RU2682081C2 - Acoustic profilograph for obtaining bottom surface image (options) - Google Patents

Acoustic profilograph for obtaining bottom surface image (options) Download PDF

Info

Publication number
RU2682081C2
RU2682081C2 RU2017129478A RU2017129478A RU2682081C2 RU 2682081 C2 RU2682081 C2 RU 2682081C2 RU 2017129478 A RU2017129478 A RU 2017129478A RU 2017129478 A RU2017129478 A RU 2017129478A RU 2682081 C2 RU2682081 C2 RU 2682081C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
signal
transmitting
storage unit
receiving
Prior art date
Application number
RU2017129478A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017129478A3 (en
RU2017129478A (en
Inventor
Виктор Дарьевич Свет
Original Assignee
Виктор Дарьевич Свет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Дарьевич Свет filed Critical Виктор Дарьевич Свет
Priority to RU2017129478A priority Critical patent/RU2682081C2/en
Publication of RU2017129478A3 publication Critical patent/RU2017129478A3/ru
Publication of RU2017129478A publication Critical patent/RU2017129478A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2682081C2 publication Critical patent/RU2682081C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G01B17/06Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring contours or curvatures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: oil, gas and coke-chemical industries.SUBSTANCE: acoustic profilograph for imaging bottom surface. Invention relates to the field of hydrography, oil, gas and chemical industries, in particular to devices for obtaining images of the surface of the bottom of reservoirs or tanks with water or other liquids. Main element of the device is receiving and transmitting acoustic signal block 6. Receiving and transmitting acoustic signal block 6 is located in housing 3 or structurally integrated with it. Receiving and transmitting acoustic signal block 6 contains, among other things, an electro-acoustic transducer, made and placed with the possibility of receiving from the outside and transmitting (radiating) an acoustic signal to the environment. Receiving and transmitting acoustic signal block 6 is fixed in housing 3 in such a way that the direction of propagation of the emitted acoustic signal forms an acute angle with the direction of the gravity vector (more detail regarding the placement of the reception and transmission unit of the acoustic signal 6 is described below). When scanning the surface of the bottom receiving and transmitting acoustic signal block 6 moves along a helix with a constant speed of immersion. If the bottom of the tank is flat, then the spiral will represent the path of the intersection of the intersection of the scanning acoustic beam and the plane of the tank. Trajectory of the scanning acoustic beam and the conditional image of the bottom surface are shown in Fig. 3.EFFECT: technical result of the invention is to reduce energy costs.6 cl, 4 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области гидрографии, нефтяной, газовой и химической промышленности, в частности к устройствам для получения трёхмерного изображения поверхности дна водоёмов или резервуаров с водой или другими жидкостями.The invention relates to the field of hydrography, oil, gas and chemical industries, in particular to devices for obtaining a three-dimensional image of the bottom surface of reservoirs or reservoirs with water or other liquids.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известны гидроакустические приборы для измерения глубины водоёмов, называемые эхолотами (определение эхолота приведено, например, на сайте http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/338938, дата обращения 23.03.2017). Принцип действия эхолота основан на измерении времени между излучением звукового сигнала и приёмом эха от излучённого сигнала. Зная скорость распространения акустических волн в среде, определяют пройденный сигналом путь и расстояние до дна. The prior art hydroacoustic instruments for measuring the depth of reservoirs, called echo sounders (the definition of the echo sounder is given, for example, at http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/338938, accessed 03.23.2017). The principle of operation of the echo sounder is based on measuring the time between the emission of the sound signal and the reception of the echo from the emitted signal. Knowing the speed of propagation of acoustic waves in the medium, determine the path traveled by the signal and the distance to the bottom.

Для получения акустических изображений донной поверхности речных и морских водоёмов широко используются многолучевые профилографы (многолучевые эхолоты), которые используют горизонтальное перемещение носителя эхолота (судна или катера) по водной поверхности. Многолучевые эхолоты известны из уровня техники и представлены на сайте http://www.ymg.ru/ru/content/оборудование-для-акустической-съёмки (дата обращения 23.03.2017). Многолучевые профилографы позволяют получить изображение профиля дна за счёт использования нескольких лучей, направленных под различными углами к поверхности.To obtain acoustic images of the bottom surface of river and sea water bodies, multi-beam profilographs (multi-beam echo sounders) are widely used, which use horizontal movement of the echo sounder carrier (vessel or boat) over the water surface. Multi-beam echo sounders are known from the prior art and are available on the website http://www.ymg.ru/en/content/equipment-for-acoustic- surveying (accessed March 23, 2017). Multipath profilographs make it possible to obtain an image of the bottom profile through the use of several beams directed at different angles to the surface.

Вместе с тем, во многих практических применениях горизонтальное перемещение профилографа по тем или иным причинам невозможно. В речных водоёмах часто встречаются ситуации, когда из-за насыщенной инфраструктуры горизонтальное перемещение судна-носителя резко ограничено или невозможно. Аналогичная ситуация характерна и для морских и речных водоёмов, покрытых льдом. В нефтяной и химической промышленности широко используются металлические резервуары с диаметрами до 100-120 метров, в которых в результате их эксплуатации накапливаются донные отложения (донные осадки), объём и пространственное распределение которых необходимо оценивать для дальнейшего удаления. Большинство подобных резервуаров являются цельнометаллическими конструкциями с жёсткими крышами различного вида (плоскими, полусферическими или коническими). На крышах подобных резервуаров имеется некоторое число люков, через которые можно опустить акустический профилограф. Поскольку при этом его горизонтальное перемещение невозможно, то для получения изображения донных осадков используется вращение профилографа, которое обеспечивает сканирование всей площади донной поверхности резервуара. Такие многолучевые профилографы содержат многоэлементные антенные решётки, которые с высокой скоростью формируют изображение донной поверхности за счёт электронного формирования лучей в горизонтальной и вертикальной плоскостях в режиме излучения и приёма.However, in many practical applications, horizontal movement of the profilograph for one reason or another is impossible. In river reservoirs, situations are often encountered where, due to the saturated infrastructure, the horizontal movement of the carrier vessel is sharply limited or impossible. A similar situation is typical for sea and river reservoirs covered with ice. In the oil and chemical industries, metal tanks with diameters of up to 100-120 meters are widely used, in which bottom deposits (bottom sediments) accumulate as a result of their operation, the volume and spatial distribution of which must be estimated for further removal. Most of these tanks are all-metal structures with rigid roofs of various types (flat, hemispherical or conical). On the roofs of such tanks there are a number of hatches through which you can lower the acoustic profiler. Since at the same time its horizontal movement is impossible, then to obtain an image of bottom sediments, the rotation of the profilograph is used, which provides a scan of the entire area of the bottom surface of the tank. Such multi-beam profilographs contain multi-element antenna arrays, which at a high speed form an image of the bottom surface due to the electronic formation of rays in the horizontal and vertical planes in the radiation and reception modes.

В большинстве случаев сканирование поверхности из одной точки входа не позволяет обеспечить 100% обзор дна резервуара из-за высокого поглощения звука в каком-либо продукте, содержащемся в нефтяном (например) резервуаре и в котором имеет место высокая вязкость. В этом случае приходится вынимать профилограф и устанавливать его в другой возможной точке входа, на что уходит значительное время (в десятки раз большее, чем время получения данных из одной точки входа). В результате общее время обследования резко увеличивается. Например, обследование дна нефтяного резервуара с диаметром 65 и более метров, содержащего сырую нефть с типичной кинематической вязкостью порядка 10-12 сСт (сантистокс), может быть осуществлено из 8-10 точек входа, если они конструктивно доступны.In most cases, scanning the surface from one entry point does not allow a 100% view of the bottom of the tank due to the high sound absorption in any product contained in the oil (for example) tank and in which there is a high viscosity. In this case, it is necessary to take out the profilograph and install it at another possible entry point, which takes considerable time (ten times longer than the time to receive data from one entry point). As a result, the total examination time increases dramatically. For example, a survey of the bottom of an oil tank with a diameter of 65 meters or more containing crude oil with a typical kinematic viscosity of the order of 10-12 cSt (centistokes) can be carried out from 8-10 entry points, if they are structurally accessible.

Наиболее близким техническим решением (прототип) является гидролокационная система, описанная в патенте "Гидролокационная система и метод разведки арктического морского дна" (патент US5173882, дата публикации 22.12.1992). Гидролокационная система для арктической разведки морского дна содержит два преобразователя, прикреплённые к держателю, вертикально удлинённый трубчатый узел, установленный с возможностью поворота с помощью штатива. Поворотом трубчатого узла (поворот обеспечивают за счёт работы двигателя) устанавливают эти преобразователи на заданной глубине в воде, так что преобразователи наклоняются с заданным углом наклона и ориентируется в заданном азимутальном направлении. При этом вращением трубчатого узла можно поворачивать преобразователи и менять азимутальную ориентацию. Также гидролокационная система содержит датчик угла наклона, который может измерять угол наклона преобразователей относительно вертикали (оси труб). Один из преобразователей предназначен для излучения направленных акустических сигналов, а отражённые акустические сигналы, принимаемые обоими преобразователями, преобразуются в электрические сигналы. Эти сигналы обрабатываются вместе с сигналами, указывающими угол наклона и ориентацию преобразователей, для получения данных о рельефе морского дна и глубине. Таким образом, гидролокационная система получает данные о глубине и рельефе дна только в определённом телесном угле, тем самым площадь измеряемого дна ограничена углом обзора преобразователей, при этом перемещение преобразователей в воде происходит путём вращения трубчатого узла. Для увеличения исследуемой площади дна изменяют глубину погружения преобразователей, изменяя количество соединяемых труб.The closest technical solution (prototype) is the sonar system described in the patent "Sonar system and method of exploration of the Arctic seabed" (patent US5173882, publication date 12/22/1992). The sonar system for the Arctic exploration of the seabed contains two transducers attached to the holder, a vertically elongated tubular assembly mounted with the possibility of rotation using a tripod. By turning the tubular assembly (the rotation is ensured by the operation of the engine), these transducers are installed at a given depth in water, so that the transducers are tilted with a given angle of inclination and oriented in a given azimuthal direction. In this case, by rotation of the tubular assembly, it is possible to rotate the transducers and change the azimuthal orientation. Also, the sonar system contains a tilt angle sensor that can measure the angle of the transducers relative to the vertical (pipe axis). One of the transducers is designed to emit directional acoustic signals, and the reflected acoustic signals received by both transducers are converted into electrical signals. These signals are processed together with signals indicating the angle of inclination and orientation of the transducers to obtain data on the topography of the seabed and depth. Thus, the sonar system receives data on the depth and topography of the bottom only in a certain solid angle, thereby the area of the measured bottom is limited by the viewing angle of the transducers, while the transducers are moved in water by rotating the tubular assembly. To increase the studied bottom area, the immersion depth of the transducers is changed by changing the number of pipes to be connected.

Недостатком известного технического решения является высокая энергозатратность, связанная с необходимостью вращения трубчатого узла с помощью привода. A disadvantage of the known technical solution is the high energy costs associated with the need to rotate the tubular assembly using a drive.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение энергетических затрат.The technical result of the invention is to reduce energy costs.

Указанный технический результат достигается за счёт того, что, по первому варианту, в акустическом профилографе для получения изображения поверхности дна, содержащем штангу и корпус, причём штанга снабжена ограничителем, расположенным на её конце, корпус снабжён сквозным отверстием, а штанга и сквозное отверстие снабжены резьбами, взаимодействующими друг с другом, кроме того корпус снабжён блоком приёма и передачи акустического сигнала, блоком питания, блоком регулирования плавучести, выключателем и областью размещения электронных приборов, при этом в области размещения электронных приборов помещены переключатель, блок хранения данных об эхо-сигналах, генератор, блок измерения времени, детектор, интегратор, аналого-цифровой преобразователь, причём генератор соединён с переключателем, который соединён с блоком приёма и передачи акустического сигнала и детектором, при том, что генератор и переключатель выполнены с обеспечением формирования импульсно-модулированного сигнала и передачи его на блок приёма и передачи акустического сигнала, а также с обеспечением возможности передачи принятого отражённого сигнала от блока приёма и передачи акустического сигнала в детектор, блок измерения времени выполнен и соединён с обеспечением возможности измерения времени между излучением зондирующего сигнала и приёмом отражённого сигнала, детектор соединён со входом интегратора, выход интегратора соединён со входом аналого-цифрового преобразователя, выход аналого-цифрового преобразователя и выход блока измерения времени соединены с блоком хранения данных об эхо-сигналах, в первом частном случае в устройстве в него дополнительно введены измеритель угла поворота, блок хранения данных об угле поворота, второй блок сравнения, причём выход измерителя угла поворота и выход блока хранения данных об угле поворота соответственно соединены со входами второго блока сравнения, который выполнен с обеспечением возможности сравнения текущего значения от измерителя угла поворота и его предыдущего значения, сохранённого в блоке хранения данных об угле поворота, выход второго блока сравнения соединён с блоком питания, причём блок питания выполнен с обеспечением возможности выключения при получении сигнала, инициированного блоком сравнения при равенстве его входных сигналов, во втором частном случае в него дополнительно введён стопор, выполненный с обеспечением возможности удержания корпуса относительно штанги до момента погружения корпуса в жидкость, по второму варианту, в акустическом профилографе для получения изображения поверхности дна, содержащем штангу и корпус, причём штанга снабжена ограничителем, расположенным на её конце, корпус снабжён сквозным отверстием, а штанга и сквозное отверстие снабжены резьбами, взаимодействующими друг с другом, кроме того корпус снабжён блоком приёма и передачи акустического сигнала, блоком питания, блоком регулирования плавучести, выключателем и областью размещения электронных приборов, при этом в область размещения электронных приборов помещены переключатель, блок хранения данных об эхо-сигналах, генератор, блок измерения времени, детектор, интегратор, аналого-цифровой преобразователь, причём генератор соединён с переключателем, который соединён с блоком приёма и передачи акустического сигнала и детектором, при том, что генератор и переключатель выполнены с обеспечением формирования импульсно-модулированного сигнала и передачи его на блок приёма и передачи акустического сигнала, а также с обеспечением возможности передачи принятого отражённого сигнала от блока приёма и передачи акустического сигнала в детектор, блок измерения времени выполнен и соединён с обеспечением возможности измерения времени между излучением зондирующего сигнала и приёмом отражённого сигнала, детектор соединён со входом интегратора, выход интегратора соединён со входом аналого-цифрового преобразователя, кроме того введены блок хранения порогового значения и первый блок сравнения, причём аналого-цифровой преобразователь соединён с первым блоком сравнения, блок хранения порогового значения также соединён с первым блоком сравнения, который выполнен с обеспечением возможности передачи сигнала, полученного от аналого-цифрового преобразователя, блоку хранения данных об эхо-сигналах, если сигнал от аналого-цифрового преобразователя больше сигнала от блока хранения порогового значения, и передачи блоку хранения данных об эхо-сигналах сигнала равного нулю, если сигнал от аналого-цифрового преобразователя меньше сигнала от блока хранения порогового значения, в первом частном случае устройства в него дополнительно введены измеритель угла поворота, блок хранения данных об угле поворота, второй блок сравнения, причём выход измерителя угла поворота и выход блока хранения данных об угле поворота соответственно соединены со входами второго блока сравнения, который выполнен с обеспечением возможности сравнения текущего значения от измерителя угла поворота и его предыдущего значения, сохранённого в блоке хранения данных об угле поворота, выход второго блока сравнения соединён с блоком питания, причём блок питания выполнен с обеспечением возможности выключения при получении сигнала, инициированного блоком сравнения при равенстве его входных сигналов, во втором частном случае в него дополнительно введён стопор, выполненный с обеспечением возможности удержания корпуса относительно штанги до момента погружения корпуса в жидкость. The specified technical result is achieved due to the fact that, according to the first embodiment, in an acoustic profilograph to obtain an image of the bottom surface containing the rod and the housing, the rod provided with a limiter located at its end, the housing is equipped with a through hole, and the rod and the through hole are threaded interacting with each other, in addition, the housing is equipped with an acoustic signal reception and transmission unit, a power supply, a buoyancy control unit, a switch and an electronic distribution area burs, while in the area of electronic devices there is a switch, an echo-signal storage unit, a generator, a time measuring unit, a detector, an integrator, an analog-to-digital converter, the generator being connected to a switch that is connected to an acoustic signal receiving and transmitting unit and a detector, despite the fact that the generator and switch are configured to provide a pulse-modulated signal and transmit it to the unit for receiving and transmitting an acoustic signal, as well as providing the transmission of the received reflected signal from the receiver unit and the transmission of the acoustic signal to the detector, the time measurement unit is made and connected to provide the possibility of measuring the time between the radiation of the probe signal and the reception of the reflected signal, the detector is connected to the integrator input, the integrator output is connected to the input of the analog-to-digital converter , the output of the analog-to-digital converter and the output of the time measuring unit are connected to the echo signal storage unit, in the first particular case in the device an angle meter, a storage unit for rotation angle data, a second comparison unit are additionally introduced; moreover, the output of the rotation angle meter and the output of the rotation angle data storage unit are respectively connected to the inputs of the second comparison unit, which is configured to compare the current value from the angle meter rotation and its previous value stored in the rotation angle data storage unit, the output of the second comparison unit is connected to the power unit, and the power unit is provided with the possibility of turning off when receiving a signal initiated by the comparison unit when its input signals are equal, in the second particular case, a stopper is additionally introduced into it, made to ensure that the housing is held relative to the rod until the housing is immersed in liquid, according to the second embodiment, in an acoustic profiler to obtain image of the bottom surface containing the rod and the housing, and the rod is equipped with a limiter located at its end, the housing is equipped with a through hole, and the rod through This hole is provided with threads that interact with each other, in addition, the housing is equipped with an acoustic signal receiving and transmission unit, a power supply unit, a buoyancy control unit, a switch and an area for placing electronic devices, with a switch and an echo data storage unit -signals, generator, time measuring unit, detector, integrator, analog-to-digital converter, the generator being connected to a switch that is connected to the receiving and transmitting unit a hustle signal and a detector, despite the fact that the generator and the switch are configured to provide a pulse-modulated signal and transmit it to the receiving and transmitting unit of the acoustic signal, as well as providing the possibility of transmitting the received reflected signal from the receiving and transmitting unit of the acoustic signal to the detector, the time measuring unit is made and connected with the possibility of measuring the time between the radiation of the probe signal and the reception of the reflected signal, the detector is connected to the input integr ator, the integrator output is connected to the input of the analog-to-digital converter, in addition, a threshold value storage unit and a first comparison unit are introduced, moreover, the analog-to-digital converter is connected to the first comparison unit, the threshold value storage unit is also connected to the first comparison unit, which is designed to provide the possibility of transmitting the signal received from the analog-to-digital converter to the echo-signal data storage unit if the signal from the analog-to-digital converter is larger than the signal from the storage unit the threshold value, and transmitting to the data storage unit about the signal echoes a signal equal to zero, if the signal from the analog-to-digital converter is less than the signal from the threshold data storage unit, in the first particular case of the device, an angle measuring device and an angle data storage unit are additionally introduced into it rotation, the second comparison unit, and the output of the angle meter and the output of the data storage unit about the rotation angle are respectively connected to the inputs of the second comparison unit, which is made possible and comparing the current value from the rotation angle meter and its previous value stored in the rotation angle data storage unit, the output of the second comparison unit is connected to the power supply unit, and the power supply unit is configured to turn off when receiving a signal initiated by the comparison unit when its input is equal signals, in the second particular case, a stopper is additionally introduced into it, made with the possibility of holding the housing relative to the rod until the housing is immersed in liquid.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Изобретение поясняется чертежами (фиг. 1-4), где на фиг. 1 представлен условный разрез устройства вертикальной плоскостью, на фиг. 2 представлена блок-схема устройства, на фиг.3 показана возможная траектория движения сканирующего акустического луча по дну и изображение поверхности дна, на фиг.4 изображено пояснение использования устройства.The invention is illustrated by drawings (FIGS. 1-4), where in FIG. 1 shows a conditional section of the device in a vertical plane, in FIG. 2 is a block diagram of the device, FIG. 3 shows a possible trajectory of the scanning acoustic beam along the bottom and an image of the bottom surface, and FIG. 4 shows an explanation of the use of the device.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

На чертежах обозначены: штанга 1, стопор 2, корпус 3, область размещения электронных приборов 4, блок питания 5, блок приёма и передачи акустического сигнала 6, ограничитель 7, блок регулирования плавучести 8, переключатель 9, первый усилитель 10, детектор 11, интегратор 12, аналого-цифровой преобразователь 13, блок хранения порогового значения 14, первый блок сравнения 15, блок присваивания номера измерений 16, блок хранения значения шума 17, блок хранения данных об эхо-сигналах 18, блок управления 19, измеритель угла поворота 20, второй блок сравнения 21, блок хранения данных об угле поворота 22, реле времени 23, выключатель 24, генератор 25, второй усилитель 26, блок измерения времени 27.In the drawings are indicated: rod 1, stopper 2, housing 3, electronic devices placement area 4, power supply unit 5, acoustic signal reception and transmission unit 6, limiter 7, buoyancy control unit 8, switch 9, first amplifier 10, detector 11, integrator 12, analog-to-digital converter 13, a threshold value storage unit 14, a first comparison unit 15, a measurement number assignment unit 16, a noise value storage unit 17, an echo signal storage unit 18, a control unit 19, a rotation angle meter 20, a second block comparison 21, blo storing data of rotation angle of 22, the time relay 23, a switch 24, a generator 25, second amplifier 26, time measuring unit 27.

В корпусе 3 устройства размещены блок приёма и передачи акустического сигнала 6, блок питания 5, блок регулирования плавучести 8. Корпус 3 содержит область размещения электронных приборов 4, в которой размещены переключатель 9, первый усилитель 10, детектор 11, интегратор 12, аналого-цифровой преобразователь 13, первый блок сравнения 15, блок хранения порогового значения 14, блок присваивания номера измерений 16, блок хранения значения шума 17, блок хранения данных об эхо-сигналах 18, второй усилитель 26, генератор 25, реле времени 23, второй блок сравнения 21, блок хранения данных об угле поворота 22, измеритель угла поворота 20, блок управления 19, блок измерения времени 27.An acoustic signal receiving and transmitting unit 6, a power supply 5, and a buoyancy control unit 8 are placed in the device’s case 3 converter 13, a first comparison unit 15, a threshold value storage unit 14, a measurement number assignment unit 16, a noise value storage unit 17, an echo signal storage unit 18, a second amplifier 26, a generator 25, a time relay 23, a second comparison unit 21, the rotation angle data storage unit 22, the rotation angle meter 20, the control unit 19, the time measuring unit 27.

Здесь и далее упоминание верхний и нижний соотносятся с учётом направления вектора силы тяжести при обычном для данного устройства расположении в процессе использования. Термины горизонтально и вертикально и их производные понимаются в смысле расположения перпендикулярно вектору силы тяжести или параллельно ему, соответственно.Hereinafter, the mention of the upper and lower correlate with regard to the direction of the vector of gravity at the usual location for the device during use. The terms horizontally and vertically and their derivatives are understood in the sense of an arrangement perpendicular to the gravity vector or parallel to it, respectively.

Корпус 3 акустического профилографа (далее, иногда профилограф) имеет каплевидную форму с утолщением книзу. Каплевидная форма обладает наименьшим коэффициентом гидродинамического сопротивления. Корпус 3 выполнен герметичным. В корпусе 3 выполнено вертикальное сквозное отверстие с внутренней резьбой. Ось сквозного отверстия совпадает с осью симметрии корпуса 3 акустического профилографа. Акустический профилограф может быть размещён на штанге.The housing 3 of the acoustic profilograph (hereinafter, sometimes the profilograph) has a teardrop shape with a thickening downward. The teardrop-shaped form has the lowest coefficient of hydrodynamic resistance. Case 3 is sealed. In the housing 3 there is a vertical through hole with an internal thread. The axis of the through hole coincides with the axis of symmetry of the casing 3 of the acoustic profiler. An acoustic profiler can be placed on the bar.

Штанга 1 представляет собой деталь цилиндрической формы. Диаметр штанги 1 немного меньше диаметра сквозного отверстия, выполненного в корпусе 3. На боковой поверхности штанги 1 выполнена внешняя резьба, ответная по отношению к внутренней резьбе поверхности сквозного отверстия. Штанга 1 может быть выполнена разборной и может состоять из нескольких соединяемых между собой секций. Сквозное отверстие и штанга 1 выполнены с обеспечением возможности перемещения акустического профилографа вниз по штанге 1 под действием силы тяжести (если штанга 1 размещена вертикально) и одновременным вращением профилографа вокруг собственной оси, которая совпадает с осью сквозного отверстия. Разборная конструкция штанги 1 обеспечивает быстрый подъём профилографа после окончания измерений профиля дна. На нижнем конце штанги 1 размещён ограничитель 7, не позволяющий профилографу продолжать движение. Например, ограничитель 7 может быть выполнен в виде диска, диаметр которого больше диаметра сквозного отверстия. В частном случае шаг внешней резьбы на штанге 1 и шаг ответной резьбы на поверхности сквозного отверстия могут быть изменены.Rod 1 is a cylindrical part. The diameter of the rod 1 is slightly smaller than the diameter of the through hole made in the housing 3. On the lateral surface of the rod 1, an external thread is made that is responsive to the internal thread of the surface of the through hole. The rod 1 can be made collapsible and may consist of several sections interconnected. The through hole and the rod 1 are made with the possibility of moving the acoustic profilograph down the rod 1 under the action of gravity (if the rod 1 is placed vertically) and at the same time rotating the profilograph around its own axis, which coincides with the axis of the through hole. The collapsible design of the rod 1 provides a quick rise of the profilograph after finishing measurements of the bottom profile. At the lower end of the rod 1 there is a limiter 7, which does not allow the profiler to continue moving. For example, the limiter 7 can be made in the form of a disk whose diameter is larger than the diameter of the through hole. In the particular case, the pitch of the external thread on the rod 1 and the step of the mating thread on the surface of the through hole can be changed.

Основным элементом устройства является блок приёма и передачи акустического сигнала 6. Блок приёма и передачи акустического сигнала 6 размещён в корпусе 3 или конструктивно объединён с ним. Блок приёма и передачи акустического сигнала 6 содержит в том числе пьезоэлектрический электроакустический преобразователь, выполненный и размещённый с обеспечением возможности приёма извне и передачи (излучения) акустического сигнала в окружающую среду. Электроакустический преобразователь представляет собой устройство, преобразующее электрическую энергию в акустическую и наоборот, акустическую в электрическую (электроакустические преобразователи описаны в источнике "Ультразвук. Маленькая энциклопедия", под редакцией И.П.Голяминой, М.: Советская энциклопедия, 1979, с.78). Блок приёма и передачи акустического сигнала 6 закреплён в корпусе 3 таким образом, что направление распространения излучаемого акустического сигнала образует острый угол с направлением вектора силы тяжести (более подробно в отношении размещения блока приёма и передачи акустического сигнала 6 написано далее).The main element of the device is the unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6. The unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6 is placed in the housing 3 or structurally combined with it. The unit for receiving and transmitting an acoustic signal 6 includes, among other things, a piezoelectric electro-acoustic transducer made and placed to provide the possibility of receiving from outside and transmitting (emitting) the acoustic signal to the environment. Electro-acoustic transducer is a device that converts electrical energy into acoustic and vice versa, acoustic into electrical energy (electro-acoustic transducers are described in the source "Ultrasound. Little Encyclopedia", edited by I.P. Golyamina, M .: Soviet Encyclopedia, 1979, p. 78) . The unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6 is fixed in the housing 3 in such a way that the propagation direction of the emitted acoustic signal forms an acute angle with the direction of the gravity vector (for more details regarding the placement of the unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6, see below).

Блок приёма и передачи акустического сигнала 6 соединён с переключателем (ключом) 9. Блок приёма и передачи акустического сигнала 6 может находиться в состоянии, в котором электроакустический преобразователь излучает акустический сигнал (для упрощения такое состояние названо первым состоянием), и состоянии, в котором электроакустический преобразователь принимает акустический сигнал из окружающей среды (для упрощения такое состояние названо вторым состоянием).The unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6 is connected to the switch (key) 9. The unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6 may be in a state in which the electro-acoustic transducer emits an acoustic signal (for simplicity, this state is called the first state), and a state in which the electro-acoustic the transducer receives an acoustic signal from the environment (for simplicity, this state is called the second state).

Переключатель 9 представляет собой устройство, осуществляющее переключение электрической цепи между двумя состояниями с заданной частотой переключения или моменты времени. Частота переключения устанавливается до начала измерений и зависит от параметров жидкости, водоёма или резервуара, вида излучаемого акустического сигнала, скорости звука в жидкости. Переключение может осуществляться необходимое для правильной работы акустического профилографа число раз. Первому положению переключателя 9 соответствует первое состояние электрической цепи, при котором обеспечивается прохождение электрического сигнала от выхода второго усилителя 26 в блок приёма и передачи акустического сигнала 6. Второму положению переключателя 9 соответствует второе состояние электрической цепи, при котором обеспечивается прохождение электрического сигнала, соответствующего акустическому эхо-сигналу, принятому блоком приёма и передачи акустического сигнала 6, от блока приёма и передачи акустического сигнала 6 ко входу первого усилителя 10. Переключатель 9 соединён со входом первого усилителя 10, выходом второго усилителя 26, блоком приёма и передачи акустического сигнала 6. Первое положение переключателя 9 обеспечивает соединение блока приёма и передачи акустического сигнала 6 с выходом второго усилителя 26, второе положение переключателя 9 обеспечивает соединение блока приёма и передачи акустического сигнала 6 со входом первого усилителя 10. Переключатель 9 снабжён выходом, соединённым со входом первого усилителя 10, входом, соединённым с выходом второго усилителя 26, и входом-выходом, соединённым с блоком приёма и передачи акустического сигнала 6. Переключатель 9 выполнен с обеспечением возможности внесения в него информации о значении частоты переключения или времени переключения. Информация о частоте переключения может передаваться от блока управления 19 или от внешнего устройства перед началом работы акустического профилографа.The switch 9 is a device that switches the electrical circuit between two states with a given switching frequency or time points. The switching frequency is set before the start of measurements and depends on the parameters of the liquid, reservoir or reservoir, the type of emitted acoustic signal, the speed of sound in the liquid. Switching can be carried out the number of times necessary for the correct operation of the acoustic profilograph. The first position of the switch 9 corresponds to the first state of the electric circuit, in which the electric signal from the output of the second amplifier 26 is transmitted to the unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6. The second position of the switch 9 corresponds to the second state of the electric circuit, in which the electric signal corresponding to the acoustic echo is transmitted -signal received by the unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6, from the unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6 to the input the first amplifier 10. The switch 9 is connected to the input of the first amplifier 10, the output of the second amplifier 26, the unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6. The first position of the switch 9 connects the unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6 with the output of the second amplifier 26, the second position of the switch 9 provides the connection of the block of reception and transmission of the acoustic signal 6 with the input of the first amplifier 10. The switch 9 is equipped with an output connected to the input of the first amplifier 10, an input connected to the output of the second ilitelya 26, and an input-output unit is connected with the reception and transmission acoustic signal 6. The switch 9 is configured to making any information about the value of the switching frequency or switching time. Information on the switching frequency can be transmitted from the control unit 19 or from an external device before starting the operation of the acoustic profiler.

Первый усилитель 10 и второй усилитель 26 осуществляют усиление входящих в них электрических сигналов с последующей передачей усиленных электрических сигналов для дальнейшей работы устройства. Выход первого усилителя 10 соединён со входом детектора 11 и входом блока измерения времени 27, вход второго усилителя 26 соединён с выходом генератора 25. Первый усилитель 10 осуществляет усиление электрического сигнала, полученного от блока приёма и передачи акустического сигнала 6 через переключатель 9, находящийся во втором положении, и передачу усиленного сигнала в детектор 11. Второй усилитель 26 осуществляет усиление полученного от генератора 25 сигнала и его передачу через находящийся в первом положении переключатель 9 в блок приёма и передачи акустического сигнала 6.The first amplifier 10 and the second amplifier 26 amplify their electrical signals, followed by the transmission of amplified electrical signals for further operation of the device. The output of the first amplifier 10 is connected to the input of the detector 11 and the input of the time measuring unit 27, the input of the second amplifier 26 is connected to the output of the generator 25. The first amplifier 10 amplifies the electrical signal received from the unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6 through the switch 9, located in the second position, and transmitting the amplified signal to the detector 11. The second amplifier 26 amplifies the signal received from the generator 25 and transmits it through the switch 9 in the first position to the receiving and transmitting unit 6 cottages acoustic signal.

Детектор 11 представляет собой устройство, осуществляющее детектирование электрического сигнала. Детектирование представляет собой процесс преобразования электромагнитного колебания для получения напряжения или тока, величина которого определяется параметрами колебания, с целью извлечения информации, содержащейся в изменениях этих параметров (определение детектирования представлено документе "Радиосвязь. Термины и определения" ГОСТ 24375-80). Детектор 11 может осуществлять квадратичное детектирование амплитудно-модулированного сигнала, который подаётся на его вход. На выходе детектора 11 сигнал будет пропорционален квадрату амплитуды модуляции сигнала. Вход детектора 11 соединён с первым усилителем 10, выход детектора 11 соединён со входом интегратора 12. Детектор 11 выполнен с обеспечением возможности получения электрического сигнала из первого усилителя 10, выделения электрического сигнала, пропорционального квадрату амплитуды модуляции входящего в детектор 11 сигнала и последующей передачей полученного электрического сигнала в интегратор 12.The detector 11 is a device that detects an electrical signal. Detection is the process of converting electromagnetic waves to obtain voltage or current, the value of which is determined by the parameters of the oscillation, in order to extract the information contained in the changes of these parameters (the definition of detection is presented in the document "Radio communication. Terms and definitions" GOST 24375-80). The detector 11 can perform quadratic detection of the amplitude-modulated signal, which is fed to its input. At the output of the detector 11, the signal will be proportional to the square of the amplitude of the modulation signal. The input of the detector 11 is connected to the first amplifier 10, the output of the detector 11 is connected to the input of the integrator 12. The detector 11 is configured to receive an electrical signal from the first amplifier 10, to isolate an electrical signal proportional to the square of the modulation amplitude of the signal entering the detector 11 and then transmitting the received electrical signal to the integrator 12.

Интегратор 12 или, по-другому, интегрирующее устройство, представляет собой вычислительное устройство для определения интеграла от входных переменных величин (определение интегрирующего устройства приведено, например, на сайте http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/90735, дата обращения 12.05.2017). Интегратор 12 осуществляет интегрирование по времени получаемого с выхода детектора 11 напряжения электрического сигнала, то есть может являться интегрирующим усилителем. При этом интервал времени, по которому осуществляется интегрирование, равен времени длительности входящего в интегратор 12 электрического сигнала. На выходе интегратора 12 будет электрический сигнал, напряжение которого пропорционально интегралу по времени от входящего электрического сигнала. Выход интегратора 12 соединён с аналого-цифровым преобразователем 13.The integrator 12, or, in other words, the integrating device, is a computing device for determining the integral of the input variables (the definition of the integrating device is given, for example, at http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/90735, appeal date 05/12/2017). The integrator 12 integrates over time the voltage of the electrical signal received from the output of the detector 11, that is, it can be an integrating amplifier. In this case, the time interval over which the integration is carried out is equal to the time duration of the electric signal entering the integrator 12. The output of the integrator 12 will be an electrical signal, the voltage of which is proportional to the integral over time of the incoming electrical signal. The output of the integrator 12 is connected to the analog-to-digital Converter 13.

Аналого-цифровой преобразователь 13 (далее иногда АЦП 13) представляет собой функциональный элемент, осуществляющий преобразование аналоговой переменной величины в цифровую величину (определение АЦП 13 представлено, например, в документе "Аналоговая и аналого-цифровая вычислительная техника. Термины и определения" ГОСТ 18421-93). АЦП 13 выполнен с обеспечением возможности преобразования напряжения получаемого электрического сигнала в двоичный машинный код и дальнейшей выдачи соответствующего цифрового сигнала. При этом каждому значению напряжения соответствует единственная последовательность символов двоичного машинного кода, которая представляет собой цифровой сигнал. Вход АЦП 13 соединён с выходом интегратора 12, выход АЦП 13 соединён с первым входом первого блока сравнения 15.An analog-to-digital converter 13 (hereinafter sometimes referred to as ADC 13) is a functional element that converts an analog variable into a digital value (the definition of ADC 13 is presented, for example, in the document "Analog and analog-to-digital computing. Terms and definitions" GOST 18421- 93). The ADC 13 is made with the possibility of converting the voltage of the received electrical signal into a binary machine code and further issuing the corresponding digital signal. Moreover, each voltage value corresponds to a single sequence of binary machine code symbols, which is a digital signal. The input of the ADC 13 is connected to the output of the integrator 12, the output of the ADC 13 is connected to the first input of the first comparison unit 15.

Блок хранения порогового значения 14 представляет собой запоминающее устройство, осуществляющее хранение информации о возможном значении радиоэлектронного шума (флуктуаций напряжения) на данных рабочих частотах электронных приборов акустического профилографа. Информация в блоке хранения порогового значения 14 хранится в виде последовательности символов двоичного машинного кода. Блок хранения порогового значения 14 выполнен с обеспечением возможности внесения в него информации о значении порогового значения радиоэлектронного шума на частоте работы акустического профилографа. Информация о значении порогового значения радиоэлектронного шума может быть получена от блока управления 19 или от внешнего устройства перед началом работы акустического профилографа. Выход блока хранения порогового значения 14 соединён со вторым входом первого блока сравнения 15.The threshold value storage unit 14 is a storage device that stores information about the possible value of radio-electronic noise (voltage fluctuations) at these operating frequencies of electronic devices of an acoustic profilograph. Information in the storage unit of the threshold value 14 is stored as a sequence of characters of a binary machine code. The storage unit of the threshold value 14 is configured to provide information on the value of the threshold value of the electronic noise at the frequency of the acoustic profiler. Information on the value of the threshold value of electronic noise can be obtained from the control unit 19 or from an external device before starting the operation of the acoustic profilograph. The output of the storage unit of the threshold value 14 is connected to the second input of the first comparison unit 15.

Первый блок сравнения 15 представляет собой электронный прибор, осуществляющий сравнение числовых значений, информация о которых закодирована в цифровых сигналах, принятых на первый и второй вход первого блока сравнения 15. Первый блок сравнения 15 осуществляет вывод цифрового сигнала, в котором закодировано большее числовое значение из принятых на первый вход и второй входы числовых значений. Вывод цифрового сигнала осуществляют на выход первого блока сравнения 15. Выход первого блока сравнения 15 соединён с первым входом блока управления 19.The first comparison unit 15 is an electronic device that compares numerical values, the information about which is encoded in digital signals received at the first and second input of the first comparison unit 15. The first comparison unit 15 outputs a digital signal in which the larger numerical value is encoded to the first input and second inputs of numerical values. The digital signal is output to the output of the first comparison unit 15. The output of the first comparison unit 15 is connected to the first input of the control unit 19.

Также в области размещения электронных приборов 4 размещён блок присваивания номера измерений 16. Блок присваивания номера измерений 16 представляет собой устройство, в состав которого входит ячейка памяти. Ячейка(и) памяти выполнена с обеспечением возможности хранения данных числового формата и изменения сохранённых в ячейку данных. Блок присваивания номера измерений 16 выполнен с возможностью осуществления механизма присваивания. Блок присваивания номера измерений 16 фактически является счётчиком от единицы с возможностью сброса до единицы. Номер измерения равен порядковому номеру измерения, считая от старта работы устройства, т.е. принятые устройством сигналы, соответствующие первому излучённому блоком приёма-передачи акустического сигнала, имеют первый номер и т.д. Таким образом номер измерения равен количеству соответствующих переключений переключателя 9 во второе положение после включения устройства. Присваивание следующего (большего на единицу) значения (номера измерений) осуществляют при получении команды от блока управления 19 на присваивание следующего значения (номера измерений). Сбрасывание до единицы осуществляют при получении команды от блока управления 19 на присваивание единицы или при отключении питания. Вход блока присваивания номера измерений 16 соединён с первым выходом блока управления 19, выход блока присваивания номера измерений 16 соединён с первым входом блока хранения данных об эхо-сигналах 18.Also, in the area of placement of electronic devices 4, a unit for assigning measurement numbers 16 is located. A unit for assigning measurement numbers 16 is a device that includes a memory cell. The memory cell (s) is configured to store data of a numerical format and change the data stored in the cell. The assignment unit of the measurement number 16 is configured to implement the assignment mechanism. The assignment unit of measurement number 16 is actually a counter from one with the possibility of resetting to one. The measurement number is equal to the serial number of the measurement, counting from the start of the device, i.e. the signals received by the device corresponding to the first emitted acoustic signal reception and transmission unit have a first number, etc. Thus, the measurement number is equal to the number of corresponding switchings of the switch 9 to the second position after turning on the device. Assigning the next (greater by one) value (measurement number) is carried out upon receipt of a command from the control unit 19 to assign the next value (measurement number). Resetting to unity is carried out upon receipt of a command from the control unit 19 to assign a unit or when the power is turned off. The input of the unit for assigning measurement numbers 16 is connected to the first output of the control unit 19, the output of the unit for assigning measurement numbers 16 is connected to the first input of the storage unit for echo signals 18.

Также в состав устройства входит блок хранения значения шума 17. Блок хранения значения шума 17 представляет собой запоминающее устройство, осуществляющее хранение числового нуля или любого другого числа, которое необходимо учитывать, если пороговое значение радиоэлектронного шума больше значения, полученного с выхода АЦП 13. Вход блока хранения значения шума 17 соединён со вторым выходом блока управления 19, выход блока хранения значения шума 17 соединён со вторым входом блока хранения данных об эхо-сигналах 18.The device also includes a noise value storage unit 17. The noise value storage unit 17 is a memory device that stores numerical zero or any other number that must be taken into account if the threshold value of electronic noise is greater than the value obtained from the output of the ADC 13. Block input the storage of the noise value 17 is connected to the second output of the control unit 19, the output of the storage unit of the noise value 17 is connected to the second input of the storage unit for echo signals 18.

Блок управления 19 представляет собой контроллер, осуществляющий обработку входящей в него информации и отправление команд. Блок управления 19 выполнен с обеспечением возможности получения информации от первого блока сравнения 15 и второго блока сравнения 21 и подачи команд блоку присваивания номера измерений 16, блоку хранения значения шума 17, блоку хранения данных об эхо-сигналах 18, блоку питания 5, блоку хранения данных об угле поворота 22. В частном случае блок управления 19 выполнен с обеспечением возможности подачи команд генератору 25 и переключателю 9.The control unit 19 is a controller that processes the information included therein and sends commands. The control unit 19 is configured to receive information from the first comparison unit 15 and the second comparison unit 21 and to issue commands to the assignment unit of the measurement number 16, the storage unit for the noise value 17, the storage unit for data about the echo signals 18, the power supply unit 5, the data storage unit about the angle of rotation 22. In the particular case, the control unit 19 is configured to provide commands to the generator 25 and the switch 9.

В состав устройства входит генератор 25. Генератор 25 представляет собой устройство, осуществляющее генерацию периодического электрического сигнала определённого типа, длительности и скважности. Генератор 25 осуществляет генерирование амплитудно-модулированного электрического сигнала. Генератор 25 выполнен с обеспечением возможности внесения в него информации о типе, длительности, скважности, глубине модуляции, частоте (или периоде) несущего сигнала и частоте (или периоде) огибающего сигнала (частоте или периоде модуляции). Тип, длительность, скважность, глубина модуляции, частота (или период) несущего сигнала и частота (или период) огибающего сигнала (частота или период модуляции) зависят от параметров жидкости, резервуара, окружающей среды. Данные параметры рассчитывают перед началом работы акустического профилографа. Данная информация может быть получена от блока управления 19 или от внешнего устройства. Выход генератора 25 соединён со входом второго усилителя 26. Генератор 25 и/или переключатель 9 выполнены с обеспечением формирования импульсного-модулированного сигнала.The device includes a generator 25. The generator 25 is a device that generates a periodic electrical signal of a certain type, duration and duty cycle. The generator 25 generates an amplitude-modulated electrical signal. The generator 25 is configured to provide information on the type, duration, duty cycle, modulation depth, frequency (or period) of the carrier signal and frequency (or period) of the envelope signal (frequency or period of modulation). The type, duration, duty cycle, modulation depth, frequency (or period) of the carrier signal and the frequency (or period) of the envelope signal (frequency or period of modulation) depend on the parameters of the liquid, reservoir, and environment. These parameters are calculated before starting the work of the acoustic profilograph. This information can be obtained from the control unit 19 or from an external device. The output of the generator 25 is connected to the input of the second amplifier 26. The generator 25 and / or switch 9 are configured to generate a pulse-modulated signal.

В состав устройства также входит блок измерения времени 27. Блок измерения времени 27 представляет собой устройство измерения времени между сигналом с первого входа блока измерения времени 27 и сигналом со второго входа блока измерения времени 27. Данное время фактически представляет собой время распространения акустического сигнала в жидкости, так как время распространения электрического сигнала по электронной цепи мало по сравнению с характерным временем распространения акустического сигнала в жидкости. В состав блока измерения времени 27 может входить набор элементов, осуществляющих задержку сигнала с выхода генератора 25 на некоторые фиксированные отрезки времени. Затем в блоке измерения времени 27 осуществляют сравнение между "задержанным" сигналом и принятым сигналом с выхода первого усилителя 10. Зная номер этого элемента, можно определить время задержки между сигналами. Описанный способ измерения времени между сигналами известен из уровня техники и описан, например, в источнике "Радиотехнические цепи и сигналы", С.И.Баскаков, М.: Высшая школа, 2-е издание. – с.68. На выход блока измерения времени 27 осуществляют выдачу информации о времени задержки между сигналами с первого входа и второго входа. По измеренному времени и известной скорости звука в жидкости может быть рассчитано расстояние до поверхности, от которой был отражён акустический сигнал. Первый вход блока измерения времени 27 соединён с генератором 25, второй вход соединён с выходом первого усилителя 10, выход соединён с третьим входом блока управления 19. Также блок измерения времени 27 может быть соединён с блоком хранения данных об эхо-сигналах 18.The device also includes a time measuring unit 27. The time measuring unit 27 is a time measuring device between the signal from the first input of the time measuring unit 27 and the signal from the second input of the time measuring unit 27. This time is actually the propagation time of the acoustic signal in the liquid, since the propagation time of an electric signal along an electronic circuit is small compared with the characteristic propagation time of an acoustic signal in a liquid. The composition of the time measurement unit 27 may include a set of elements that delay the signal from the output of the generator 25 to some fixed time intervals. Then, in the time measuring unit 27, a comparison is made between the “delayed” signal and the received signal from the output of the first amplifier 10. Knowing the number of this element, we can determine the delay time between the signals. The described method for measuring the time between signals is known from the prior art and is described, for example, in the source "Radio circuits and signals", S. I. Baskakov, M .: Higher school, 2nd edition. - p. 68. The output of the time measurement unit 27 provides information about the delay time between the signals from the first input and the second input. From the measured time and the known speed of sound in the liquid, the distance to the surface from which the acoustic signal was reflected can be calculated. The first input of the time measuring unit 27 is connected to the generator 25, the second input is connected to the output of the first amplifier 10, the output is connected to the third input of the control unit 19. Also, the time measuring unit 27 can be connected to the storage unit for echo signals 18.

Блок хранения данных об эхо-сигналах 18 представляет собой запоминающее устройство, осуществляющее хранение значений номеров измерений и два числовых значения для каждого номера измерений. Первое числовое значение представляет собой значение напряжения электрического сигнала, оцифрованное в АЦП 13. Напряжение данного электрического сигнала есть интеграл по времени от квадрата глубины модуляции электрического сигнала, преобразованного в блоке приёма и передачи акустического сигнала 6 из принятого акустического эхо-сигнала. Также первое числовое значение может представлять собой некоторое значение, которое хранят в блоке хранения значения шума 17. Второе числовое значение представляет собой результат измерения времени блоком измерения времени 27. Второе числовое значение представляет собой время распространения акустического сигнала в жидкости. Каждому номеру измерений соответствует единственное первое числовое значение и единственное второе числовое значение. Блок хранения данных об эхо-сигналах 18 может быть выполнен в виде постоянного запоминающего устройства или оперативного запоминающего устройства. Блок хранения данных об эхо-сигналах 18 выполнен с обеспечением возможности соединения с внешним устройством (персональным компьютером) и передачи данных. Первый вход блока хранения данных об эхо-сигналах 18 соединён с выходом блока присваивания номера измерений 16, второй вход блока хранения данных об эхо-сигналах 18 соединён с выходом блока хранения значения шума 17 и третьим выходом блока управления 19. Третий вход блока хранения данных об эхо-сигналах 18 соединён с шестым выходом блока управления 19.The echo signal storage unit 18 is a memory device that stores the values of the measurement numbers and two numerical values for each measurement number. The first numerical value is the voltage value of the electric signal digitized in the ADC 13. The voltage of this electric signal is the time integral of the square of the modulation depth of the electric signal converted in the block for receiving and transmitting the acoustic signal 6 from the received acoustic echo signal. Also, the first numerical value may be some value that is stored in the noise value storage unit 17. The second numerical value is the result of time measurement by the time measuring unit 27. The second numerical value is the propagation time of the acoustic signal in the liquid. Each measurement number corresponds to a single first numerical value and a single second numerical value. The storage unit of data about the echo signals 18 can be made in the form of read-only memory or random access memory. The data storage unit about the echo signals 18 is configured to connect to an external device (personal computer) and transmit data. The first input of the echo signal storage unit 18 is connected to the output of the assignment unit of the measurement number 16, the second input of the echo signal storage unit 18 is connected to the output of the noise value storage unit 17 and the third output of the control unit 19. The third input of the data storage unit echo signals 18 is connected to the sixth output of the control unit 19.

Измеритель угла поворота 20 представляет собой устройство, осуществляющее измерение азимута (азимутального угла). Азимут – угол между плоскостью меридиана точки наблюдения и вертикальной плоскостью, проходящей через эту точку и наблюдаемый объект (определение азимутального угла приведено, например, на сайте http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/48922, дата обращения 18.05.2017). Измеритель угла поворота 20 выполнен с обеспечением возможности вывода цифровой информации о значении азимутального угла. Измеритель угла поворота 20 может представлять собой устройство, в состав которого входит гироскоп. Измеритель угла поворота 20 необходим для измерения угла поворота акустического профилографа относительно его собственной оси вращения. Измеритель угла поворота 20 выполнен с обеспечением возможности внесения в него информации о первоначальном угле поворота устройства. Информация о первоначальном угле поворота может быть получена от блока управления 19 или от внешнего устройства перед началом работы акустического профилографа. Выход измерителя угла поворота 20 соединён с первым входом второго блока сравнения 21.The angle meter 20 is a device that measures the azimuth (azimuth angle). Azimuth - the angle between the meridian plane of the observation point and the vertical plane passing through this point and the observed object (the definition of the azimuthal angle is given, for example, on the website http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/48922, access date 18.05 .2017). The angle meter 20 is configured to output digital information about the value of the azimuthal angle. The angle meter 20 may be a device, which includes a gyroscope. The angle meter 20 is required to measure the angle of rotation of the acoustic profilograph relative to its own axis of rotation. The angle meter 20 is made with the possibility of entering into it information about the initial angle of rotation of the device. Information about the initial angle of rotation can be obtained from the control unit 19 or from an external device before starting the operation of the acoustic profiler. The output of the angle meter 20 is connected to the first input of the second comparison unit 21.

Блок хранения данных об угле поворота 22 представляет собой запоминающее устройство, осуществляющее хранение информации о значении угла поворота измерителя угла поворота 20. Информация в блоке хранения данных об угле поворота 22 хранится в виде последовательности символов двоичного машинного кода. Вход блока хранения данных об угле поворота 22 соединён с четвёртым выходом блока управления 19. Выход блока хранения данных об угле поворота 22 соединён со вторым входом второго блока сравнения 21.The rotation angle data storage unit 22 is a memory device that stores information about the rotation angle value of the rotation angle meter 20. Information in the rotation angle data storage unit 22 is stored as a sequence of characters of a binary machine code. The input of the data storage unit about the angle of rotation 22 is connected to the fourth output of the control unit 19. The output of the data storage unit about the angle of rotation 22 is connected to the second input of the second comparison unit 21.

Все блоки устройства, осуществляющие функцию хранения, могут быть конструктивно объединены в один блок.All units of the device that perform the storage function can be structurally combined into one unit.

Второй блок сравнения 21 представляет собой электронный прибор, осуществляющий сравнение числовых значений, информация о которых закодирована в цифровых сигналах, принятых на первый и второй вход второго блока сравнения 21. Второй блок сравнения 21 осуществляет вывод цифрового сигнала, в котором закодировано большее числовое значение из принятых на первый и второй входы числовых значений или ноль, если принятые на первый и второй входы числовые значения совпадают. Вывод цифрового сигнала осуществляется на выход второго блока сравнения 21. Выход второго блока сравнения 21 соединён со вторым входом блока управления 19.The second comparison unit 21 is an electronic device that compares numerical values, the information of which is encoded in digital signals received at the first and second input of the second comparison unit 21. The second comparison unit 21 outputs a digital signal in which the larger numerical value is encoded from the received to the first and second inputs of numerical values or zero if the numerical values received at the first and second inputs coincide. The digital signal is output to the output of the second comparison unit 21. The output of the second comparison unit 21 is connected to the second input of the control unit 19.

В частном случае измеритель угла поворота 20, блок хранения данных об угле поворота 22, второй блок сравнения 21 могут быть заменены на устройство, осуществляющее измерение угла поворота относительно предыдущего положения акустического профилографа относительно оси вращения. In the particular case of the angle meter 20, the storage unit about the angle of rotation 22, the second comparison unit 21 can be replaced by a device that measures the angle of rotation relative to the previous position of the acoustic profiler relative to the axis of rotation.

Все электронные приборы, требующие для своей работы электрическую энергию, подключены к блоку питания 5. Подключение выполнено с обеспечением работоспособности каждого из блоков. Блок питания 5 подключён по крайней мере к первому усилителю 10, второму усилителю 26, генератору 25, блоку управления 19, детектору 11, интегратору 12, АЦП 13, измерителю угла поворота 20, блоку хранения порового значения, блоку хранения значения шума 17, блоку хранения данных об эхо-сигналах 18, блоку измерения времени 27. Блок питания 5 соединён с выключателем 24, реле времени 23, пятым выходом блока управления 19. Блок питания 5 может представлять собой аккумулятор.All electronic devices that require electric energy for their work are connected to the power supply unit 5. The connection is made to ensure the operability of each of the units. The power supply 5 is connected to at least a first amplifier 10, a second amplifier 26, an oscillator 25, a control unit 19, a detector 11, an integrator 12, an ADC 13, a rotation angle meter 20, a pore value storage unit, a noise value storage unit 17, a storage unit data about the echo signals 18, the time measuring unit 27. The power supply 5 is connected to the switch 24, the time relay 23, the fifth output of the control unit 19. The power supply 5 may be a battery.

Выключатель 24 представляет собой прибор, который осуществляет включение и выключение блока питания 5. Выключатель 24 может быть выполнен в виде кнопки, при нажатии на которую осуществляется замыкание электрической цепи. Выключатель 24 выполнен с обеспечением возможности выключения блока питания 5, например, при получении команды от блока управления 19. Выключатель 24 может быть размещён на корпусе 3 или внутри него.The switch 24 is a device that turns on and off the power supply 5. The switch 24 can be made in the form of a button, when pressed, the circuit is closed. The switch 24 is configured to turn off the power supply 5, for example, upon receipt of a command from the control unit 19. The switch 24 can be placed on the housing 3 or inside it.

Реле времени 23 представляет собой устройство, контакты которого замыкаются (размыкаются) с некоторой задержкой во времени после получения управляющего сигнала (определение реле времени 23 приведено, например, на сайте http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/253886, дата обращения 19.05.2017). Реле времени 23 служит для подачи питания от блока питания 5 с некоторой временной задержкой после нажатия на кнопку включения.Time relay 23 is a device whose contacts close (open) with a certain delay in time after receiving a control signal (the definition of time relay 23 is given, for example, on the website http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/253886 , appeal date 05/19/2017). The time relay 23 serves to supply power from the power supply 5 with a certain time delay after pressing the power button.

В состав устройства также может входить стопор 2. Стопор 2 представляет собой деталь или устройство для фиксации частей механизма в определённом положении (определение стопора 2 приведено, например, на сайте http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/282362, дата обращения 25.05.2017). Стопор 2 может быть размещён между штангой 1 и внутренней поверхностью сквозного отверстия. Стопор 2 выполнен с обеспечением возможности временной фиксации положения акустического профилографа относительно штанги 1. Стопор 2 осуществляют фиксацию профилографа относительно штанги 1 по крайней мере до полного погружения акустического профилографа в жидкость.The device may also include a stopper 2. Stopper 2 is a part or device for fixing parts of the mechanism in a certain position (definition of stopper 2 is given, for example, on the website http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/282362 , appeal date 05/25/2017). The stopper 2 can be placed between the rod 1 and the inner surface of the through hole. The stopper 2 is configured to temporarily fix the position of the acoustic profilograph relative to the rod 1. The stopper 2 fixes the profilograph relative to the rod 1 at least until the acoustic profilograph is completely immersed in the liquid.

Блок регулирования плавучести 8 может представлять собой частично ограниченный объём в корпусе 3 акустического профилографа. При этом в данном объёме может находится вещество, количество которого можно изменять. Регулированием количества вещества внутри объёма регулируют полную массу акустического профилографа. Блок регулирования плавучести 8 необходим для обеспечения постоянной скорости погружения акустического профилографа в жидкости, поскольку её плотность может быть различной. The buoyancy control unit 8 may be a partially limited volume in the body 3 of the acoustic profilograph. In this case, a substance can be found in this volume, the amount of which can be changed. By controlling the amount of substance within the volume, the total mass of the acoustic profilograph is regulated. The buoyancy control unit 8 is necessary to ensure a constant speed of immersion of the acoustic profilograph in a liquid, since its density can be different.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

В случае использования указанных выше элементов и средств, изобретение реализуется следующим образом. In the case of using the above elements and means, the invention is implemented as follows.

Штангу 1 с ограничителем 7, корпус 3, стопор 2, блок регулирования плавучести 8 и все блоки устройства изготавливают отдельно. Некоторые блоки, например, первый блок сравнения 15, второй блок сравнения 21, блок управления 19 могут быть конструктивно объединены в один блок. В силу того, что все блоки и детали устройства содержат целый ряд элементов различного типа действия – их изготовление требует применения различных технологий и методов.Rod 1 with stop 7, housing 3, stopper 2, buoyancy control unit 8, and all units of the device are manufactured separately. Some blocks, for example, the first comparison unit 15, the second comparison unit 21, the control unit 19 can be structurally combined into one unit. Due to the fact that all the blocks and parts of the device contain a number of elements of a different type of action, their manufacture requires the use of various technologies and methods.

Например, изготавливают штангу 1 из металла. Штангу 1 может быть изготовлена технологией прокатки. На штанге 1 нарезают внешнюю резьбу, например, с помощью плашки, закрепляют ограничитель 7, например, приваривают его к штанге 1.For example, bar 1 is made of metal. Rod 1 can be manufactured by rolling technology. An external thread is cut on the rod 1, for example, using a die, a limiter 7 is fixed, for example, it is welded to the rod 1.

Далее изготавливают корпус 3 каплевидной формы, например, отливают из металла или пластмассы, выполняют в нём сквозное отверстие, например, высверливанием. На внутренней поверхности сквозного отверстия изготавливают внутреннюю резьбу, например, с помощью метчика. Внешняя резьба на боковой поверхности штанги 1 выполнена ответной по отношению к внутренней резьбе поверхности сквозного отверстия. В корпусе 3 выполняют дополнительные углубления для размещения блока питания 5, блока приёма и передачи акустического сигнала 6, блока регулирования плавучести 8. Углубление для размещения в нём блока приёма и передачи акустического сигнала 6 выполняют в утолщённой части корпуса 3. Размещают в соответствующие углубления блок питания 5, блок приёма и передачи акустического сигнала 6, блок регулирования плавучести 8.Next, a drop-shaped body 3 is made, for example, it is cast from metal or plastic, a through hole is made in it, for example, by drilling. On the inner surface of the through hole, an internal thread is made, for example, using a tap. The external thread on the side surface of the rod 1 is made reciprocal with respect to the internal thread of the surface of the through hole. In the housing 3, additional recesses are made to accommodate the power supply unit 5, the receiving and transmitting unit of the acoustic signal 6, the buoyancy control unit 8. The recess for accommodating the receiving and transmitting unit of the acoustic signal 6 is carried out in the thickened part of the housing 3. The power supply unit is placed in the corresponding recesses 5, a unit for receiving and transmitting an acoustic signal 6, a buoyancy control unit 8.

Блок приёма и передачи акустического сигнала 6 размещают таким образом, чтобы направление излучения акустического сигнала образовывало с осью сквозного отверстия острый угол. Это возможно, например, если расположить профилограф таким образом, чтобы уширение корпуса 3 было снизу, а ось сквозного отверстия совпадала с направлением вектора силы тяжести. Крепление блока приёма и передачи акустического сигнала 6 может быть осуществлено так, чтобы направление излучения акустического сигнала можно было менять в вертикальной плоскости.The unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6 is placed so that the direction of radiation of the acoustic signal forms an acute angle with the axis of the through hole. This is possible, for example, if you position the profilograph so that the broadening of the housing 3 is from below, and the axis of the through hole coincides with the direction of the gravity vector. The mounting unit of the reception and transmission of the acoustic signal 6 can be carried out so that the direction of emission of the acoustic signal can be changed in the vertical plane.

Также в корпусе 3 изготавливают углубление, в которой будут размещены электронные приборы. Данное углубление представляет собой область размещения электронных приборов 4. В области размещения электронных приборов 4 размещают переключатель 9, первый усилитель 10, детектор 11, интегратор 12, аналого-цифровой преобразователь 13, первый блок сравнения 15, блок хранения порогового значения 14, блок присваивания номера измерений 16, блок хранения значения шума 17, блок хранения данных об эхо-сигналах 18, второй усилитель 26, генератор 25, реле времени 23, второй блок сравнения 21, блок хранения данных об угле поворота 22, измеритель угла поворота 20, блок управления 19, блок измерения времени 27.Also in the housing 3 make a recess in which electronic devices will be placed. This recess represents the area of placement of electronic devices 4. In the area of placement of electronic devices 4, a switch 9, a first amplifier 10, a detector 11, an integrator 12, an analog-to-digital converter 13, a first comparison unit 15, a threshold value storage unit 14, a number assignment unit are placed measurements 16, a noise value storage unit 17, an echo signal storage unit 18, a second amplifier 26, a generator 25, a timer 23, a second comparison unit 21, a rotation angle data storage unit 22, a rotation angle meter 20, bl ok control 19, time measurement unit 27.

На корпусе 3 акустического профилографа закрепляют выключатель 24 и размещают разъём. Разъём необходим для передачи данных из блока хранения данных об эхо-сигналах 18 на внешнее устройство. Также через разъём вносят информацию в блок управления 19 или в другие блоки устройства. Осуществляют электрическое соединение между блоками устройства в соответствии с блок-схемой на фиг. 2.On the housing 3 of the acoustic profilograph, the switch 24 is fixed and a connector is placed. The connector is necessary for transmitting data from the data storage unit about the echo signals 18 to an external device. Also, information is transferred through the connector to the control unit 19 or to other units of the device. An electrical connection is made between the units of the device in accordance with the block diagram of FIG. 2.

Для получения изображения поверхности дна выполняют следующую последовательность действий. Сначала, исходя из параметров среды (например, плотности, вязкости, скорости звука), подбирают массу вещества в блоке регулирования плавучести 8. Подбор осуществляют таким образом, чтобы акустический профилограф опускался, вращаясь вокруг штанги 1, под действием силы тяжести в данной жидкости равномерно (с постоянной скоростью погружения). Для предварительных оценок скорость погружения профилографа в жидкость можно оценить по приближенной формуле v=0,22r2g(ρ- ρ0)/η, где r – радиус эквивалентной сферы каплевидного корпуса 3, g – ускорение свободного падения, ρ – плотность материала корпуса 3, ρ0 - плотность жидкости, η – динамическая вязкость жидкости. Для реальных условий эксплуатации профилографа, зная плотность и вязкость среды, массу прибора и диаметр резервуара, подбирают массу вещества в блоке регулирования плавучести 8 таким образом, чтобы скорость погружения составляла бы от 0,2 м/с до 5 м/с.To obtain an image of the bottom surface perform the following sequence of actions. First, based on the parameters of the medium (for example, density, viscosity, speed of sound), the mass of the substance is selected in the buoyancy control unit 8. The selection is carried out in such a way that the acoustic profiler is lowered, rotating around rod 1, under the influence of gravity in this fluid evenly ( with a constant speed of immersion). For preliminary estimates, the rate of immersion of the profilograph in liquid can be estimated using the approximate formula v = 0.22r2g (ρ- ρ0) / η, where r is the radius of the equivalent sphere of the teardrop-shaped body 3, g is the gravitational acceleration, ρ is the density of the material of the body 3, ρ0 - fluid density, η - dynamic fluid viscosity. For the actual operating conditions of the profilograph, knowing the density and viscosity of the medium, the mass of the device and the diameter of the tank, the mass of the substance in the buoyancy control unit 8 is selected so that the immersion speed is from 0.2 m / s to 5 m / s.

Исходя из параметров жидкости и резервуара, рассчитывают параметры акустического сигнала, необходимые для корректной работы акустического профилографа. Параметры акустического сигнала зависят, например, от скорости звука в жидкости, размеров резервуара. Для определения скорости звука в воде и других жидкостях существуют как эмпирические формулы, так и специальные таблицы. Параметры акустического сигнала соответствуют параметрам электрического сигнала, который будет генерировать генератор 25. Скважность подбирается таким образом, чтобы отражённый акустический сигнал мог быть принят блоком приёма и передачи акустического сигнала 6, то есть отражённый акустический сигнал не попадал в момент излучения акустического сигнала блоком приёма и передачи акустического сигнала 6.Based on the parameters of the liquid and the reservoir, calculate the parameters of the acoustic signal necessary for the correct operation of the acoustic profiler. The parameters of the acoustic signal depend, for example, on the speed of sound in the liquid, the size of the tank. To determine the speed of sound in water and other liquids, there are both empirical formulas and special tables. The parameters of the acoustic signal correspond to the parameters of the electric signal that the generator 25 will generate. The duty cycle is selected so that the reflected acoustic signal can be received by the receiving and transmitting unit of the acoustic signal 6, that is, the reflected acoustic signal did not get into the moment of emission of the acoustic signal by the receiving and transmitting unit acoustic signal 6.

Через разъём вносят соответствующие данные в блок управления 19, который после включения питания распределяет информацию между остальными блоками. В частном случае сразу вносят соответствующую информации в каждый из блоков. Например, вносят информацию об уровне излучения, типе и длительности каждого импульса, скважности излучения генерируемого электрического сигнала в генератор 25. В реле времени 23 вносят информацию о значении времени задержки. В блок хранения порогового значения 14 вносят пороговое значение. Также в блок хранения данных об угле поворота 22 вносят первоначальный угол поворота.Through the connector, the corresponding data is entered into the control unit 19, which after turning on the power distributes information between the remaining units. In the particular case, immediately enter the relevant information into each of the blocks. For example, information about the level of radiation, type and duration of each pulse, and the duty cycle of the radiation of the generated electrical signal is entered into the generator 25. Information on the value of the delay time is entered into the time relay 23. A threshold value is entered into the threshold value storage unit 14. Also, the rotation angle data storage unit 22 includes an initial rotation angle.

Далее блок питания 5, а также все электрические соединения и все блоки устройства, которым для своей работы необходима электрическая энергия, изолируют от возможного контакта с жидкостью любым известным способом, например, герметично закупоривают отверстия, в которых размещены блоки. Закрывают разъём заглушкой или любым другим способом, предотвращая попадание жидкости на контакты разъёма, затем опускают штангу 1 в жидкость ограничителем 7 вниз. Если штанга 1 выполнена разборной, то соединяют необходимое количество секций между собой. Устанавливают профилограф на штанге 1 или на верхней секции штанги 1 и фиксируют с помощью стопора 2 или фала.Next, the power supply unit 5, as well as all electrical connections and all units of the device that require electric energy for their operation, are isolated from possible contact with the liquid by any known method, for example, the openings in which the units are placed are hermetically sealed. Close the connector with a plug or in any other way, preventing liquid from entering the connector contacts, then lower the rod 1 into the liquid with the limiter 7 down. If the rod 1 is made collapsible, then connect the required number of sections to each other. Install the profilograph on the rod 1 or on the upper section of the rod 1 and fix it with a stopper 2 or a halyard.

Далее нажимают на выключатель 24, который включает блок питания 5. После включения блока питания 5 питание на электронные блоки подаётся через некоторое время задержки, обеспечиваемое реле времени 23, которое начинает отсчёт времени, через которое питание будет подано на блоки устройства, требующие для своей работы электрическую энергию.Next, they press the switch 24, which turns on the power supply 5. After turning on the power supply 5, power is supplied to the electronic units after a certain delay time, provided by a time relay 23, which starts the countdown of the time after which power will be supplied to the units of the device that require their work electrical energy.

Далее опускают штангу 1 до конца, на необходимую глубину. Устанавливают штангу 1 вертикально без возможности перемещения относительно дна любым известным способом. Например, закрепляют штангу 1 на крышке резервуара.Next, lower the bar 1 to the end, to the required depth. Set the rod 1 vertically without the possibility of moving relative to the bottom in any known manner. For example, the rod 1 is fixed on the lid of the tank.

Далее расфиксируют стопор 2, и акустический профилограф начинает погружение в жидкости. В частном случае стопор 2 получает команду на прекращение фиксации положения профилографа относительно штанги 1. В частном случае расфиксация стопора 2 может происходить после полного погружения профилографа в жидкость. После расфиксации погружение профилографа осуществляется практически с постоянной скоростью, при этом происходит перемещение внутренней резьбы сквозного отверстия относительно внешней резьбы штанги 1. Данное перемещение обеспечивает вращение профилографа вокруг штанги 1 и вокруг собственной оси. Профилограф одновременно движется вниз с постоянной скоростью и вращается вокруг собственной оси. Так как блок приёма и передачи акустического сигнала 6 расположен на некотором расстоянии от оси вращения профилографа, траекторией движения блока приёма и передачи акустического сигнала 6 будет винтовая линия. Вышесказанное проиллюстрировано на фиг.4. Стрелками показаны движение профилографа вниз и вращение вокруг собственной оси. При этом на фиг.4 показаны последовательные положения корпуса 3 профилографа по мере его опускания по штанге 1. Изменение направления излучения акустического сигнала в зависимости от изменения положения профилографа условно изображено при помощи лучей, направленных ко дну резервуара. На дне резервуара условно показаны отложения.Next, the stopper 2 is released, and the acoustic profilograph begins immersion in the liquid. In the particular case, the stopper 2 receives a command to stop fixing the position of the profilograph relative to the rod 1. In the particular case, the fixation of the stopper 2 can occur after the profiler is completely immersed in the liquid. After unlocking, the profiler is immersed at almost constant speed, while the internal thread of the through hole is moved relative to the external thread of the rod 1. This movement ensures that the profiler rotates around the rod 1 and around its own axis. The profiler simultaneously moves down at a constant speed and rotates around its own axis. Since the unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6 is located at a certain distance from the axis of rotation of the profilograph, the helix will be the path of the unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6. The foregoing is illustrated in FIG. The arrows indicate the movement of the profilograph down and rotation around its own axis. In this case, Fig. 4 shows the successive positions of the profilograph case 3 as it is lowered along the rod 1. The change in the direction of emission of the acoustic signal depending on the change in the position of the profilograph is conventionally shown using rays directed to the bottom of the tank. At the bottom of the tank deposits are conventionally shown.

Через время задержки блок питания 5 подаёт питание на электронные приборы. После включения питания и расфиксации стопора 2 акустический профилограф работает автономно. Акустический профилограф начинает сканировать поверхность дна следующим образом. Если переключатель 9 находится не в первом положении, переключают переключатель 9 в первое положение. Переключение переключателя 9 может происходить после подачи команды на переключение от блока управления 19. Генератор 25 генерирует амплитудно-модулированный ограниченный во времени электрический сигнал, который усиливает второй усилитель 26. Также сигнал с выхода генератора 25 подают на первый вход блока измерения времени 27. Усиленный вторым усилителем 26 сигнал подают в блок приёма и передачи акустического сигнала 6, который преобразует электрический сигнал в акустический и излучает его. Излучённый акустический сигнал распространяется в некотором телесном угле. Направление излучения образует острый угол с направлением вектора силы тяжести. Далее переключают переключатель 9 во второе положение. Переключение переключателя 9 может происходить после подачи команды на переключение от блока управления 19 или независимо от него с некоторой постоянной частотой переключения (то есть через некоторое заданное время). Акустический сигнал распространяется в жидкости до границы раздела сред и частично отражается от неё. Граница раздела сред представляет собой границу между двумя средами с различными волновыми сопротивлениями. Границей раздела может быть граница жидкости и твёрдого вещества или двух жидкостей разных плотностей. Часть отражённого от границы раздела сред эхо-сигнала распространяется в направлении блока приёма и передачи акустического сигнала 6 и доходит до него. Блок приёма и передачи акустического сигнала 6 принимает отражённый акустический эхо-сигнал.After a delay time, power supply 5 supplies power to electronic devices. After turning on the power and unlocking the stopper 2, the acoustic profiler operates autonomously. An acoustic profilograph begins to scan the bottom surface as follows. If the switch 9 is not in the first position, switch the switch 9 to the first position. The switch 9 can be switched after the switching command is issued from the control unit 19. The generator 25 generates an amplitude-modulated time-limited electric signal that amplifies the second amplifier 26. Also, the signal from the output of the generator 25 is supplied to the first input of the time measuring unit 27. Amplified by the second amplifier 26, the signal is fed into the block of reception and transmission of the acoustic signal 6, which converts the electrical signal into an acoustic one and emits it. The emitted acoustic signal propagates in some solid angle. The direction of radiation forms an acute angle with the direction of the gravity vector. Next, switch switch 9 to the second position. Switch 9 can be switched after a switching command is issued from the control unit 19 or independently of it with a certain constant switching frequency (that is, after some predetermined time). An acoustic signal propagates in the liquid to the interface of the media and is partially reflected from it. The media interface is the interface between two media with different wave impedances. The interface may be the boundary of a liquid and a solid or two liquids of different densities. Part of the echo signal reflected from the interface is propagated in the direction of the receiving and transmitting unit of the acoustic signal 6 and reaches it. The unit for receiving and transmitting an acoustic signal 6 receives a reflected acoustic echo signal.

Блок приёма и передачи акустического сигнала 6 преобразует принятый акустический эхо-сигнал в электрический сигнал. После прохождения переключателя 9 электрический сигнал подают на вход первого усилителя 10. Через определённое время (период переключения) переключатель 9 переводят в первое положение.The unit for receiving and transmitting an acoustic signal 6 converts the received acoustic echo signal into an electrical signal. After passing through the switch 9, the electric signal is fed to the input of the first amplifier 10. After a certain time (switching period), the switch 9 is transferred to the first position.

Первый усилитель 10 усиливает электрический сигнал и подаёт усиленный сигнал на второй вход блока измерения времени 27. Блок измерения времени 27 сравнивает сигнал с выхода генератора 25 и сигнал с выхода первого усилителя 10. При совпадении сигналов блок измерения времени 27 выдаёт в блок управления 19 время задержки между поданными на первый и второй вход блока измерения времени 27 сигналами.The first amplifier 10 amplifies the electric signal and feeds the amplified signal to the second input of the time measuring unit 27. The time measuring unit 27 compares the signal from the output of the generator 25 and the signal from the output of the first amplifier 10. When the signals coincide, the time measuring unit 27 gives a delay time to the control unit 19 between the signals fed to the first and second input of the time measuring unit 27.

Также первый усилитель 10 усиливает электрический сигнал и подаёт усиленный сигнал на вход детектора 11. Детектор 11 осуществляет квадратичное детектирование амплитудно-модулированного сигнала, который подают на его вход. На выходе детектор 11 выдаёт сигнал, пропорциональный квадрату амплитуды модуляции сигнала. Сигнал с выхода детектора 11 передают на вход интегратора 12. Интегратор 12 интегрирует по времени напряжение полученного на вход интегратора 12 сигнала. На выходе интегратор 12 выдаёт электрический сигнал, напряжение которого пропорционально интегралу по времени от входящего электрического сигнала. Сигнал с выхода интегратора 12 подают на вход АЦП 13.Also, the first amplifier 10 amplifies the electric signal and delivers the amplified signal to the input of the detector 11. The detector 11 performs quadratic detection of the amplitude-modulated signal, which is fed to its input. At the output, the detector 11 produces a signal proportional to the square of the amplitude of the modulation signal. The signal from the output of the detector 11 is transmitted to the input of the integrator 12. The integrator 12 integrates over time the voltage received at the input of the integrator 12 of the signal. At the output, the integrator 12 generates an electrical signal whose voltage is proportional to the time integral of the incoming electrical signal. The signal from the output of the integrator 12 is fed to the input of the ADC 13.

АЦП 13 преобразует напряжение принятого на вход электрического сигнала в двоичный машинный код и выдаёт соответствующий цифровой сигнал на выход АЦП 13. Сигнал с выхода АЦП 13 подают на первый вход первого блока сравнения 15. Первый блок сравнения 15 сравнивает принятое на первый вход значение со значением, принятым на второй вход. На второй вход подают пороговое значение, которое хранят в блоке хранения порогового значения 14. Если значение на первом входе больше значения на втором входе (порогового), то на выход первого блока сравнения 15 будет передан сигнал с первого входа. Если меньше - со второго входа. Сигнал с выхода первого блока сравнения 15 подают на первый вход блока управления 19. В частном случае АЦП 13 может быть включён в цепь после первого усилителя 10. То есть вход АЦП 13 соединён с входом первого усилителя 10, а выход АЦП 13 соединён со входом детектора 11. В таком случае детектирование, интегрирование по времени и сравнение с пороговым значением осуществляется для цифрового сигнала, полученного с выхода АЦП 13. В таком случае детектор 11, интегратор 12 и первый блок сравнения 15 фактически осуществляют пороговое детектирование электрического сигнала, полученного с выхода АЦП 13.The ADC 13 converts the voltage of the electrical signal received at the input into a binary machine code and issues a corresponding digital signal to the output of the ADC 13. The signal from the output of the ADC 13 is fed to the first input of the first comparison unit 15. The first comparison unit 15 compares the value received at the first input with the value taken to the second entrance. The threshold input is supplied to the second input, which is stored in the storage unit of the threshold value 14. If the value at the first input is greater than the value at the second input (threshold), then the signal from the first input will be transmitted to the output of the first comparison unit 15. If less - from the second entrance. The signal from the output of the first comparison unit 15 is fed to the first input of the control unit 19. In the particular case, the ADC 13 can be connected to the circuit after the first amplifier 10. That is, the input of the ADC 13 is connected to the input of the first amplifier 10, and the output of the ADC 13 is connected to the input of the detector 11. In this case, the detection, integration over time and comparison with the threshold value is carried out for a digital signal received from the output of the ADC 13. In this case, the detector 11, the integrator 12 and the first comparison unit 15 actually carry out threshold detection of electrical th signal received from the ADC 13 output.

Блок управления 19 выдаёт команду блоку присваивания номера измерений 16 на выдачу текущего значения в блок хранения данных об эхо-сигналах 18. Далее блок управления 19 выдаёт команду на присваивание следующего номера измерений (большего на единицу). Если в блок управления 19 на первый вход передано некоторое значение, большее порогового, то блок управления 19 выдаёт (направляет) данное значение в блок хранения данных об эхо-сигналах 18. Если в блок управления 19 на первый вход передано пороговое значение, то блок управления 19 подаёт команду блоку хранения значения шума 17 на выдачу некоторого числового значения, например, нуля в блок хранения данных об эхо-сигналах 18. Блок управления 19 получает время распространения сигнала и передаёт его на третий вход блока хранения данных об эхо-сигналах 18.The control unit 19 issues a command to the assignment unit of the measurement number 16 to provide the current value to the data storage unit about the echo signals 18. Next, the control unit 19 issues a command to assign the next measurement number (one more). If a certain value greater than the threshold value is transmitted to the control unit 19 to the first input, then the control unit 19 sends (directs) this value to the echo signal storage unit 18. If a threshold value is transmitted to the control unit 19 to the first input, then the control unit 19 sends a command to the storage unit of the noise value 17 to issue a certain numerical value, for example, zero to the storage unit for echo signals 18. The control unit 19 receives the propagation time of the signal and transfers it to the third input of the storage unit for echo signals eighteen.

Блок хранения данных записывает значение номера измерения, принятое на первый вход, и значение, принятое на второй вход. Также блок хранения данных об эхо-сигналах 18 записывает значение времени, принятое на третий вход. При этом каждому номеру измерения соответствует единственное значение, которое было принято на второй вход, и единственное значение времени, которое было принято на третий вход. Одновременно с этим измеритель угла поворота 20 измеряет азимутальный угол и передаёт измеренное значение на первый вход второго блока сравнения 21. The data storage unit records the value of the measurement number received at the first input and the value received at the second input. Also, the echo signal storage unit 18 records the time value received at the third input. In this case, each measurement number corresponds to a single value that was taken at the second input, and a single value of time that was taken to the third input. At the same time, the angle meter 20 measures the azimuthal angle and transfers the measured value to the first input of the second comparison unit 21.

Блок хранения данных об угле поворота 22 выдаёт хранящееся в нём значение на выход блока хранения данных об угле поворота 22. Второй блок сравнения 21 сравнивает значения, переданные на первый и второй входы, и выдаёт большее значение на выход. Если значения совпадают, то второй блок сравнения 21 выдаёт на свой выход ноль.The rotation angle data storage unit 22 provides the value stored in it to the output of the rotation angle data storage unit 22. The second comparison unit 21 compares the values transmitted to the first and second inputs and gives a larger value to the output. If the values match, then the second block of comparison 21 produces zero on its output.

Если принятое на второй вход блока управления 19 значение отлично от нуля (т.е. профилограф вращается), то блок управления 19 подаёт команду блоку хранения данных об угле поворота 22 на присваивание принятого на второй вход значения и само это значение. Если переключение переключателя 9 происходит после получения команды от блока управления 19, то блок управления 19 подаёт команду переключателю 9 на переключение в первое положение. Если генерация электрического сигнала в генераторе 25 происходит после получения команды от блока управления 19, то блок управления 19 подаёт команду генератору 25 на генерацию электрического сигнала.If the value received at the second input of the control unit 19 is nonzero (i.e., the profilograph rotates), then the control unit 19 gives the command to the data storage unit about the angle of rotation 22 to assign the value received to the second input and this value itself. If the switch 9 is switched after receiving a command from the control unit 19, then the control unit 19 sends a command to the switch 9 to switch to the first position. If the generation of the electric signal in the generator 25 occurs after receiving a command from the control unit 19, then the control unit 19 sends a command to the generator 25 to generate an electric signal.

Если принятое на второй вход блока управления 19 значение равно нулю (то есть угол поворота профилографа относительно предыдущего измерения равен нулю), то блок управления 19 выдаёт команду блоку питания 5 или выключателю 24 на отключение питания. Азимутальный угол перестаёт изменяться, когда профилограф достигает ограничителя 7 и прекращает движение. В частном случае в нижней части корпуса 3 профилографа установлен размыкатель. Когда происходит касание профилографом ограничителя 7, срабатывает контакт размыкателя, который отключает электропитание. Также блок управления 19 перед подачей команды на отключение питания может подавать команду блоку присваивания номера измерений 16 на присваивание единицы (то есть сброса до единицы). If the value received at the second input of the control unit 19 is zero (that is, the angle of rotation of the profiler relative to the previous measurement is zero), then the control unit 19 issues a command to the power supply 5 or switch 24 to turn off the power. The azimuthal angle stops changing when the profilograph reaches limiter 7 and stops moving. In a particular case, a disconnector is installed in the lower part of the profiler case 3. When the profilograph touches the limiter 7, the contact of the disconnector is activated, which disconnects the power supply. Also, the control unit 19 before issuing the command to turn off the power may instruct the unit assignment of the measurement number 16 to assign a unit (i.e., reset to one).

Отключение питания при отсутствии изменения азимутального угла обеспечивает отключение питания в нижней точке траектории движения профилографа, что позволяет снизить энергетические затраты и уменьшает количество хранящихся данных в блоке хранения данных об эхо-сигналах 18. Аналогично отключение питания при касании корпуса 3 и ограничителя 7 позволяет снизить энергетические затраты и уменьшает количество хранящихся данных в блоке хранения данных об эхо-сигналах.Turning off the power in the absence of changes in the azimuthal angle provides a power outage at the lower point of the trajectory of the profilograph, which reduces energy costs and reduces the amount of data stored in the data storage unit for echo signals 18. Similarly, turning off the power when touching the housing 3 and limiter 7 allows you to reduce energy costs and reduces the amount of data stored in the data storage unit about the echo signals.

При сканировании поверхности дна блок приёма и передачи акустического сигнала 6 движется по винтовой линии с постоянной скоростью погружения. Если дно резервуара плоское, то траектория движения области пересечения сканирующего акустического луча и плоскости резервуара будет представлять спираль. Траектория перемещения сканирующего акустического луча и условное изображение поверхности дна представлены на фиг. 3. When scanning the bottom surface, the unit for receiving and transmitting the acoustic signal 6 moves along a helical line with a constant speed of immersion. If the bottom of the tank is flat, then the path of the intersection of the scanning acoustic beam and the plane of the tank will be a spiral. The trajectory of the scanning acoustic beam and the conditional image of the bottom surface are presented in FIG. 3.

Включение в состав устройства первого блока сравнения 15, блока хранения порогового значения 14 и блока хранения значения шума 17 позволяет повысить отношение сигнал/шум, так как в случае отсутствия принятия эхо-сигнала блоком приёма и передачи акустического сигнала 6 в блок хранения данных об эхо-сигналах 18 будет записано одинаковое значение, например, ноль.The inclusion of the first comparison unit 15, the storage unit of the threshold value 14 and the storage unit of the noise value 17 makes it possible to increase the signal-to-noise ratio, since in the absence of an echo signal received by the reception and transmission unit of the acoustic signal 6 to the data storage unit signals 18 will be recorded the same value, for example, zero.

После отключения питания вынимают акустический профилограф из жидкости, подсоединяют через разъём к персональному компьютеру и передают на персональный компьютер данные, записанные в блоке хранения данных об эхо-сигналах 18. Так как известна скорость погружения профилографа в жидкости и первоначальное положение профилографа, можно однозначно определить азимутальный угол. Зная время распространения акустического сигнала, скорость звука в жидкости и угол между направлением излучения акустического сигнала и осью профилографа, можно определить расстояние до отражающей поверхности от оси профилографа. Если знать длину штанги 1, можно определить расстояние от отражающей поверхности до плоскости, перпендикулярной оси штанги 1 и проходящей через нижнюю поверхность ограничителя 7. Азимутальный угол, расстояние от оси профилографа, расстояние от плоскости, перпендикулярной оси штанги 1 и проходящей через нижнюю поверхность ограничителя 7 однозначно определяют пространственные координаты точки, от которой отразился акустический сигнал. По этой совокупности точек отражения далее строят трёхмерное изображение поверхности дна.After the power is turned off, the acoustic profilograph is removed from the liquid, connected to the personal computer via the connector and the data recorded in the echo-signal data storage unit 18 is transmitted to the personal computer. Since the immersion speed of the profilograph in the fluid and the initial position of the profilograph are known, the azimuthal angle. Knowing the propagation time of the acoustic signal, the speed of sound in the liquid, and the angle between the direction of radiation of the acoustic signal and the axis of the profiler, you can determine the distance to the reflecting surface from the axis of the profiler. If you know the length of the rod 1, you can determine the distance from the reflecting surface to the plane perpendicular to the axis of the rod 1 and passing through the lower surface of the stop 7. The azimuthal angle, the distance from the axis of the profilograph, the distance from the plane perpendicular to the axis of the rod 1 and passing through the lower surface of the stop 7 uniquely determine the spatial coordinates of the point from which the acoustic signal is reflected. Based on this set of reflection points, a three-dimensional image of the bottom surface is then constructed.

Таким образом, выполнение акустического профилографа описанным выше образом обеспечивает упрощение конструкции и снижение энергетических затрат. Вращение корпуса с установленными внутри него элементами обеспечивается за счёт его движения по резьбе под действием силы тяжести. Вследствие этого отсутствует необходимость наличия в устройстве двигателя, который должен обеспечивать вращение профилогрофа. С учётом этого можно сделать вывод, что упрощение конструкции обеспечено отсутствием необходимости в наличии в устройстве привода (в т.ч. двигателя). Для работы привода необходим дополнительный подвод энергии, а т.к. привод отсутствует, то дополнительная энергия не требуется и энергетические затраты по сравнению с прототипом снижаются.Thus, the implementation of the acoustic profilograph in the manner described above provides a simplified design and lower energy costs. The rotation of the housing with the elements installed inside it is ensured by its movement along the thread under the action of gravity. As a result of this, there is no need for an engine in the device, which should ensure the rotation of the profile grinder. With this in mind, we can conclude that the simplification of the design is ensured by the absence of the need for a drive (including an engine) in the device. For the drive to work, an additional supply of energy is required, since no drive, then additional energy is not required and energy costs compared with the prototype are reduced.

Claims (6)

1. Акустический профилограф для получения изображения поверхности дна по первому варианту, содержащий штангу и корпус, причём штанга снабжена ограничителем, расположенным на её конце, корпус снабжён сквозным отверстием, а штанга и сквозное отверстие снабжены резьбами, взаимодействующими друг с другом, кроме того, корпус снабжён блоком приёма и передачи акустического сигнала, блоком питания, блоком регулирования плавучести, выключателем и областью размещения электронных приборов, при этом в области размещения электронных приборов помещены переключатель, блок хранения данных об эхо-сигналах, генератор, блок измерения времени, детектор, интегратор, аналого-цифровой преобразователь, причём генератор соединён с переключателем, который соединён с блоком приёма и передачи акустического сигнала и детектором, притом что генератор и переключатель выполнены с обеспечением формирования импульсно-модулированного сигнала и передачи его на блок приёма и передачи акустического сигнала, а также с обеспечением возможности передачи принятого отражённого сигнала от блока приёма и передачи акустического сигнала в детектор, блок измерения времени выполнен и соединён с обеспечением возможности измерения времени между излучением зондирующего сигнала и приёмом отражённого сигнала, детектор соединён с входом интегратора, выход интегратора соединён с входом аналого-цифрового преобразователя, выход аналого-цифрового преобразователя и выход блока измерения времени соединены с блоком хранения данных об эхо-сигналах.1. An acoustic profiler for acquiring an image of the bottom surface according to the first embodiment, comprising a rod and a housing, the rod being provided with a stop located at its end, the housing is provided with a through hole, and the rod and the through hole are provided with threads that interact with each other, in addition, the housing equipped with a unit for receiving and transmitting an acoustic signal, a power supply, a buoyancy control unit, a switch and an area for placing electronic devices, while in the area for placing electronic devices They include a switch, an echo signal storage unit, a generator, a time measuring unit, a detector, an integrator, an analog-to-digital converter, the generator being connected to a switch that is connected to an acoustic signal receiving and transmitting unit and a detector, while the generator and switch are made ensuring the formation of a pulse-modulated signal and transmitting it to the receiving and transmitting unit of the acoustic signal, as well as providing the possibility of transmitting the received reflected signal from the receiving and transmitting unit transmitting the acoustic signal to the detector, the time measuring unit is made and connected with the possibility of measuring the time between the radiation of the probe signal and receiving the reflected signal, the detector is connected to the integrator input, the integrator output is connected to the input of the analog-to-digital converter, the output of the analog-to-digital converter and the output of the unit time measurements are connected to the echo signal storage unit. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в него дополнительно введены измеритель угла поворота, блок хранения данных об угле поворота, второй блок сравнения, причём выход измерителя угла поворота и выход блока хранения данных об угле поворота соответственно соединены с входами второго блока сравнения, который выполнен с обеспечением возможности сравнения текущего значения от измерителя угла поворота и его предыдущего значения, сохранённого в блоке хранения данных об угле поворота, выход второго блока сравнения соединён с блоком питания, причём блок питания выполнен с обеспечением возможности выключения при получении сигнала, инициированного блоком сравнения при равенстве его входных сигналов.2. The device according to claim 1, characterized in that it additionally includes a rotation angle meter, a rotation angle data storage unit, a second comparison unit, and the output of the rotation angle meter and the output of the rotation angle data storage unit are respectively connected to the inputs of the second block comparison, which is made possible by comparing the current value from the angle meter and its previous value stored in the rotation angle data storage unit, the output of the second comparison unit is connected to the power supply I, and the power supply unit is made with the possibility of turning off when receiving a signal initiated by the comparison unit with the equality of its input signals. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в него дополнительно введён стопор, выполненный с обеспечением возможности удержания корпуса относительно штанги до момента погружения корпуса в жидкость.3. The device according to claim 1, characterized in that a stopper is additionally inserted in it, which is configured to hold the housing relative to the rod until the housing is immersed in liquid. 4. Акустический профилограф для получения изображения поверхности дна по второму варианту, содержащий штангу и корпус, причём штанга снабжена ограничителем, расположенным на её конце, корпус снабжён сквозным отверстием, а штанга и сквозное отверстие снабжены резьбами, взаимодействующими друг с другом, кроме того, корпус снабжён блоком приёма и передачи акустического сигнала, блоком питания, блоком регулирования плавучести, выключателем и областью размещения электронных приборов, при этом в область размещения электронных приборов помещены переключатель, блок хранения данных об эхо-сигналах, генератор, блок измерения времени, детектор, интегратор, аналого-цифровой преобразователь, причём генератор соединён с переключателем, который соединён с блоком приёма и передачи акустического сигнала и детектором, притом что генератор и переключатель выполнены с обеспечением формирования импульсно-модулированного сигнала и передачи его на блок приёма и передачи акустического сигнала, а также с обеспечением возможности передачи принятого отражённого сигнала от блока приёма и передачи акустического сигнала в детектор, блок измерения времени выполнен и соединён с обеспечением возможности измерения времени между излучением зондирующего сигнала и приёмом отражённого сигнала, детектор соединён с входом интегратора, выход интегратора соединён с входом аналого-цифрового преобразователя, кроме того, введены блок хранения порогового значения и первый блок сравнения, причём аналого-цифровой преобразователь соединён с первым блоком сравнения, блок хранения порогового значения также соединён с первым блоком сравнения, который выполнен с обеспечением возможности передачи сигнала, полученного от аналого-цифрового преобразователя, блоку хранения данных об эхо-сигналах, если сигнал от аналого-цифрового преобразователя больше сигнала от блока хранения порогового значения, и передачи блоку хранения данных об эхо-сигналах сигнала, равного нулю, если сигнал от аналого-цифрового преобразователя меньше сигнала от блока хранения порогового значения.4. An acoustic profiler for acquiring an image of the bottom surface according to the second embodiment, comprising a rod and a housing, the rod being provided with a stop located at its end, the housing is provided with a through hole, and the rod and the through hole are provided with threads that interact with each other, in addition, the housing equipped with an acoustic signal reception and transmission unit, a power supply unit, a buoyancy control unit, a switch and an area for placing electronic devices, while in the area for placing electronic devices They include a switch, an echo signal storage unit, a generator, a time measuring unit, a detector, an integrator, an analog-to-digital converter, the generator being connected to a switch that is connected to an acoustic signal receiving and transmitting unit and a detector, while the generator and switch are made ensuring the formation of a pulse-modulated signal and transmitting it to the receiving and transmitting unit of the acoustic signal, as well as providing the possibility of transmitting the received reflected signal from the receiving and transmitting unit transmitting the acoustic signal to the detector, the time measuring unit is made and connected with the possibility of measuring the time between the radiation of the probing signal and receiving the reflected signal, the detector is connected to the integrator input, the integrator output is connected to the input of the analog-to-digital converter, and a threshold value storage unit is introduced and the first comparison unit, wherein the analog-to-digital converter is connected to the first comparison unit, the threshold value storage unit is also connected to the first unit I, which is configured to transmit the signal received from the analog-to-digital converter to the echo data storage unit, if the signal from the analog-to-digital converter is larger than the signal from the threshold storage unit, and to transmit the signal to the echo data storage unit equal to zero if the signal from the analog-to-digital converter is less than the signal from the threshold storage unit. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в него дополнительно введены измеритель угла поворота, блок хранения данных об угле поворота, второй блок сравнения, причём выход измерителя угла поворота и выход блока хранения данных об угле поворота соответственно соединены с входами второго блока сравнения, который выполнен с обеспечением возможности сравнения текущего значения от измерителя угла поворота и его предыдущего значения, сохранённого в блоке хранения данных об угле поворота, выход второго блока сравнения соединён с блоком питания, причём блок питания выполнен с обеспечением возможности выключения при получении сигнала, инициированного блоком сравнения при равенстве его входных сигналов.5. The device according to claim 4, characterized in that it also includes an angle meter, a storage unit for rotation angle data, a second comparison unit, and the output of the rotation angle meter and the output of the rotation angle data storage unit are respectively connected to the inputs of the second block comparison, which is made possible by comparing the current value from the angle meter and its previous value stored in the rotation angle data storage unit, the output of the second comparison unit is connected to the power supply I, and the power supply unit is made with the possibility of turning off when receiving a signal initiated by the comparison unit with the equality of its input signals. 6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в него дополнительно введён стопор, выполненный с обеспечением возможности удержания корпуса относительно штанги до момента погружения корпуса в жидкость.6. The device according to claim 4, characterized in that a stopper is additionally inserted in it, which is configured to hold the housing relative to the rod until the housing is immersed in liquid.
RU2017129478A 2017-08-18 2017-08-18 Acoustic profilograph for obtaining bottom surface image (options) RU2682081C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017129478A RU2682081C2 (en) 2017-08-18 2017-08-18 Acoustic profilograph for obtaining bottom surface image (options)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017129478A RU2682081C2 (en) 2017-08-18 2017-08-18 Acoustic profilograph for obtaining bottom surface image (options)

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017129478A3 RU2017129478A3 (en) 2019-02-18
RU2017129478A RU2017129478A (en) 2019-02-18
RU2682081C2 true RU2682081C2 (en) 2019-03-14

Family

ID=65442285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017129478A RU2682081C2 (en) 2017-08-18 2017-08-18 Acoustic profilograph for obtaining bottom surface image (options)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2682081C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU206988U1 (en) * 2020-08-05 2021-10-05 Акционерное общество "Научно-производственный концерн "ПРОМЭЛЕКТРОНИКА" SINGLE-BEAM NAVIGATION-DIMENSIONAL MULTI-FREQUENCY SOUNDER
RU2814150C1 (en) * 2023-01-18 2024-02-22 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Parametric profiler

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU533896A1 (en) * 1973-12-10 1976-10-30 Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина Downhole tool
US5173882A (en) * 1992-04-02 1992-12-22 Watson William D Sonar system for and method of arctic seafloor reconnaissance
US20060050615A1 (en) * 2004-09-03 2006-03-09 Lowrance Electronics, Inc. Transducer support and associated lock
RU2541733C1 (en) * 2013-10-22 2015-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Морские Инновации" ООО "Морские Инновации" Parametric profile recorder
RU153907U1 (en) * 2015-03-25 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук ACOUSTIC PROFILOGRAPH

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU533896A1 (en) * 1973-12-10 1976-10-30 Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина Downhole tool
US5173882A (en) * 1992-04-02 1992-12-22 Watson William D Sonar system for and method of arctic seafloor reconnaissance
US20060050615A1 (en) * 2004-09-03 2006-03-09 Lowrance Electronics, Inc. Transducer support and associated lock
RU2541733C1 (en) * 2013-10-22 2015-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Морские Инновации" ООО "Морские Инновации" Parametric profile recorder
RU153907U1 (en) * 2015-03-25 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук ACOUSTIC PROFILOGRAPH

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU206988U1 (en) * 2020-08-05 2021-10-05 Акционерное общество "Научно-производственный концерн "ПРОМЭЛЕКТРОНИКА" SINGLE-BEAM NAVIGATION-DIMENSIONAL MULTI-FREQUENCY SOUNDER
RU2814150C1 (en) * 2023-01-18 2024-02-22 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Parametric profiler

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017129478A3 (en) 2019-02-18
RU2017129478A (en) 2019-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104198593B (en) A kind of high hydrostatic pressure low-frequency calibration cavity and method of testing
US20160290847A1 (en) Pulse-wave ultrasound production well logging method and tool
US7672797B2 (en) Flow measurement in partially filled pipes using pulsed peak velocity doppler
CN103674180B (en) Come off the liquid level measuring system of reflector with bubble
CN101855525A (en) Level measurement system
US11029190B2 (en) Velocity sensor with parabolic reflector
CN105114774A (en) Shipborne depthometer fixing device
RU2682081C2 (en) Acoustic profilograph for obtaining bottom surface image (options)
RU2580907C1 (en) Ultrasonic waveguide level meter for liquid
US6360599B1 (en) Device for measuring liquid level preferably measuring tide level in sea
Foote Standard-target calibration of active sonars used to measure scattering: Principles and illustrative protocols
RU75060U1 (en) ACOUSTIC LOCATION SYSTEM OF NEAR ACTION
RU2356069C2 (en) Method of profiling bed loads
US10816384B2 (en) Radar level gauge system and method for interface measurement
US20060039239A1 (en) High-resolution and high-power ultrasound method and device, for submarine exploration
RU192949U1 (en) Antenna unit for a mobile complex for determining the level and volume of bottom sediments in oil tanks
RU2515125C1 (en) Method of determining sound speed
JPH06249697A (en) Ultrasonic liquid-level indicator
CN109444860A (en) Multibeam echosounder analog calibration device
NO20131637A1 (en) Improved downhole measurement method
RU2801053C1 (en) Acoustic method for measuring motion parameters of the layered marine environment
RU100838U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE PARAMETERS OF BODIES LOCATED AT THE BOTTOM OF THE RESERVOIRS
RU2133015C1 (en) Ultrasonic distant level indicator
RU2721307C1 (en) Acoustic method and apparatus for measuring sea-wave parameters
RU2436119C1 (en) Underwater probe

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200819