DE1093100B

DE1093100B - Echosounder recorder for recording depth profiles lying across the direction of travel of a ship

Info

Publication number: DE1093100B
Application number: DEA24709A
Authority: DE
Inventors: Dr Heinrich Maass
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1956-04-14
Filing date: 1956-04-14
Publication date: 1960-11-17

Description

Echolotschreibgerät zur Aufzeichnung von quer zur Fahrtrichtung eines Schiffes liegenden Tiefenprofilen Die Erfindung bezieht sich auf ein Echolotschreibgerät zur Aufzeichnung von Tiefenprofilen quer zur Vorschubrichtung des Schreibstreifens, bei dem der Schreibgriffelträger während der das Profil ergebenden aufeinanderfolgenden Tiefenaufzeichnungen proportional zu dem horizontalen Abstand der Lotpunkte längs einer geradlinigen Führung quer über den Schreibstreifen verschoben wird. Echo sounder writing device for recording from across the direction of travel Depth profiles lying on the ship The invention relates to an echo sounder writing device for recording depth profiles perpendicular to the direction in which the writing strip is fed, in which the stylus support during the successive profile yielding Depth records proportional to the horizontal spacing of the plumb points along the length a straight line is moved across the writing strip.

Für die Aufzeichnung der Querprofile eines Flusses hat man ein als »Profilechograph« bekanntes Gerät entwickelt. An dem durch Ausleger verbreiterten Meßfahrzeug sind auf einer quer zur Fahrtrichtung liegenden Linie eine größere Anzahl, z. B. fünfunddreißig Echolotschwinger in Abständen von 1 m angebracht, mit denen während der Fahrt des Schiffes in schneller Aufeinanderfolge die unter den Schwingern liegenden Punkte des Flußbettes angelotet werden. Die hierzu erforderliche Schwingerumschaltung vollzieht sich gleichzeitig mit der Verschiebung eines Schreibsystems quer über einen Schreibstreifen, wobei das Schreibsystem die gemessenen Tiefen nebeneinander in der Wanderung des Lotortes quer zur Fahrtrichtung entsprechenden Abständen aufzeichnet. Nach jeder solchen Querprofilaufzeichnung wird der Schreibstreifen ein Stück weiterbewegt und nach Rückführung des Schreibsystems in die Ausgangsstellung das nächste Querprofil aufgezeichnet. Der schrittweise Vorschub des Schreibstreifens macht eine besondere Steuereinrichtung erforderlich. For the recording of the cross sections of a river one has an as "Profile echograph" well-known device developed. At the widened by cantilever There are a larger number of measuring vehicles on a line perpendicular to the direction of travel, z. B. thirty-five echo sounder mounted at intervals of 1 m, with which while the ship is moving in quick succession, those under the oscillators lying points of the river bed are plumbed. The transducer switching required for this takes place simultaneously with the shift of a writing system across a writing strip, the writing system placing the measured depths side by side records corresponding distances in the migration of the Lotortes transversely to the direction of travel. After each such transverse profile recording, the writing strip is moved a little further and after returning the writing system to the starting position, the next transverse profile recorded. The gradual advance of the writing strip makes a special one Control device required.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Steuereinrichtung entbehrlich zu machen und zugleich dem Streben des Apparatebauers, ungleichförmige Bewegungen zu vermeiden, Rechnung zu tragen. The object of the invention is to dispense with such a control device to make and at the same time the aspiration of the apparatus builder, irregular movements to avoid taking into account.

Gemäß der Erfindung wird der Schreibstreifen ständig mit gleichbleibender Geschwindigkeit in Längsrichtung weiterbewegt, und die geradlinige Führung des Schreibgriffelträgers ist zur Querrichtung des Schreibstreifens unter einem Winkel angeordnet, dessen Tangens gleich dem Verhältnis der Streifengeschwindigkeit zu der Geschwindigkeit der Querverschiebung des Schreibgriffelträgers während der Profilaufzeichnung ist. Der Schreibgriffelträger erfährt hierdurch während der Profilaufzeichnungen zusätzlich zu seiner Querverschiebung eine mit der Weiterbewegung des Schreibstreifens übereinstimmende gleichlaufende Verschiebung und wird bei seiner Rückführung in die Anfangsstellung relativ zum Schreibstreifen entgegen dessen gleichmäßiger Bewegung um ein bestimmtes Maß verschoben. Trotz der ständigen Weiterbewegung des Schreibstreifens erhält man so unverzerrte Profilaufzeichnungen. According to the invention, the writing strip becomes more and more constant Speed moved further in the longitudinal direction, and the rectilinear guidance of the stylus support is arranged at an angle to the transverse direction of the writing strip, the Tangent equals the ratio of the strip speed to the speed the transverse displacement of the stylus support during the profile recording. The stylus wearer also learns about this during the profile recordings for its transverse displacement a coincident with the further movement of the writing strip concurrent displacement and is when it is returned to the initial position relative to the writing strip against its uniform movement around a certain one Measure shifted. Despite the constant movement of the writing strip, you get so undistorted profile records.

Die Führung für den Schreibgriffelträger wird zweckmäßig verstellbar ausgebildet, so daß durch Änderung der Schrägstellung der Führung gegenüber der Querrichtung des Schreibstreifens und gleichzeitige Änderung der Papiervorschubgeschwindigkeit der Abstand zwischen den aufgezeichneten Profilkurven verändert werden kann. The guide for the pen holder is expediently adjustable formed so that by changing the inclination of the guide opposite the transverse direction of the writing strip and at the same time changing the paper feed speed the distance between the recorded profile curves can be changed.

Bei dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Stelle des üblichen z. B. bei dem erwähnten Profilechographen benutzten Schreibgriffels, der bei jeder Lotung mechanisch parallel zur Längsrichtung des aus elektrisch empfindlichem Papier bestehenden Schreibstreifens bewegt wird, eine größere Zahl von feststehenden Schreibgriffeln vorgesehen, die kammartig in gleichmäßigen Abständen voneinander an einem aus isoliermaterial bestehenden streifenförmigen, zur Längsrichtung des Schreibstreifens parallelen Schreibgriffelträger angebracht sind und ständig auf dem Schreibstreifen aufliegen. Diese Schreibgriffel sind mit auf einer kreisförmigen Kontaktbahn in gleichmäßigen Abständen angeordneten Kontakten verbunden und werden durch einen synchron mit der Lotperiode umlaufenden Kontaktarm bei jeder Lotung der Reihe nach mit dem Echoempfangsverstärker verbunden. Insbesondere für den Fall einer verstellbaren Führung für den Schreibgriffelträger ergibt sich durch den Fortfall des Antriebes für einen bewegten Schreibgriffel eine zusätzliche bauliche und betriebliche Vereinfachung. Die geringe Masse der Schreibgriffelanordnung läßt eine sehr schnelle Rückführung des Schreibgriffelträgers in die Anfangsstellung zu, so daß kaum eine Pause zwischen den einzelnen Profilaufzeichnungen eintritt, da ja gemäß der Erfindung die sonst für den Vorschub des Schreibstreifens zwischen den Profilaufzeichnungen erforderliche Zeit praktisch in Fortfall kommt. In the embodiment of the invention described below is instead of the usual z. B. stylus used with the mentioned profile echograph, which is mechanically parallel to the longitudinal direction of the electrically sensitive with each plumbing Paper existing writing strip is moved, a larger number of fixed Stylus pens are provided, which are comb-like at regular intervals from one another on a strip-shaped, made of insulating material, to the longitudinal direction of the Writing strip parallel pen carrier are attached and constantly on rest on the writing strip. These pens are on a circular shape Contact path at evenly spaced contacts and are connected by a contact arm rotating synchronously with the plumbing period for every plumbing connected in sequence to the echo receiver amplifier. Especially in case an adjustable guide for the pen carrier results from the omission the drive for a moving stylus is an additional structural and operational one Simplification. The small mass of the stylus assembly allows a very fast Return of the stylus support to the initial position, so that hardly any There is a break between the individual profile recordings, since according to the invention otherwise for the feed of the writing strip between the profile recordings required time comes practically in cessation.

Einrichtungen zur Erzeugung elektrischer Aufzeichnungen an bestimmten Punkten eines geradlinigen Bereiches mittels eines Griffelkammes und einer Schalteinrichtung zur selektiven Wirksammachung einzelner Griffel sind bekannt. Bei einer Einrichtung zur gleichzeitigen Herstellung von mehreren Aufzeichnungen auf einem Schreibstreifen aus metallisiertem Papier durch Ausbrennen von Schreibspuren sind mehrere Ausbrennelektroden über die Schreibbreite in geringem Abstand ortsfest nebeneinander angeordnet und werden in einer dem Kurvenverlauf des aufzuzeichnenden Meßwertes entsprechenden Zeitfolge zum Ansprechen gebracht. Bei einer Anordnung zur Aufzeichnung von schnell aufeinanderfolgenden Signalen quer zur Vorschubrichtung eines Registrierstreifens ist ein ortsfester Satz von nebeneinander angeordneten Schreibelektroden, die dauernd auf dem Aufzeichnungsträger aufliegen, mit je einem Kontakt der Kontaktbank eines von den Signalen fortgeschalteten Drehwählers verbunden, so daß nur diejenige Schreibelektrode zeichnet, die über den zugehörigen Kontakt und die Bürste des Drehwählers an Spannung liegt. Bei einem mit gerichtet ausgesandten und empfangenen elektromagnetischen Wellen arbeitenden Gerät für die Aufzeichnung des Ortes einer Relaisstation wird eine radial zu einer Drehachse angeordnete, kammförmige Schreibgriffelanordnung in Übereinstimmung mit der jeweiligen Sende- und Empfangsrichtung über einer Schreibfläche geschwenkt, und die jeweilige Entfernung der Relaisstation wird aufgezeichnet, indem einem in entsprechendem Abstand von der Drehachse liegenden Schreibgriffel ein Schreibstrom zugeführt wird. Bekannt ist weiter ein Kurzzeitmesser für akustische Echometrie, bei dem die im Anschluß an die Impulsaussendung empfangenen Echos nach Verstärkung mittels eines synchron mit der Sendeperiode gleichmäßig umlaufenden Kontaktarmes nacheinander einer größeren Zahl von auf einem Kreise oder Kreisbogen in gleichmäßigen Abständen angeordneten festen Kontakten zugeführt werden, die mit den reihenförmig angeordneten Lampen eines Anzeigetableans verbunden sind. Facilities for generating electrical records on certain Scoring a straight area by means of a stylus comb and a switching device for selective activation individual styluses are known. at a device for the simultaneous production of several recordings a writing strip made of metallized paper by burning out the traces of writing several burn-out electrodes are stationary over the writing width at a short distance arranged side by side and in one of the curves of the to be recorded Measured value brought to response corresponding time sequence. With an arrangement for recording signals in rapid succession transversely to the feed direction A registration strip is a stationary set of side-by-side Write electrodes, which rest permanently on the recording medium, each with one Contact of the contact bank of a rotary selector connected to the signals, so that only the writing electrode draws which is over the associated contact and the brush of the rotary selector is energized. With one sent out with directed and received electromagnetic waves working device for recording the location of a relay station is a comb-shaped one arranged radially to an axis of rotation Stylus arrangement in accordance with the respective send and receive directions pivoted over a writing surface, and the respective distance of the relay station is recorded by placing one at an appropriate distance from the axis of rotation Writing pen a writing current is supplied. A timer is also known for acoustic echometry, in which the received following the pulse transmission Echoes after amplification by means of a uniformly circulating synchronous with the transmission period Contact arms one after the other a larger number of on a circle or arc of a circle evenly spaced fixed contacts are supplied with are connected to the lamps arranged in a row of a display tablet.

Das in der Zeichnung dargestellte Echolotschreibgerät zur Aufzeichnung von Tiefenprofilen arbeitet mit einer Gruppe von z. B. fünfzig Schwingern 1, die zur Abtastung eines Querprofils von 20 m Breite an einem horizontalen, im Wasser quer zur Schiffslängsachse liegenden Träger angeordnet sind. Jeder der fünfzig Schwinger ist mit einem Segment eines Kollektors 2 verbunden, auf dem eine zweiteilige Schleifbürste 3 umläuft und jeweils zwei nebeneinanderliegende Schwinger 1 gleichzeitig wirksam macht. Die Schleifbürste 3, die entsprechend der gewünschten zeitlichen Aufeinanderfolge der Profilaufzeichnungen von einem Motor 4 mit z. B. 12 bis 30 Umdrehungen pro Minute angetrieben wird, ist über einen Schleifring 5 und eine Leitung 6 mit einer Sende-Empfangs-Schaltung 7 verbunden. Eine von einem schnellaufenden Motor 10 mit z. B. 40 Umdrehungen pro Sekunde angetriebene Nockenscheibe 11 betätigt bei jedem Umlauf einen Sendekontakt 12 und löst dadurch die Entladung eines Stoßkondensators 9 über eine Funkenstrecke 8 und das jeweils eingeschaltete Schwingerpaar aus. The echo sounder pen shown in the drawing for recording of depth profiles works with a group of e.g. B. fifty vibrators 1, the for scanning a cross profile of 20 m width on a horizontal, in the water are arranged transversely to the ship's longitudinal axis carrier. Each of the fifty wrestlers is connected to a segment of a collector 2 on which a two-part abrasive brush 3 revolves and two adjacent oscillators 1 are effective at the same time power. The grinding brush 3, according to the desired time sequence the profile records of a motor 4 with z. B. 12 to 30 revolutions per minute is driven is via a slip ring 5 and a line 6 with a transmit-receive circuit 7 connected. One of a high-speed engine 10 with z. B. 40 revolutions per Second driven cam disk 11 actuates a transmitting contact with each revolution 12 and thereby triggers the discharge of a surge capacitor 9 via a spark gap 8 and the pair of transducers that are switched on.

Durch die Sende-Empfangs-Schaltung 7 werden die nach der Schallaussendung eintreffenden Echosignale einem Verstärker 15 zugeführt, an dessen Ausgang die Aufzeichnungseinrichtung angeschlossen ist. Die Aufzeichnung des Echos erfolgt durch z. B. hundertachtzig in Kammform in Abständen von 1 mm auf einem Schreibgriffelträger 19 angeordnete Schreibgriffel 20, die ständig auf dem Schreibstreifen 18 aufliegen. Jeder Schreibgriffel ist mit einem der auf einer Kreisbahn angeordneten Kontakte 17 verbunden, über denen ein mit dem Ausgang des Verstärkers 15 verbundener Kontaktarm 16 z. B. vierzigmal in der Sekunde umläuft und im Anschluß an die durch Schließen des Kontaktes i2 bewirkte Aussendung eines Schall im pulses die Griffel 20 der Reihe nach von oben nach unten wirksam macht. Mit der angegebenen Umlaufzahl des Kontaktarmes 16 können Tiefen bis zu 18 m mit einer Genauigkeit von 10 cm aufgezeichnet werden. By the transmit-receive circuit 7 after the sound transmission incoming echo signals fed to an amplifier 15, at the output of which the recording device connected. The echo is recorded by z. B. one hundred and eighty arranged in a comb shape at intervals of 1 mm on a pen support 19 Stylus 20, which constantly rest on the writing strip 18. Any stylus is connected to one of the contacts 17 arranged on a circular path, over which a with the output of the amplifier 15 connected contact arm 16 z. B. forty times rotates in the second and following the caused by closing the contact i2 Emitting a sound in the pulse the stylus 20 in sequence from top to bottom makes effective. With the specified number of revolutions of the contact arm 16 depths can be recorded up to 18 m with an accuracy of 10 cm.

Während der Aufzeichnung eines Querprofils wird der paralell zur Längsrichtung des Schreibstreifens 18 angeordnete Schreibgriffelträger 19 durch die Seilzüge 22 mit gleichmäßiger Geschwindigkeit von links nach rechts quer über den Schreibstreifen 18 bewegt und sodann schnell in seine linke Ausgangsstellung zurückgeführt. Für den Antrieb der Seilzüge 22 ist ein Motor 21 und eine durch die Steuerscheibe 13 und den Kontakt 14 im Rhythmus der aufeinanderfolgenden Einschaltungen der Schwinger 1 bzw. der Profilaufzeichnungen betätigte Magnetkupplung 23 vorgesehen. Der Schreibstreifen 18 wird mit ständig gleichbleibender Geschwindigkeit in Richtung nach unten verschoben. Um trotzdem unverzerrte Profilaufzeichnungen zu erhalten, wird der Schreibgriffelträger 19 bei seiner Bewegung quer über den Schreibstreifen durch unter einem Winkel a zur Querrichtung angeordnete Führungen24 so geführt, daß er bei seiner Bewegung von links nach rechts die Wanderung des Schreibstreifens mitmacht. Zu diesem Zweck wird tg a gleich dem Verhältnis der Streifengeschwindigkeit zu der Geschwindigkeit der Querverschiebung des Schreibgriffelträgers gemacht. Der vertikale Abstand aufeinanderfolgender Querprofilaufzeicbnungen ist tg a mal Querverschiebung des Schreibgriffelträgers von einer Endlage in die andere. Eine Änderung dieses Abstandes ist durch gleichzeitige Änderung der Vorschubgeschwindigkeit des Schreibstreifens und des Winkels a der Führung möglich. Die Aufzeichnung eines Profils erfordert etwa 2 bis 5 Sekunden. Der Schreibgriffelträger 19 mit den Griffeln 20 kann sehr leicht ausgebildet werden, so daß die zwischen den Profilaufzeichnungen erforderliche Rückführung des Schreibgriffelträgers mit hoher Geschwindigkeit erfolgen kann und die Profilaufzeichnungen praktisch lückenlos aufeinanderfolgen. While a cross section is being recorded, it is parallel to the Pen carrier 19 arranged in the longitudinal direction of the writing strip 18 the cables 22 across at a constant speed from left to right moves the writing strip 18 and then quickly to its left starting position returned. To drive the cables 22 is a motor 21 and one through the Control disk 13 and contact 14 in the rhythm of the successive switch-ons the oscillator 1 or the profile recordings actuated magnetic coupling 23 is provided. The writing strip 18 is at a constant speed in the direction moved down. In order to still receive undistorted profile recordings, the pen carrier 19 is moved across the writing strip guided by guides24 arranged at an angle a to the transverse direction in such a way that that when he moved from left to right he saw the wandering of the scribble strip participate. For this purpose, tg a becomes equal to the ratio of the strip speed made to the speed of the transverse displacement of the stylus support. Of the vertical distance between successive cross-profile recordings is tg a times the transverse displacement of the pen carrier from one end position to the other. A change to this Distance is achieved by simultaneously changing the feed speed of the writing strip and the angle a of the guide is possible. Recording a profile requires about 2 to 5 seconds. The pen carrier 19 with the pens 20 can be very easily formed so that the required between profile records Return of the stylus support can take place at high speed and the profile records follow one another practically without any gaps.

PATENTANSPRVCHE: 1. Echolotschreibgerät zur Aufzeichnung von Tiefenprofilen quer zur Vorschubrichtung des Schreibstreifens, bei dem der Schreibgriffelträger während der das Profil ergebenden aufeinanderfolgenden Tiefenaufzeichnungen proportional zu dem horizontalen Abstand der Lotpunkte längs einer geradlinigen Führung quer über den Schreibstreifen verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibstreifen ständig mit gleichbleibender Geschwindigkeit in Längsrichtung weiterbewegt wird und die geradlinige Führung des Schreibgriffelträgers zur Querrichtung des Schreibstreifens unter einem Winkel angeordnet ist, dessen Tangens gleich dem Verhältnis der Streifengeschwindigkeit zu der Geschwindigkeit der Querverschiebung des Schreibgriffelträgers während der Profilaufzeichnung ist. PATENT CLAIM: 1. Echosounder writing device for recording depth profiles transversely to the feed direction of the writing strip, in which the pen carrier proportionally during the successive depth records resulting in the profile transversely to the horizontal distance between the plumb points along a straight line is moved over the writing strip, characterized in that the writing strip is constantly moved further in the longitudinal direction at a constant speed and the rectilinear guidance of the pen carrier to the transverse direction of the writing strip is arranged at an angle whose tangent is equal to the ratio of the strip speed to the speed of the transverse displacement of the stylus support during the Profile recording is.

Claims

2. echo sounder writing device according to claim 1, characterized in that the speed of the strip and the angle of the guide of the stylus support are variable to the transverse direction of the writing strip.

3. echo sounder writing device according to claim 1 and 2, characterized in that that the recording of the echoes in a known manner on an electrically sensitive Writing strips and with a large number of writing pens is done in a comb-like manner at regular intervals next to each other in the direction of the depth recording the stylus carrier are arranged, and that the individual stylus in also known per se by a rotating synchronously with the plumbing period Switch arm to the echo reception amplifier one after the other according to the echo transit time be connected.

Considered publications: German Patent Specifications No. 897 524, 929 814; British Patent No. 448,407; U.S. Patent No. 2 637 024; Zeitschrift für angewandte Physik, 5 (1953), pp. 237 to 240; VDI magazine, 97 (1955), pp. 775 to 776.