyni go wodoszczelnym. Poniewaz pizez górna czesc tej komory 15 przechodzi trzon 14 oscylatora 4, prze¬ to w 'celu uszczelniienia tej komory jest 'ona w tym miejscu zaopatrzona w wodoszczelna dlawice nie pokazana na rysunku. W dolnej czesci komoTy 15 umieszczona jest powyzej wspomniana wodo¬ szczelna zasuwa lub klapa 16, zapewniajaca taka wodoszczelnosc (komory 15, ze moze byc ona otwierana od wewnatrz statku, w celu wysuniecia z niej oscylatora bez koniecznosci wprowadzania statku do doku.Urzadzenie wedlug wynalazku dziala jak naste¬ puje: Normalnie oscylator 4 (Fig. 1-M) jest schowa¬ ny w komarze 15, której dolny otwór jest zam¬ kniety zasuwa 16. Przed rozpoczeciem pracy za¬ suwe 16 otwiera sie, po czym obracajac kolem recznym 20 urzadzenia 13 opuszcza siie oscylator 4 ponizej dna statku. Przy opuszczeniu oscylatora 4 do skrajnego polozenia dolnego, jego trzon 14 sprzega sie z urzadzeniem obracajacym 12. Na¬ stepnie uruchamia sie przetwornice 1, która po¬ przez zasilacz 2 zasila wszystkie elektryczne przy¬ rzady zespolu E, które oczywiscie musza byc do¬ datkowo podregulowane. W ten sposób zasadni¬ cze elementy elektryczne tego zespolu E, a mia¬ nowicie nadajnik 3 i wzmacniacz 5 sa wówczas go^ towe do pracy. Wlasciwa ich praca rozpoczyna sie jednak z chwila elektrycznego podlaczenia oscyla¬ tora 4, ktÓTy w tym celu-jest kolejno przelaczany badz na nadajnik 3 badz tez na wzmacniacz 5, co uskutecznia sie za pomoca znajdujacego sie w urzadzeniu manipulacyjnym 8 klucza a, który blys¬ kawicznie przeskakuje z kontaktu N nadajnika 3 na kontakt W wzmacniacza 5, klucz a nie posia¬ da bowiem zadnego polozenia posredniego. Za¬ sadniczym polozeniem klucza a, równiez w stanie spoczynku, jest jego ustawienie na kontakt W wzmacniacza. Na kontakt N nadajnika klucz ten przeskakuje tylko pod dzialaniem dwóch przy¬ rzadów sterujacych tym kluczem, z których jed¬ nym jest automat impulsowy b urzadzenia mani¬ pulacyjnego 8, drugim zas — indykator 6. Dwa ostatnio wymienione przyrzady sterujace sa la-; czone z kluczem a za pomoca recznego prze¬ lacznika d.Przyrzady sterujace klucz a powoduja chwilo¬ we jego przelaczenie na kontakt N i wyznaczaja czestotliwosc powtarzania sie tej czynnosci. Czas pozostawania w (polozeniu N reguluje regula¬ tor C dlugosci impulsów. Inaczej mówiac automat impulsów b i indykator 6 reguluja czestotliwosc powtarzainia sie impulsów, a tym %samym i zasieg poszukiwan, natomiast regulator c reguluje dlu¬ gosc nadawanych impulsów.Urachoinienie indykatora 6 i automatu impul¬ sowego b odbywa sie niezaleznie od dzialania ca¬ lej aparatury. Po uruchomieniu wiec nadajnika 3 i wzmacniacza 5 urzadzenie wedlug wynalazku jako itakie nie pracuje dotad, dopóki nie zostanie uruchomiony albo indykator 6 albo tez automat b.Urzadzenie to dziala jednak jako odbiornik, od¬ bierajacy wszystkie dzwieki pochodzace z innych zródel niz od wlasnych impulsów.Z chwila uiruchomienia jednego z wymienio¬ nych przyrzadów, sluzacych do sterowania klu¬ cza a, zaczyna on dzialac i w polozeniu N pozo¬ staje np. w ciagu 0,01 — 0,04 sek., w polozeniu zas W — 3 do 4 sek. lub krócej, stosownie do przerw nastawianych w automacie b. Gdy klucz a znajduje sie w polozeniu N wówczas prad zmien¬ ny duzej czestotliwosci plynie z nadajnika 3 przez oscylator 4 i (pobudza go do drgan mechanicz¬ nych, które udzielaja sie otaczajacej wodzie, po¬ wodujac powstawanie fal ultradzwiekowych, od¬ dalajacych sie od tego oscylatora 4 z szybkoscia 1500 m/sek. Poniewaz wystepowanie tych fal jest krótkotrwale isa one nazywane tutaj impulsami.Po nadaniu impulsu klucz a przeskakuje do po¬ lozenia W laczac oscylator 4 ze wzmacniaczem 5.Teraz wszystkie dzwieki, jakie docieraja z wody do oscylatora 4, sa przekazywane do wzmacnia¬ cza 5, które je wzmacnia i heterodynuje, a nastep¬ nie przekazuje do sluchawek lub glosnika 7, a tak¬ ze i na indykator 6, jezeli jest on wlaczony.Czas odbiorczego dzialania urzadzenia wedlug wynalazku jest tak dobrany, ze echa, pochodzace od. wyslanego impulsu, sa odbierane przed wysla¬ niem nastepnego impulsu i to nawet wtedy, jezeli pochodza od przedmiotów, wykrytych na kran¬ cach zasiegu urzadzenia wedlug wynalazku, a wiec np. w odleglosci 2500 mtr. Temu maksymalnemu w danym przypadku zasiegowi odpowiada przer¬ wa miedzy impulsami trwajaca np. 3—4 sek.W przypadku zlych warunków wodnych lub w ra¬ zie utrzymywania kontaktu z. przedmio/tem wy¬ krytym w poblizu statku, zasieg moze byc odpo¬ wiednio zmniejszony przez odpowiednie przesta¬ wienie automatu b lub. indykatora 6. Skrócenie zasiegu zwieksza oczywiscie czestotliwosc powta¬ rzania sie impulsów, co jest zawsze korzystne dla jakosci pracy tego urzadzenia.Poslugiwanie sie urzadzeniem wedlug wynalaz^ ku dzieli sie na dwa etapy, z których pierwszy polega na poszukiwaniu przedmiotów, o obecnosci których W danej okolicy nic nie wiadomo . lub których miejsce nie jest blizej znane, natomiast drugim etapem jest utrzymywanie kontaktu z przedmiotem juz znalezionym. W czasie doko¬ nywania poszukiwan sterowanie klucza a (nada¬ wanie — odbiór) odbywa sie za pomoca automa¬ tu b, Tejestracja zas dzwieków za pomoca przy¬ rzadu akustycznego 7, np. glosnika lub slucha¬ wek. W tym czasie indykator 6 nalezy wylaczyc ze wzgledu na oszczednosc papieru elektrolitycz¬ nego i delikatnosc mechanizmu piszacego, nato¬ miast w czasie wspomnianego utrzymywania kon¬ taktu konieczna jest podwójna rejestracja dzwie¬ ków, a wiec zarówno zapisowa, jak i dzwiekowa i dlatego. indykator 6 winien byc wlaczony, nato¬ miast automat impulsowy b moze byc .wówczas wylaczony jako zbedny.Oscylator 4 w urzadzeniu wedlug wynalazku promieniuje kierunkowo czyli wiazka. Takie pro¬ mieniowanie wiazka pozwala na zageszczenie energii i zapewnia duzy zasieg oraz umozliwia okreslenie kierunku polozenia znalezionych przed¬ miotów, a takze pozwala „zmiescic" to promienio¬ wanie w przestrzeni wodnej miedzy powierzchnia morza i jego dnem. Skupienie promieniowania z wiazka uzyskuje sie w mysl wynalazku przez na¬ danie oscylatorowi 4 srednicy kilkakrotnie wiek¬ szej od dlugosci fali wypromieniowanych przez niego drgan. Im stosunek tej srednicy do dlugosci fali jest wiekszy, tym wezsza jest wiazka. Ostrosc kierunkowosoi zalezy badz od czestotliwosci drgan, badz tez od wymiarów oscylatora. Mozna wiec dobierac ja jednym z tych sposobów lub obu spo¬ sobami.Zagadnienie kierunkowosci oscylatora w urza¬ dzeniu wedlug wynalazku wyjasnia fig. 2, przed¬ stawiajaca charakterystyke promieniowania oscy¬ latora w plaszczyznie pionowej pirzechodzacej przez wiazke wzdluz jej osi. Rozchylenie wierz¬ cholkowe wiazki wynosi tutaj 15°, gdyz wykres uwzglednia tylko czesc promieniowania. Pelna charakterystyka bylaby oczywiscie szersza, ale poniewaz ina jej brzegach energia jest juz bardzo rozproszona i nie moze byc praktycznie biorac wykorzystana, dlatego wykres wyznacza tylko granice tej przestrzeni, w której moga byc doko¬ nywane poszukiwania.Poszukiwania wraków-odbywaja sie na wodach plytkich, gdyz wydobywanie ich przeprowadza sie — 5 —dotychczas z glebokosci nie przekraczajacych 60 m. Dla ratownictwa okretowego wiazka pro¬ mieniowania moglaby byc bardzo waska, nato¬ miast przy rybolówstwie morskim dokonuje sie po¬ szukiwan ryb na glebokosciach 50—150 m, a cza¬ sem nawet do 300 m, jak przy polowie dorsza na Morzu Barentsa ii dlatego pirzy tego rodzaju poszukiwaniach wiazka musi byc szersza niz sto¬ sowana przy ratownictwie okretowym. Dlatego tez urzadzenie wedlug wynalazku jest dostosowa¬ ne zarówno do szukania wraków, jak i lawic ryb¬ nych.Wiazka przedstawiona na fig. 2 moglaby wzbu¬ dzac zastrzezenia w odniesieniu do mozliwosci wykrycia bliskich przedmiotów, które znajdowaly¬ by sie ponizej wiazki. Rzeczywista jednak wiazka jest szersza i jakkolwiek nie uwzglednia sie tutaj promieni odchylonych poza 7,5° od osi, to jed¬ nakze w malych odleglosciach zageszczenie energii jesit jeszcze na tyle duze, ze pozwala na uzyski¬ wanie ech, któie poza tym beda czesto pocho¬ dzic od tzw. „listków bocznych", z których jeden jest pokazany na rysunku.Stwierdzono, ze wiazka o rozchyleniu wierz¬ cholkowym okolo 15^ jest najkorzystniejsza. Os tej wiazki jest pochylona w dól o jakies 1,5°. Dla uzyskania wiazki o rozchyleniu 15° bok oscyla¬ tora 4 winien posiadac okolo 40 cm.Obserwacja przedmiotów, odtwairzanie ich ksztal¬ tów, wielkosci itp. cech przy pomocy zapisów na indykatorze 6, jest w urzadzeniu wedlug wy¬ nalazku trudniejsze niz przy sondowaniu piono¬ wym. Rysunek, w jaki ukladaja sie echa przy za¬ stosowaniu urzadzenia ; wedlug wynalazku, nie przypomina ksztaltów przedmiotu, uzyskiwanych w echosondach pionowych. Tutaj rysunek przede wszystkim ujawnia^ charakter ech, co poz¬ wala na rozpoznanie wsród wielu ech falszywych, echa od wlasciwego przedmiotu i pózniej na utrzy¬ manie kontaktu z wykrytym przedmiotem, zwlasz¬ cza jezeli statek poszukujacy pozostaje w ruchu, krazac dookola tego przedmiotu. Ocena wielkosci przedmiotu odbywa sie w mysl wynalazku glów¬ nie przez porównanie kata miedzy skrajnymi kie¬ runkami a odlegloscia, co daje pojecie o „szero¬ kosci" przedmiotu. Jest to wazne przede wszyst¬ kim przy poszukiwaniu lawic rybnych, które sa zawsze rozlegle i szerokie. Natomiast pirzy wra¬ kach i skalach, przedmiot zawsze bedzie wyda¬ wac sie malym, waskim i bardzo latwym do zgu¬ bienia przez dywersyjna dzialalnosc ech falszy¬ wych I cnwilowych zamkniec kontaktu wskutek silnych zmalen wartosci powierzchni odbicia tego przedmiotu, a takze i na skutek ruchów statku.Rejestracja zapisowa jest niezbedna dla przyspie- szenia orientacji.Rejestracja sluchowa jest bardziej ograniczona w swych mozliwosciach niz wzrokowa, dlatego nie mozna oprzec sie na niej wylacznie. Reje¬ stracja sluchowa nie notuje poza tym odleglosci, co bardzo pomaga w orientacji.Powyzsze ujemne cechy nie pozwalaja na sto¬ sowanie wylacznie rejestracji sluchowej, ale po-' siada ona cenna zalete, bez pomocy której reje¬ stracja wzrokowa bylaby równiez mniej wartos¬ ciowa.Z tych wlasnie wzgledów w urzadzeniu wedlug wynalazku zastosowano rejestracje zarówno wzro¬ kowa jak i sluchowa.Aby znaki na papierze byly na tyle wyrazne, aby mozna bylo dopatrzyc sie w nich róznych cech indywidualnych i aby echa w sluchawkach byly na tyle dlugie, aby ucho ludzkie bylo w sta¬ nie zauwazyc takie cechy jak barwe, czystosc czy wysokosc, trzeba prowadzic sondowanie dlu¬ gimi impulsami.W zasadzie dlugosc,echa jest proporcjonalna do dlugosci impulsu, ale ksztalty przedmiotów odbi¬ jajacych zazwyczaj echo wydluzaja. Dzwieki od¬ bijaja sie nie tylko od najblizszych, najbardziej do przodu wysunietych fragmentów powierzchni odbijajacej przedmiotu, ale i od fragmentów po¬ lozonych w glebi przedmiotu. Nastepuje przez to jakby „wyciagniecie'.' echa, które niejednokrotnie staje isie kilka razy dluzsze od impulsu. Ma to miejsce szczególnie przy poszukiwaniu lawic ryb¬ nych. Dla uproszczenia mozna przyjac, ze echo równa sie impulsowi.Najkrótsze echo, którego kreska na papierze indykatora jest juz dostatecznie dluga, musi wy¬ nosic na tasmie papierowej 2 mm. Praktycznie wy¬ nosi to zawsze nieoo wiecej. Szybkosc narzadu pi¬ szacego na papierze wynosi ok. 50 mm/s echo za¬ tem, które rysuje sie na przestrzeni 2 mm jest ry¬ sowane przez 0,04 sekundy. Teoretycznie biorac, przez tylez czasu musi byc wysylany ciag drgan stanowiacych impuls. Ale przy predkosci fal dzwie¬ kowych w wodzie wynoszacej 1500 m/s, czasowi 0,04 sek. odpowiada odleglosc ok. 60 m.W czasie poszukiwania mozna poslugiwac ~ sie tylko glosnikiem 7. W razie zaalarmowania ope¬ ratora przez jakies zwracajace na siebie uwage echo mozna przejsc na odbiór sluchawkami, które sa czulsze, jezeli natomiast zachodzi potrzeba bliz¬ szego rozpoznawania uzyskanego kontaktu z wy¬ krytym przedmiotem i jego utrzymania, wówczas musi byc wlaczony indykator samopiszacy 6. — 6 —Poszukiwanie za pomoca urzadzenia wedlug wy¬ nalazku pro/wadzi sie w sposób nastepujacy. Os¬ cylator 4 obraca sie na kat kursowy w lewo lub w iprawo o 90° i nadaje sie impuls. Nastepnie cze¬ ka sie tyle czasu ile zuzywa dzwiek na przebycie 2500 m w jedna strone i tylez z powrotem, tj. ok. 3,4 sekundy, poczym obraca sie oscylator 4 w azymucie o 5° w strone dziobu statku, usta¬ wiajac go na kat kursowy w lewo 85° i nadajac nastepny impuls. Po uplywie 3,4 sekundy wyko¬ nuje sie nastepny skok o 5° ku dziobowi i wysy¬ la sde nastepny impuls. Postepujac w ten sposób dochodzii sie az do kata kursowego 0° czyli do dziobu. Wtedy po nadaniu impulsu i odczekaniu 3,4 SBk. szybko obraca sie oscylator 4 ruchem ciaglym na kat kursowy 90° z prawej buirty i za¬ czyna sie przesluchiwanie prawej burty w ten sam sposób.Przesluchiwanie calkowitego sektora, który wy¬ nosi 180° i rozciaga sie dwoma pólsektorami po 90° z kazdej burty, wykonuje sie wiec zawsze od ru¬ fowej granicy do dziobu.Wyjasnia to fig. 3 przedstawiajaca w rzucie z g6ry jak ukladaja sie przesluchane pólsektory.Zaczynajac od lewej burty, pierwszy sektor burto¬ wy jest figura AU. Odcinek Al wynosi 2500m.W czasie, jaki uplywa na przesluchiwanie tego pólsektora, statek posuwa sie naprzód. Zaklada sie, ze szybkosc statku wynosi 6 Mm/godz. Prze¬ sluchanie wiec jednego pólsektora ymaga 19 impulsów, co pomnozone przez 3,4 sek. daje 64,6 sekund. W tym czasie statek przebywa odleglosc okolo 200 metrów, czyli z miejsca A przechodzi do miejsca B. Pomijajac czas martwy, zuzyty na szybkie obrócenie oscylatora na prawa burte i za¬ kladajac, ze gdy statek jest w miejscu B, zaczy¬ na byc przesluchiwany sektor burtowy BKL, sta¬ tek przesunie sie w tym czasie do miejsca C.Na podstawie fig. 3 mozna stwierdzic, ze prze¬ szukiwanie tych samych miejsc w morzu odby¬ wa sie wielokrotnie i ten sam przedmiot jest son¬ dowany szereg razy, za kazdym razem z nieco innego kierunku, oo znakomicie zwieksza. szanse jego wykrycia.Fig. 4 wyjasnia w jaki sposób dokonywane jest przesluchiwanie pólsektora przy pomocy wiazek kladzionych jedna za druga. Pierwsza wiazka jest skierowana na kacie kursowym lewo 90, druga na kacie kursowym lewo 85 itd., czyli róz¬ nice miedzy osiami kolejnych wiazek wynosza po 5°. Szerokosc wiazek wynosi 15°. Kazda wiazka jest nadawana z nieco innego miejsca na drodze statku, wysunietego w stosunku do miejsca po¬ przedniego ó tyle, ile statek przebywa drogi w ciagu trwania jednej emisji, czyli ok. 3,4 sek.Na podstawie fig. 4 mozna stwierdzic, ze przy szybkosci statku nieco wiekszej niz, 6 Mm/godz. i przy zasiegu sondowania 2500 m OTaz pirzy po¬ danym wyzej 15° irozchyleniii wierzcholkowym wiazek i przy 5-ciostopniowych skokach oscyla¬ torem 4 w azymucie, poszczególne wiazki naklad daja sie na siebie, do odleglosci przeszlo 2000 m od statku. W dalszych rejonach wiazki nie po¬ krywaja sie a pomiedzy ich zakonczeniami tworza sie nawet luki, Przedmiot, który lezy w odleglosci mniejszej niz 2000 m od statku, w czasie jednego tylko prze¬ sluchania wody z jednej burty jest sondowany co najmniej dwa, a miejscami nawet trzy razy, przez trzy kolejne impulsy. Przedmiot lezacy na krancach zasiegu, moze byc natrafiony tylko przez jeden impuls, aczkolwiek moze znalezc sie takze i miedzy sasiednimi wiazkami. Im wieksza jest szybkosc statku, tym wiazki mniej wzajemnie sie pokrywaja i tym glebsze i szersze sa luki miedzy ich koncami. W wielu przypadkach, zwlaszcza gdy oscylator 4 jest umieszczony w kopule oplywo¬ wej, zachodzi potrzeba prowadzeniia poszukiwan z wieksza szybkoscia od 6 wezlów i wówczas rozwiniecie isie wachlarza utworzonego z kolej¬ nych wiazek, skraca efektywny zasdeg poszuki¬ wan i zmniejsza szanse wykrycia przedmiotu. Za¬ geszczenie zas wachlarza przez zmniejszenie szybkosci ponizej 6 wezlów równiez nie jest wska¬ zane, gdyz statek traci na sterownosci, a powstaly z wiazek wachlarz — na regularnosci.Urzadzenie wedlug wynalazku znajduje zasto¬ sowanie nietylko przy ratownictwie okretowym i rybolówstwie, lecz takze i w hydrografii tj. do badania dna wód przybrzeznych oraz potrzeb kar¬ tografii morskiej. PL

Claims (13)

  1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie ultradzwiekowe do sondowania poziomego, do celów morskich, znamienne tym, ze oscylator nadawczo-odbiorczy (4) jest umieszczony w kadlubie (K) statku wysuwnie i obrotowo tak, ze moze byc wysuwany po¬ nizej poziomu stepki (C) kadluba (K), wsku¬ tek czego oscylator dziala bezposrednio na wode i odbiera echa bezposrednio z wody.
  2. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze oscylator nadawczo-odbiorczy jest sprze¬ zony elektrycznie za pomoca przewodu (G) z kluczem nadawczo-odbiorczym (a) umiesz- — 7 —czonym w przyrzadzie manipulacyjnym (8), sluzacym do zmiany zasiegu poszukiwan, dlu¬ gich impulsów i rodzaju sterowania klu¬ czem (a) polaczonym z nadajnikiem (3), sta¬ nowiacym generator pradu zmiennego, z in¬ dykatorem (6) do rejestracji zapisowej odbie¬ ranych ech i ze wzmacniaczem (5), polaczo¬ nym z indykatorem (6) i z urzadzeniem aku¬ stycznym (7).
  3. 3. Urzadzenie wedlug zastrz.. 1 i 2, znamienne tym, ze oscylator (4) jest umieszczony prze¬ suwnie i obrotowo w wodoszczelnej komo¬ rze (15), stanowiace rodzaj skrzynki ustawio¬ nej otworem w dól, z której jest wysuwany poprzez otwór (O) wykonany w dnie kadluba (K) statku, najlepiej w poblizu wzdluznej gro¬ dzi (B) i posiada trzon (14), przechodzacy po¬ przez górna scianke komory (15), zaopatrzonej w dolnej swej czesci wodoszczelna zasuwa lub inny zawór (16).
  4. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1—3, znamienne tym, ze na górnym koncu trzona (14) oscyla¬ tora (4) umocowane jest dowolnego rodzaju urzadzenie (13) do opuszczania i podnoszenia (Oscylatora (4), sprzezone mechanicznie z do¬ wolnym urzadzeniem (12) do obracania tego oscylatora.
  5. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, Ze z urzadzeniem do lobracania (12) oscylatora (4) polaczony jest poprzez przekladnie (17) wal transmisyjny najlepiej gietki (11), pola¬ czony poprzez przekladnie (18) z walkiem obrotowym (19), zakonczonym kolem recznym (9), stanowiacym kierownice, umieszczona np. iia mostku statku.
  6. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 4 i 5, znamienne tym, ze przy kole recznym (9) umieszczony jest przyrzad (10), najlepiej elektryczny, do wskazywania polozenia oscylatora (4) tj. jego azymut lub kat kursowy, a takze i kierunek, w jakim lezy wykryty przedmiot.
  7. 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze zamiast walu (11) posiada silnik elektrycz¬ ny do obrotów oscylatora, sterowany w do¬ wolny znany sposób.
  8. 8. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze mechanizm (12) dó obracania oscylatora (4) jest wykonany tak, iz sprzega stie z trzo¬ nem (14) oscylatora, po zajeciu przez niego skrajnego polozenia dolnego.
  9. 9. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze przyrzad manipulacyjny (8) oprócz klucza (a) jest zaopatrzony w automat impulsów (b), regulator dlugosci impulsów (c) oraz w prze¬ lacznik (d) do przelaczania klucza (a) na indy¬ kator samopisizacy (6) lub na automat (b).
  10. 10. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze wzmacniacz (5) posiada wlasny oscylator o czestotliwosci mniejszej od czestotliwosci odbieranych dzwieków.
  11. 11. Urzadzenie wedlug za%strz. 10, znamienne tym, ze wzmacniacz (5) jest polaczony z zasilaczem (2) i wzmacnia sygnaly odbieranych ech, he- terodyniujac je na czestotliwosc akustyczna i doprowadzajac echa do narzadu piszacego indykatora (6) i do urzadzenia akustyczne¬ go (7).
  12. 12. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, 10, 11, znamienne tym, ze klucz (a) posiada tylko dwa poloze¬ nia i mianowicie albo styka sie z kontaktem (N) przyrzadu manipulacyjnego (8), polaczo¬ nym z nadajnikiem (3) albo tez z kontaktem (W), polaczonym ze wzmacniaczem (5), co po¬ zwala na regulowanie czestotliwosci powtarza¬ nia sie impulsów i tym samym na regulowanie zasiegu poszukiwan.
  13. 13. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze oscylator (4) posiada srednice kilkakrotnie wieksza od dlugosci fali wypromieniowanych przez niego drgan. Polskie Ratownictwo Okretowe Przedsiebiorstwo Panstwowe Wyodrebnione Zastepca: Kolegium Rzeczników PatentowychDo opisu patentowego Nr 38403 Ark. 1 Fig. 1Do opisu patentowego Nr 38403 Ark. 2 Fig 2 X / ^ P W Al/ 1/ Al i L ^\ \ E \ C /? Fig. 3Do opisu patentowego Nr 38403 Ark 3 Fig. 4 PL
PL38403A 1954-10-29 PL38403B1 (pl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL38403B1 true PL38403B1 (pl) 1955-04-15

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bowles et al. Relative abundance and behavior of marine mammals exposed to transmissions from the Heard Island Feasibility Test
Hildebrand Anthropogenic and natural sources of ambient noise in the ocean
Hildebrand Impacts of anthropogenic
US5563849A (en) Acoustic tracking system
WO2019035346A1 (ja) 魚数計測装置、魚数計測システム及び魚数計測方法
US12396445B2 (en) Ropeless fishing system and method
Goodson et al. Sonar characteristics of the harbour porpoise (Phocoena phocoena): source levels and spectrum
Koschinski et al. Behavioral reactions of free-ranging harbor porpoises Phocoena phocoena encountering standard nylon and BaSO4 mesh gillnets and warning sound
Hines et al. The dependence of signal coherence on sea-surface roughness for high and low duty cycle sonars in a shallow-water channel
JP2006118921A (ja) 実時間型水中音響トモグラフィ装置及び水中音響トモグラフィシステム
Griffiths et al. On the radiated noise of the Autosub autonomous underwater vehicle
PL38403B1 (pl)
Bjørnø Developments in sonar and array technologies
Haslett The target strengths of fish
Rusby et al. An experimental survey of a herring fishery by long-range sonar
RU2464205C1 (ru) Способ подготовки летного бассейна гидроаэродрома для выполнения взлета и приводнения гидросамолета
Delory et al. On the possibility of detecting surfacing sperm whales at risk of collision using others' foraging clicks
Bjørnø Developments in sonar technologies and their applications
RU2346432C1 (ru) Способ определения уловистости трала
Shabangu et al. Hydro-acoustic technology and its application to marine science in South Africa
RU2645743C1 (ru) Способ поиска затонувших объектов
KR102746690B1 (ko) 해저면의 굴곡을 확인하고 해저 지형변화를 관측할 수 있는 수로측량시스템
ES2921325B2 (es) Sistema y procedimiento para la detección, identificación y cuantificación de bancos de pesca en tiempo real
Kunze General aspects of application of horizontal echo sounding method to shipping
Haslett The quantitative evaluation of echo-sounder signals from fish