DE1278890B

DE1278890B - Registering echo sounder for underwater sound

Info

Publication number: DE1278890B
Application number: DE19631278890
Authority: DE
Inventors: Erwin Schmidt
Original assignee: PHIL NAT SIEGFRIED FAHRENTHOLZ
Current assignee: PHIL NAT SIEGFRIED FAHRENTHOLZ
Priority date: 1963-10-30
Filing date: 1963-10-30
Publication date: 1968-09-26

Description

Registrierendes Echolotgerät für Unterwasserschall Die Erfindung bezieht sich auf ein registrierendes Echolotgerät mit umschaltbaren Teilbereichen. Das Prinzip eines bekannten- Gerätes dieser Art ist in Fig. 1 dargestellt. Ein umlaufendes BandlO trägt eine Registrierfeder 11, mit der das Papier 12 überfahren wird. Das Band trägt außerdem ein Eisenstück 13, das beim Passieren der längs des Rücklaufweges des Bandes angeordneten ortsfesten Eisenkernspulen 14 und 15 in diesen Spulen Spannungen induziert, welche wahlweise zur Auslösung des Senders 18 benutzt werden können. Steht der Schalter 19 beispielsweise in der Stellung 1, so werden Tiefen von 0 bis 50 m registriert, während in der Stellung 2 Echos aus dem Tiefenbereich von 50 bis 100 m aufgezeichnet werden. Man könnte grundsätzlich die Auflösung des Senders noch weiter vorverlegen und beispielsweise die gestrichelt gezeichnete Spule 16 anordnen, so daß auch Echos aus dem Bereich 100 bis 150 m aufgezeichnet werden könnten. Die Spule müßte aber gegenüber der Vorderseite des Bandes angeordnet werden, was nicht erwünscht ist, da sich dort das Papier befindet, so daß die Spule mit ihrer Halterung entweder im Sichtfeld des Echographen angeordnet oder der Rand des Sichtfeldes durch eine Blende abgedeckt werden müßte. Noch schwieriger wird aber die Situation, wenn die Vorverlegung der Auslösung noch weitergetrieben und eine vierte ortsfeste Eisenkernspule 17 vorgesehen wird. Im Augenblick, wo diese durch das Eisenstück 13 überlaufen wird, befindet sich die Schreibfeder auf dem unteren Teil des Papiers, so daß dort bereits Echos aus dem unerwünschten Nahbereich aufgezeichnet werden können. Die Vorverlegung ist also hier zu weit getrieben worden. Um derartige Fehler zu vermeiden, darf die Vorverlegung offenbar nicht größer sein als die um die Papierhöhe verminderte Bandlänge. Man erkennt dies leichter, wenn man sich das Eisenklötzchen und die Schreibfeder an der gleichen Stelle des Bandes angeordnet denkt. Die Versetzung von Auslöseklötzchen und Schreibfeder längs des Bandes ändert an dieser Beziehung nichts. Bei der gedachten Auslösung 17 in F i g. 1 ist das genannte Höchstmaß überschritten. Dies läßt sich zwar durch eine entsprechende Verlängerung des Bandes vermeiden, jedoch hat diese Verlängerung den Nachteil, daß - gleiche Schreibgeschwindigkeit, d. h. gleicher Maßstab in beiden Fällen vorausgesetzt - die Lotfolge entsprechend niedriger wird. Man hat sich daher aus diesen Gründen vielfach damit begnügt, bei den größeren Tiefenbereichen, also bei den hohen Vorverlegungen, die Registriergeschwindigkeit zu vermindern, und in Kauf genommen, daß damit der Maßstab kleiner wird und die Auflösung entsprechend zurückgeht.Registering echo sounder for underwater sound The invention relates on a registering echo sounder device with switchable sub-areas. The principle a known device of this type is shown in FIG. A circumferential belt 10 carries a registration spring 11 with which the paper 12 is passed over. The tape wears also a piece of iron 13, which when passing along the return path of the belt arranged stationary iron core coils 14 and 15 induced voltages in these coils, which can optionally be used to trigger the transmitter 18. Is the switch 19 for example in position 1, depths of 0 to 50 m are registered, while in the position 2 echoes from the depth range from 50 to 100 m are recorded will. In principle, the resolution of the station could be brought forward even further and, for example, arrange the coil 16 shown in dashed lines so that echoes could be recorded from the range 100 to 150 m. But the coil would have to placed opposite the front of the belt, which is not desirable, since that is where the paper is, so that the spool with its holder either arranged in the field of view of the echograph or the edge of the field of view through a Aperture would have to be covered. But the situation becomes even more difficult when the Moving forward the release and a fourth fixed iron core coil 17 is provided. At the moment when this is overrun by the iron piece 13, the quill is on the lower part of the paper so that it is already there Echoes from the undesired close range can be recorded. The move forward has therefore been taken too far here. To avoid such errors, the Advancing should obviously not be greater than the length of the tape reduced by the height of the paper. You can see this more easily if you look at the iron block and the pen located in the same place on the belt thinks. The relocation of release blocks and the quill along the ribbon does not change this relationship. At the thought Trip 17 in FIG. 1 the specified maximum has been exceeded. This can be avoid it by lengthening the tape accordingly, but this has Extension of the disadvantage that - same writing speed, i. H. same Assuming the scale in both cases - the plumbing sequence is correspondingly lower. For these reasons, one has often contented oneself with the larger depth ranges, so with the high forward shifts, reduce the registration speed, and accepted that with it the The scale becomes smaller and the resolution accordingly going back.

Die Erfindung schafft hier einen Ausweg, der es gestattet, bei sämtlichen Vorverlegungen mit dem gleichen Maßstab zu arbeiten, ohne jedoch ein langes Band verwenden zu müssen und damit auf eine hohe Lotfolge in den unteren Bereichen zu verzichten. The invention creates a way out here that allows for all Moving forward to work with the same scale, but without a long tape to have to use and thus to a high soldering sequence in the lower areas waive.

Ausgehend von einem registrierenden Echolotgerät mit mehreren aneinander anschließenden Meßbereichen und einem Bereichschalter zur schrittweisen Vorverlegung der Senderauslösung, bei dem der umlaufende Träger des Registrierorgans die Auslösung des Senders im Zusammenwirken mit einer der Anzahl der Bereiche entsprechenden Anzahl von längs der Umlaufbahn des Trägers angeordneten Auslöseelementen steuert, von denen durch den Bereichschalter eines ausgewählt wird, besteht die Erfindung darin, daß der Umfang des Trägers so gewählt ist, daß für Meßbereiche größerer Wassertiefe das auf die Umlaufbahn des Trägers bezogene Maß der notwendigen Vorverlegung größer ist als die um die Papierhöhe verminderte Bahnlänge und daß in den Empfangskanal und den Sendekanal je eine bei diesen Meßbereichen durch den Bereichschalter wirksam gemachte Sperrstufe eingeschaltet ist, die durch gegenphasige Signale von der Periodendauer des Trägerumlaufs gesteuert werden. Starting from a registering echo sounder device with several together subsequent measuring ranges and a range switch for incremental advancement the transmitter triggering, in which the rotating carrier of the registration organ is the triggering of the transmitter in cooperation with a number corresponding to the number of areas controlled by trigger elements arranged along the orbit of the carrier, of which one is selected by the range switch, the invention consists in that the circumference of the carrier is chosen so that for measuring areas of greater water depth the amount of necessary advancement related to the orbit of the carrier is greater is than the web length reduced by the paper height and that in the receiving channel and the transmission channel is effective one for each of these measuring ranges through the range switch The blocking stage made is switched on, which is caused by signals in phase opposition from the period duration of the carrier circulation can be controlled.

Die stillstehenden, durch Steuerelemente auf dem umlaufenden Träger betätigten Auslöseelemente können dabei aus ortsfesten Kontakten bestehen, die durch einen Nocken auf dem umlaufenden Band ausgelöst werden, oder aus ortsfesten Eisenkernspulen, die durch ein Eisen- oder Magnetklötzchen auf dem Band zur Abgabe eines Impulses veranlaßt werden, oder sie können durch Fotowiderstände dargestellt werden, die durch ein spiegelndes Blech auf dem Band einen Reflex von einer Lichtquelle erhalten. Der Einfachheit halber wird im folgenden nur noch von der zweiten Art der Auslösung gesprochen, bei der das ortsfeste Auslöseelement eine Eisenkernspule und das Steuerelement auf dem Band ein Eisenklötzchen ist. The stationary ones, by means of control elements on the rotating carrier actuated release elements can consist of stationary contacts, which through a cam can be triggered on the rotating belt, or from fixed iron core coils, by an iron or magnetic block on the belt to deliver an impulse or they can be represented by photoresistors that received a reflection from a light source through a reflective sheet on the tape. For the sake of simplicity, only the second type of triggering will be discussed below spoken, in which the stationary release element is an iron core coil and the control on the tape is an iron block.

Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführung der Erfindung wird auch der eingangs geschilderte Mangel behoben, daß die Spule 16 im Bereich des Papiers angeordnet werden muß, ohne daß das Band entsprechend verlängert zu werden braucht. Dies gelingt dadurch, daß die Einrichtung zur schrittweisen Vorverlegung der Senderauslösung mehrere auf dem Träger angeordnete Steuerelemente aufweist, die sowohl in Laufrichtung des Trägers als auch senkrecht dazu gegeneinander versetzt sind und mit einer Anzahl von stillstehenden Auslöseelementen zusammenwirken, die auf der dem Papier abgewandten Seite des Trägers angeordnet und gtuppenweise einem der umlaufenden Steuerelemente zugeordnet sind, und daß die Auslöseelemente einer Gruppe in an sich bekannter Weise um die Papierhöhe in Laufrichtung des Trägers gegeneinander versetzt sind. Auf diese Weise werden mehrere voneinander unabhängige Auslösekreise unterschiedlicher Vorverlegung geschaffen, die es erlauben, einen Teil der Vorverlegung den Steuerelementen auf dem Band zuzuweisen und dadurch sämtliche ortsfesten Auslöseelemente längs der Rückseite des Bandes anzuordnen. In a particularly expedient embodiment of the invention, is also the deficiency described above remedied that the coil 16 in the area of the paper must be arranged without the tape needing to be extended accordingly. This is achieved by the fact that the device for gradually bringing forward the transmitter triggering has a plurality of controls arranged on the carrier, both in the running direction of the carrier and perpendicular to it are offset from one another and with a number of stationary release elements cooperate on the facing away from the paper Side of the carrier arranged and gtuppenweise one of the revolving controls are assigned, and that the trigger elements of a group in a known manner are offset from one another by the height of the paper in the running direction of the carrier. To this Way, several independent trip circuits with different advancement created that allow part of the bringing forward the controls on to assign to the tape and thereby all the stationary release elements along the back to arrange the tape.

Aus der vorveröffentlichten Patentanmeldung E4071/74d ist bereits ein registrierendes Echolotgerät bekannt, bei dem auf dem endlosen Band außer dem Schreibwerkzeug ein oder mehrere Nocken nebeneinander oder in der Längsrichtung des Bandes hintereinander angeordnet sind. Weder ein Nebeheinander noch ein Hintereinander der Nocken führt aber zu der bei der Weiterbildung der Erfindung angestrebten Konzentrierung der Auslöseelemente längs der Rückseite des Bandes, senders dies gelingt nur, wenn die Nocken in Längsnchtung und Querrichtung des Bandes gegeneinander versetzt sind; Die Weiterbildung der Erfindung ist auch nicht zu verwechsein mit einer anderen bekannten Anordnung (belgische Patentschrift 497 762), bei der es darum geht, zweimal pro Bandumlauf zu loten, so daß das Band mit zwei um die Halbe Bandlänge gegeneinander versetzten Schreibfedern und zwei entsprechend versetzten Steuerelementen (Kontaktbrücken) ausgerüstet ist, die mit einem einzigen ortsfesten Auslöseelement zusammenwirken; denn die vorliegende Erfindung geht von einer einzigen Schreibfeder aus, so daß höchstens einmal pro Bandumlauf gelotet werden karin. Ähnliches gilt für eine andere bekannte Anordnung (deutsche Auslegeschrift 1040427), bei der ebenfalls eine Verdopplung der Lotfolge angestrebt ist und die sich bei der Anordnung nach der belgischen Pätentsehrift dadurch unterscheidet, daß die Rolle der Steuerelernellte nnd die der Auslöseelemente derart miteinander vertauscht sind, daß auf dein Band nur ein Steuerelement und statt dessen zwei gegeneinander versetzte Auslöseelemente vorgesehen sind. From the previously published patent application E4071 / 74d is already a registering echo sounder known, in which on the endless belt besides the Writing tool one or more cams next to each other or in the longitudinal direction of the belt are arranged one behind the other. Neither side-by-side nor one behind the other however, the cam leads to the concentration sought in the further development of the invention the release elements along the back of the tape, the transmitter only succeeds if the cams are offset from one another in the longitudinal and transverse directions of the belt; The development of the invention is not to be confused with another known arrangement (Belgian patent 497 762), which involves twice to be plumbed per belt revolution, so that the belt with two by half the belt length against each other offset nibs and two appropriately offset control elements (contact bridges) is equipped, which cooperate with a single stationary trigger element; because the present invention is based on a single pen, so that karin can be plumbed at most once per belt revolution. The same applies to another known arrangement (German Auslegeschrift 1040427), in which also a doubling the plumbing sequence is sought and which is based on the order according to the Belgian Patent Act differs in that the role of the control worker and that of the triggering elements are interchanged in such a way that only one control element and instead, two trigger elements offset from one another are provided.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das zugieich die geschilderte Weiterbildung zeigt, ist in Fig. 2 dargestellt. Das umlaufende Band 10 ist wiederum mit einer Sehreibfeder 11 verstehen, die ihre Spannung von einer orstfesten Kontaktschiche 20 empfängt. Das umlaufende Band trägt außerdem Auslöseklötzchen 21, 22 und 23, die durch ein Kreuz (X), einen Kreis (0) uiid ein Dreieck (V) an- gedeutet sind. Das Klötzehen 21 arbeitet mit den Eisenkernspulen 24 a und 24b zusammen, die ebenfalls durch Kreuze kenntlich gemacht sind. Das Klötzchen22 arbeitet mit den Eisenkernspulen 25 a und 25b zusammen, die wie das Klötzchen 22 durch Kreise symbolisiert sind, während das Klötzchen 23 mit den Eisenkernspulen 26a und 26b zusammenwirkt, die ebenfalls durch Dreiecke kenntlich gemacht sind. Ferner ist ein Schalter 27 mit den Stellungen 1 bis 6 entsprechend steigenden Teilbereichen vorgesehen. Mit der Stellung 1 kann beispielsweise ein Bereich von 0 bis 60 m ausgewählt werden, während die Stellung 2 von 50 bis 110 m und die übrigen Stellungen von 100 bis 16O, von 150 bis 21(i, von 200 bis 260 und schließlich von 250 bis 310 m reichen. Die Papierhöhe beträgt 630 mm und die Bandlänge 1850mm. Mit dem Schaltet 27 ist ein Schalter 28 gekuppelte der in den Stellungen 4 bis 6 die bereits erwähnten Sperrspannungen wirksam werden läßt. 30 ist der Sendegenerator, der durch den Schalter 27 ausgelöst wird. 31 ist der Sendeschwinger, det deii Ultraschallimpuls an das Wasser äbstrahlt. Die zurückkehrenden Echos werden von dem Empfangsschwinger 32 aufgenommen und über den Empfangsverstärker 33 än die Stromführungsschiene 20 geleitet Mit 34 ist eine Einrichtung zur Erzeugüng der genannten Sperrspannung bezeichnet. An embodiment of the invention, which also the described Further development is shown in FIG. The revolving belt 10 is in turn understand with a Sehreibfeder 11, the tension of a local contact layer 20 receives. The surrounding belt also carries release blocks 21, 22 and 23, marked by a cross (X), a circle (0) and a triangle (V) are interpreted. The block toe 21 works with the iron core coils 24 a and 24 b, which also are marked by crosses. The Klötzchen22 works with the iron core coils 25 a and 25 b together, which are symbolized by circles like the block 22, while the block 23 cooperates with the iron core coils 26a and 26b, the are also identified by triangles. Furthermore, a switch 27 is with the positions 1 to 6 are provided according to increasing sub-areas. With the Position 1, for example, a range from 0 to 60 m can be selected while position 2 from 50 to 110 m and the other positions from 100 to 16O, from 150 to 21 (i, range from 200 to 260 and finally from 250 to 310 m. The paper height is 630 mm and the tape length is 1850 mm. With the switch 27 is a switch 28 coupled in the positions 4 to 6, the blocking voltages already mentioned effective can be. 30 is the transmission generator that is triggered by switch 27. 31 is the transmitter that emits the ultrasonic pulse to the water. the Returning echoes are picked up by the receiving oscillator 32 and via the Receiving amplifier 33 än the power supply rail 20 with 34 is a device for generating the aforementioned reverse voltage.

In der Stellung 1 des Schalters ist die Vorverlegung der Senderauslösung Null. in der Stellung 2 beträgt sie 500 mm, in der Stellung 3 ist sie 1000 mm und in den weiteren Stellungen 1500, 2OöÖ und 2500 nim. In position 1 of the switch, the transmitter release is brought forward Zero. in position 2 it is 500 mm, in position 3 it is 1000 mm and in the other positions 1500, 2OöÖ and 2500 nim.

Mit der ätellüng 4, entsprechend einer Vorverlegung von 1500 mm, ist das obenerwähnte Grenzmaß, wonäch die Vorverlegung normalerweise auf den Wert Bandlänge inbus Papierh6:he, also auf den Wert 1850- 630 1220 mm begrenzt wäre, überschritten, d. h., der Sender würde zu eineni Zeitpunkt ausgelöst, in dem Sich die Registrierfeder über dem Papier befindet. Dies geht deutlicher aus Fig. 3 hervor, wo iii Zeile à die zeitliche Foige der verfügbaren Auslöseimpulse in richtigem zeitlichem Abstand zueinander über drei Umläufe dargestellt ist.With the ätellüng 4, corresponding to a forward movement of 1500 mm, is the above-mentioned limit dimension, according to which the advancement is normally to the value of tape length inbus paper h6: he, i.e. limited to the value 1850-630 1220 mm, exceeded, d. that is, the transmitter would be triggered at a point in time when the registration pen located above the paper. This can be seen more clearly from Fig. 3, where iii line à the temporal sequence of the triggering pulses available at the correct time interval is shown to each other over three circuits.

Zeitlich folgen also aufeinander die Impulse 5, 2, 5, lj 4, 3, 6, 2 usw. In der Zeile 3 b ist darüber durch waagerechte Stiche angedeutet, in welchen Zeiträumen, bezogen auf die Auslöseimpulse, die eigentliche Registrierung erfolgt. aus dem Vergleich von Zeile 3a und Zelle 3 b ergibt sich also, daß während der Aüslösung 4 eine Registrierung erfolgt. Ebenso erfolgt eine Registrierung kuri nach der Auslösung 5 und weniger kurz, äber ebenfalls zil füh, nach der Auslösung 6 ; Es ist daher notwendig, eine Sperrspannung 3 d zu erZeugen, welche die Registrierung während eines Umlaufes unterdrückt, sowie eine Spannung 3 c zu bilden, welche die Impulsaussendung während des nächsten Umlaufes unterdrückt. Diese beiden komplementären Spannungen werden in der Einrichtung 34 in Fig. 2 durch einen Multivibrätor erzeugt. Zür Steuerung dieses Multivibrators bietet sich, wie aus F i g: 3 Rervorgeht, die Auslösung 3 an, da die Rëgistrierperiode innerlialb des von aufeinanderfolgenden Inipuiséti 3 begrenzten Intervalls liegt. Dasselbe gilt äuCh für die Auslösungen 5 und 6, so daß der mit dem Schalter 27 gekuppelte Schalter 28 in sinen Stellungen 4, 5 und 6 jeweils mit der Auslösung 3 verbunden sein kann. Mit aus Fig. 3 ersichtlich, ist es auch möglich, andere Auslösungen für die Stenerüng der Sperrspannung heranzuziehen, beispielsweise in der Schalterstellung 4 die Auslösung 5 und in der Schalterstellung 5 die Auslösung 2. Im vorliegenden Fall ergibt es sich aber als besonders einfach, daß für sämtliche drei Schalterstellungen 4 bis 6 die gleiche Auslösung, nämlich 3 brauchbar ist, da sämtliche Auslösungen 6, 5 und 4 zwischen aufeinanderfolgenden Auslösungen 3 liegen.The pulses 5, 2, 5, lj 4, 3, 6, 2 etc. In line 3 b above it is indicated by horizontal stitches in which Periods, based on the trigger pulses, the actual registration takes place. from the comparison of row 3a and cell 3b it follows that during the dissolution 4 registration takes place. Registration also takes place after triggering 5 and less briefly, but also zil lead, after triggering 6; It is therefore necessary to generate a reverse voltage 3 d, which the registration during one revolution suppressed, as well as to form a voltage 3 c, which the pulse emission suppressed during the next cycle. These two complementary tensions are generated in the device 34 in FIG. 2 by a multivibrator. Zür control This multivibrator offers, as shown in Fig. 3, the release 3 because the registration period is within the period of consecutive Inipuiséti 3 limited interval. The same also applies to releases 5 and 6, see above that the switch 28 coupled to the switch 27 is in its positions 4, 5 and 6 can each be connected to the trigger 3. With can be seen from Fig. 3, is it is also possible to use other triggers for the staring of the reverse voltage, for example in switch position 4 the release 5 and in switch position 5 the release 2. In the present case it turns out to be particularly simple that for all three switch positions 4 to 6 the same release, namely 3 is usable, since all releases 6, 5 and 4 between successive releases 3 lie.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ergibt sich bei einer Schreibgeschwindigkeit von 7,5 m/Sek. entsprechend einem Aufzeichnungsstab von 1:100 und der Bandlänge von 1850 mm eine Lotfolge von etwa vier Impulsen je Sekunde für die Bereiche 1 bis 3 und von zwei Impulsen je Sekunde für die Bereiche 4 bis 6.In the embodiment described, the result is a writing speed from 7.5 m / sec. corresponding to a recording rod of 1: 100 and the tape length from 1850 mm a vertical sequence of about four pulses per second for areas 1 to 3 and two pulses per second for areas 4 to 6.

Die Erfindung ist auf die dargestellte Ausführungsform nicht beschränkt. Insbesondere leuchtet ein, daß die Bandschleife zu einem Kreis deformiert und als Träger der Registrierfeder eine rotierende Scheibe verwendet werden kann, die alsdann auch die auslösenden Eisenklötzchen trägt, deren Versetzung durch unterschiedliche radiale Abstände möglich ist. The invention is not limited to the embodiment shown. In particular, it is clear that the ribbon loop is deformed into a circle and as Carrier of the registration spring a rotating disk can be used, which then also carries the triggering iron blocks, their displacement by different radial clearances is possible.

Claims

Claims: 1. Registering echo sounder device for underwater sound with several adjoining measuring ranges and a range switch for Step-by-step forwarding of the transmitter release, in which the circumferential carrier of the Registration organ triggering the transmitter in cooperation with one of the number the number of areas corresponding to the areas arranged along the orbit of the carrier Controls trigger elements, one of which is selected by the range switch, d a du r c h g ekmarks that the circumference of the carrier (10) is chosen so that for larger measuring ranges Water depth (4, 5, 6) that affects the orbit of the carrier related amount of the necessary forward movement is greater than the length of the web reduced by the paper height and that in the receiving channel and the transmitting channel one each for these measuring ranges (4, 5, 6) by the range switch (27, 28) activated locking stage (33, 30) switched on is determined by signals in phase opposition (3 c, 3 cd) of the period of the carrier circulation being controlled.

2. echo sounder according to claim 1, characterized in that the Device for gradually bringing forward the transmitter triggering several on the carrier arranged control elements (21, 22, 23), which both in the running direction of the The carrier and perpendicular to it are offset from one another and with a number of stationary release elements (24a, 25 a, 26 a, 24 b, 25 b, 26 b) interact, which are arranged on the side of the carrier facing away from the paper and in groups one of the revolving control elements (21, 22, 23) are assigned, and that the release elements a group in a manner known per se around the height of the paper in the running direction of the carrier are offset from one another.

3. echo sounder according to claim 1 and 2, characterized in that a bistable multivibrator (34) is used to generate the blocking voltage, which is operated by Pulses (Fig. 3a) is fed from at least one of the trigger elements.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1,040,427; German patent application E 4071 Md / 74d (published June 25, 1953); Belgian patent specification No. 497762.