SU441537A1 - Отсчетное устройство дл эхолота - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области импульсной техники и может использоватьс  в гидролокации , например, в качестве отсчетного устройства дл  одновибраторных эхолотов с автоматической записью глубин при помощи самопишущего прибора посто нного тока.

Известные отсчетные устройства дл  эхолота содержат триггер, каскад регистрации пропущенных импульсов, фильтр и измерительный прибор.

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости устройства.

Это достигаетс  введением в предлагаемое устройство преобразовател  наир жени  во временной интервал и повторител  напр жени , соединепных между собой последовательно и включенных между входом триггера и выходом фильтра, причем амплитудна  переходна  характеристика повторител  напр жени  имеет регулируемый участок зоны нечувствительности .

На фиг. 1 представлена функциональна  схема эхолота с отсчетным устройством; на фиг. 2 - временные диаграммы работы эхолота; на фиг. 3 - амплитудна  передаточна  характеристика повторител  наир жени ; на фиг. 4 - модул ционна  характеристика преобразовател  напр жени  во временной интервал .

Синхронизирующее устройство 1 (фиг. 1) задает временной режим работы эхолота и подключено к генератору мощности 2 и преобразователю 3 напр женн  во временной интервал . Пьезовибратор 4 подсоединен к выходу генератора мощности 2 и к входу приемного тракта 5, включающего в себ  временную автоматическую регулировку усилени  (ВАРУ) 6, собственно приемник 7, детектор и

видеоусилитель 8. К выходу приемного тракта подключено отсчетное устройство 9, состо щее из статического триггера 10, электронного переключател  11, каскада 12 регистрации пропущенных импульсов и самопищущего

прибора 13 посто нного тока, подключенного к выходу трнггера через последовательно соединенные LC-фильтр 14 нижних частот и электронный переключатель 11. Вход по посто нному току преобразовател  3 напр жени  во

временной интервал соединен с емкостью фильтра через повторитель напр жени  15, имеющий на амплитудной характеристике регулируемый участок зоны нечувствительности. Эхолот совместно с отсчетным устройством

работает следующим образом.

Импульсами синхронизации (импульсы О на фиг. 2, а, д), поступающими от сиихропизирующего устройства 1, одновременно периодически запускаютс  ждущий генератор мощности

2 и нреобразователь 3 напр жени  во временной интервал. Генератор мощности 2 возбуждает пьезовибратор 4, который излучает ультразвуковой (зондирующий) импульс в направлении дна (импульс О на фиг. 2, б).

Преобразователь 3 напр жени  во временной интервал вырабатывает пр моугольный импульс напр жени  (фиг. 2, в), по длительности пропорциональный удвоенному времени распространени  ультразвукового импульса в направлении дна. Этим импульсом осуществл етс  стробирование приемного тракта: триггер 10 опрокидываетс  в одно нз устойчивых состо ний равновеси  и «принудительно поддерживаетс  в этом состо нии до поступлени  отраженного импульса. Случайные импульсы - помехи, возникающие на выходе приемного тракта, не в состо нии вернуть триггер в исходное состо ние устойчивого равновеси .

Отраженный от дна импульс (импульс I на фиг. 2, б) преобразуетс  вибратором 4 в электрические колебани , усиливаетс , детектируетс  приемным трактом и поступает на второй вход статического триггера 10, возвраща  его в исходное состо ние. Поскольку эти процессы повтор ютс  периодически, то на выходе триггера 10 существует периодическа  последовательность пр моугольных импульсов напр жени , из которых при помощи LC-фильтра 14 нижних частот выдел етс  посто нна  составл юща  напр жени  (ПС на фиг. 2, г), величина которого пр мо пропорциональна глубине под вибратором. С выхода LC-фильтра 14 напр жение поступает на вход самопишущего прибора 13 посто нного тока и на преобразователь 3 напр жени  во временной интервал.

ВАРУ 6 снижает коэффициент усилени  приемника в начале периода повторени  зондирующих импульсов, в результате чего уменьщаетс  прот женность «мертвой зоны под вибратором, иными словами, - уменьщаетс  предел минимально возможной измер емой глубины.

При промерах малых глубин (0,5-1,5 м) на выходе приемного тракта наблюдаетс  вследствие реверберации несколько отраженных импульсов (импульсы Пи III на фиг. 2, е), которые следуют с интервалом во времени через

2/;

где /г - рассто ние от вибратора до дна; V - скорость распространени  ультразвука в жидкости (в воде).

В результате действи  ВАРУ 6 основной отраженный импульс I при измерении малых глубин подвержен сильным амплитудным флуктуаци м. В силу этого триггер 10 в отдельные моменты времени возвращаетс  в исходное состо ние не первым (основным) отраженным импульсом, а вторым (П на фиг. 2, е) - вторичными отражени ми. Происходит увеличение длительности импульсов на выходе триггера и, как следствие, увеличение длительности строб-импульса преобразовател  напр жени  во временной интервал (фиг.2,ж).

Во все последующие интервалы времени триггер- 10 возвращаетс  в исходное состо ние не первым, а вторым отраженным импульсом (Т на фиг. 2, з), так как работа преобразовател  3 напр жени  во временной интервал

протекает с автоматическим слежением по времени (в то же самое врем  и по глубине) за вторым отраженным импульсом. Происходит удвоение показаний на индикаторе эхолота (ПС на фиг. 2, з). Пормальна  работа

эхолота восстановитс  только тогда, когда на выходе приемного тракта (на входе триггера 10) останетс  один отраженный импульс. Обычно это происходит при увеличении глубины под вибратором (судно перемещаетс  с

более мелкого места на более глубокое).

Дл  повыщени  помехоустойчивости при работе эхолота на малых и больших глубинах, устранени  искажений в записи профил  дна (батиграмме) напр жение с выхода LC-фильтра 14 поступает на вход преобразовател  3 через повторитель напр жени  15, у которого на амплитудной передаточной характеристике (фиг. 3) имеетс  регулируемый участок зоны нечувствительности. Модул ционна  характеристика устройства повторитель-преобразователь напр жени  во временной интервал также имеет зону нечувствительности (фиг. 4, крива  А). С такой модул ционной характеристикой на малых глубинах преобразователь

не «следит за глубиной. Длительность вырабатываемого преобразователем строб-импульса на малых глубинах (0,5-1,5 м) равна длительности зондирующего видеоимпульса на выходе приемного тракта. Поэтому кратковременное «пропадание первого (основного) отраженного импульса не приводит к заметным искажени м «записываемого профил , к увеличению показаний индикатора.

Предмет изобретени 

Отсчетное устройство дл  эхолота, содержащее статический триггер с раздельным

входом, первый выход которого через электронный переключатель и фильтр соединен с измерительным прибором, а между вторым выходом триггера и вторым входом электронного переключател  включен каскад регистрации пропущенных импульсов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости , в него дополнительно введен преобразователь напр жени  во временной интервал и повторитель напр жени , соединенные между собой последовательно и включенные между входом указанного триггера и выходом фильтра, причем амплитудна  переходна  характеристика повторител  напр жени  имеет регулируемый участок зоны нечувствительности .

О I

о I

,0,1 л ж

Длительности строб - импульса

Макс

Мин

О Мин

V Фаг.З

Глубина

макс