SU855576A1 - Эхолот - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к технике гидролокации и может использоватьс  в ультразвуковых одновибраторных эхо лотах.

Известен эхолот, содержащий измерительный блок, последовательно соединенные синхронизатор, генератор и пьезовибратор, выход которого соединен с входом приемника, первый блок выделени  временного интервгша,включающий RS-триггер, первый выход которого соединен через управл емой переключатель с входом фильтра нижних частот, между инверсным выходом RSтриггера и управл ющим входом управл емого переключател  включен блок регистрации пропущенных импульсов, первый вход RS-триггера соединен с выходом преобразовател  напр жени  во временной интервал, выход синхрониэатсфа соединен с первым входом преобразовател  напр жени  во временной интервал .

Однако известный эхолот имеет низкую точность измерени  на малых глубинах .

Цель изобретени  - повышение точности измерени  на малых глубинах.

Дл  этого в эхолот, содержащий измерительный блок, последовательно

соединенные синхронизатор, генератор и пьезовибратор, выход которого соединен с входом приемника, первый блок выделени  временного интервгша, включающий RS-триггер, первый выход которого соединен через управл емый переключатель с входом фильтра нижних частот, между инверсным выходом RS-триггера и управл ющим входом уп10 равл емого переключател  включен блок регистргщии пропущенных импульсов , первый вход RS-триггера соединен с выходом преобразовател  напр жени  во временной интервал, выход

15 синхронизатора соединен с первым входом прео«5разовател  напр жени  во временной интервал, введены элемент ИЛИ компаратор малых глубин, четыре элемента запрета, второй и третий

20 блоки вьщелени  временного, интерва .ла, ангшогичные первому блоку выделени  временного интервала, два генератора коротких стробирукиих импульсов, два делител  напр жени , при этом

25 выход элемента ИЛИ соединен с входом измерительного блока, входом компаратора малых глубин, первыми входами второго и третьего и вторым входом первого преобразовател  напр жени 

30 во временной интервал, выход компаратора малых глубин через первый эле мент запрета соединен с вторыми входами второго и третьего преобразователей напр жени  во .временной интервал , выходы второго третьего и четвертого элементов запрета соеошнены с вторыми входами соответствующих RS-триггеров, а первые входы второго третьего и четвертого элементов запрета соединены с выходом приемника, вторые входы тре тьего и четвертого элементов запрета соединены с выходок компаратора малых глубин, а второй и третий входы второго элемента запрета соединены соответственно с третьими входами третьего и четвертоto элементов запрета и через генератор коротких стробируидих импульсов с выходами второго и третьего преоО.разователей напр жени  во временной интервал, выход первого фильтра нижних частот непосредственно, а выходы остальных фильтров нижних частот через делители напр жений соединены с соответствук цими входами элемента ИЛИ, выход синхронизатора соединен с вторым входом первого элемента запрета.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема предложенного эхолота.

Эхолот содержит первый, второй и третий блоки 1-3 выделени  временного интервала, каждый из которых состоит из RS-триггера 4, управл емого переключател  5, фильтра б нижних частот, блока 7 регистрации пропущенных импульсов и преобразовател  8 напр жени  во временной интервал, приемник 9, синхронизатор 10, генератор 11,пьезовибратор 12,элемент ИЛИ 13 измерительный блок 14, компаратор 15 малых глубин, четыре элемента 16 19 запрета, два генератора 20 и 21 коротких стробирующих импульсов, два делител  напр жени  22 к 23.

Эхолот работает следугацим образом.

Импульсги«и синхронизации, поступгиощими от синхронизатора 10, одновременно периодически запускаетс  генератор 11 и преобразователь 8 блока 1. На преобразователи 8 блоков 2 к 3 синхронизирующие импульсы запуска поступают с выхода элемента 16 запрета в cлvчae, когда на запрещающем входе этого элемента есть сигнал Разрешение (логическа  единица) поступающий от компаратора 15 малых глубин. Генератор 11 возбуждае1± пьезовибратор 12, который излучает ультразвуковой (зондирующий) импульс в направлении дна (лодируемогО объекЧа ). Преобразователь 8 блока 1 генерирует пр моугольный импульс (строб) напр жени , по длительности пропорциональный удвоенному времени распространени  ультразвуково1 о импульса в направлении дна. Этим импульсом осуществл етс  стробирование блока 1:

:RS-триггер 4 опрокидываетс  в одно, из устойчивых состо ний равновеси  и поддерживаетс  в этом состо нии до поступлени  1-го отраженного импульса .

Преобразователи 8 блоков 2 и 3 осуществл ют те же функции, что и преобразователь 8 блока 1: генерируют пр моугольные импульсы, по длительности пропорциональные удвоенной и утроенной глубине под вибратором. Задним фронтом этого импульса запускаютс  генераторы 20 и 21 коротких стробируюадих импульсов. Этими импульсами осуществл етс  стробирование блоков 2 и 3 и осуществл етс  операци  Запрет 5 на прохождение в блок 1 вторичных отражений ультразвукового импульса.При промерах малых глубин на выходе приемного тракта наблюдаютс  вследствие реверберации несколько отраженных импульсов , которые следуют с интервалом во времени через врем 

t--|«, (1) где & - рассто ние от вибратора до

д а;

5 V - скорость распространени  ультразвука в жидкости (в воде) ..

В результате действи  стробируюQ щих импульсов основной отраженный импульс проходит в блок 1, а вторичные отражени  - в блоки 2 и 3. Этимн импульсами последовательно возвращаютс  в исходное нулевое состо ние RSе триггеры-4 всех трех блоков 1-3. Поскольку эти процессы повтор ютс  периодически, то на выходе каждого RS-триггера существует периодическа  последовательность пр моугольных импульсов с длительност ми t, 2t и 3t

0 соответственно, где t определ етс  по формуле (1). Из этой- периодической последовательности в каждом блоке 1-3 при помощи фильтров 6 нижних частот выдел етс  посто нна  составл юща  напр жени , величина которой в первом блоке 1 пр мо пропорциональна глубине под вибратором, а во втором и третьем блоках 2 и 3 пр мо пропорциональна удвоенной и утроенной

Claims (1)

1. д глубине. Во втором блоке 2 напр жение посто нной составл к цей (ПС) уменьшаетс  в 2 раза при помощи делител  22 напр жени , а в третьем блоке 3 в 3 раза при псжоци .делител  23 напр жени . Нормированные посто нные составл ющие поступают на вход элемента ИЛИ, на входе которого напр жение равно одному из максимальных входных. Это напр жение измер етс  измерительным блоком 1.4, шкала которого програ0 дуирована в единицах измер емого рас ,сто ни , и сравниваетс  с опорным напр жением Ц в компараторе 15 малых тлубин. Блоки 2 и 3 включаютс  в ра-. боту тогда, когда с компаратора 15 малых глубин на элемент 16 запрета начинает поступать логическа  едини ца, разрешающа  прохождение нмпупъсов синхронизации в блоки 2 и З.Если глубина t становитс  меньше минималь ной глубины , то в первом блоке наблюдаетс  исчезновение основного отраженного .импульса, при этом нарушаетс  периодичность выходных импуль сов RS-триггера 4 в первом блоке 1 и срабатывает блок 7 регистрации пропущенных импульсов (КРПИ). Сигнал с выхода блока 7 размыкает управл е:мый переключатель 5, соедин ющий выход RS-триггера 4 с фильтром 6 ниж них частот. Напр жение на выходе, фильтра б нижних частрт уменьшаетс  и блок 1 отключаетс  от элемента ИЛИ 13. В этой ситуации напр жение на вы ходе элемента ИЛИ 13  вл етс  резуль татом работы двух других блоков 2 и 3, которйе работают по BTOpcwy и третьему отражени м. Таким образом, предложенный эхоло позвол ет значительно, в 2 - 3 раза (в зависимости от числа каналов), уменьшить прот женность мертвой зоны под вибратором, т.е., уменьшить мини мальное рассто ние до отражающего объекта, которое может быть измерено Формула изобретени  Эхолот, содержащий измерительный блок, последовательно соединенные синхронизатор, генератор и пьезовибратор , выход которого соединен с вхо дом приемника, первый блок выделени  временного интервала, включающий RS-триггер, первый выход которого соединен через управл емый переключа тель с входом фильтра нижних частот, между инверсным выходом RS-триггера и управл ющим входом управл емого переключател  включен блок регистрации пропущенных импульсов, первый вход RS-триггера соединен с выходом преобразовател  напр жени  во временной интервал, выход синхронизатора .соединен с первым входом преобразовател  напр жени  во временной интервал , отличающийс   тем, , что, с целью повыиени  точности измерени  на малых глубинах, введены элемент ИЛИ, компаратор малых глубин,четыре элемента запрета, второй и третий блоки выделени  временного интервала , аналогичные первомублоку выделени  временного интервала, два генератора коротких стробирующих импульсов ,- два делител  напр жени , при этом выход элемента ИЛИ соединен с входс л измерительиого блока, входом компаратора малых глубин, первььли входами второго и третьего и вторым входом первого преобразовател  напр жени  во времен.нов. интервал, выход кс 1паратора малых глубин через первый элемент запрета соединен с вторыми входами второго и третьего преобразователей напр жени  во временной интервал, выходы второго, третьего и четвертого элементов запрета соединены с вторыми входами соответствующих RS-триггеров, а первые входы второго , третьего и четвертого элементов запрета соединены с выходом приемника , вторые входы третьего и четвертого элементов запрета соединены с выходом компаратора малых глубин, а второй и третий входы второго элемен-, та запрета соединены соответственно с третьими входами третьего и четвертого элементов запрета и через генератор коротких стробирующих импульсов с выходами второго и третьего преобразователей напр жени  во временной интервал, ш:1ход первого фильтра нижних частот непосредственно, а выходы остальных фильтров нижних частот через делители напр жений соединены с соответствукщими входг№ и элемента ИЛИ, выход синхронизатора соедииен с вторам входом первого элемента запрета . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 1 441537, кл. G OJ. S 9/66, 1975 (прототип).