DE1516704C - Registriereinrichtung fur ein Ultra schall Echolot - Google Patents

Description

I 516 704

Die Erfindung betrifft eine Registriereinrichtung vom Wandler zum Registriergerät zwischen den

für ein Ultraschall-Echolot mit einem elektrisch- Zyklen des' Wandlers zur Erzeugung eines aufzeich-

akustischen Wandler, der an einer drehbaren Welle nungsfreien Streifens unterbricht oder zumindest

angeordnet ist, periodisch einen gewünschten Ab- stark schwächt.

tastbereich überstreicht und ein empfangenen Ultra- 5 Durch Ήίε Erfindung wird erreicht, daß durch die Schallschwingungen entsprechendes elektrisches Sig- Schaltvorrichtung ein deutlicher, vollkommen weißer nal an einen Verstärker liefert, welcher ein Registrier- (falls die Registrieraufzeichnung schwarz ist) oder gerät mit einem fortlaufend bewegten Registrier- wenigstens weitgehend aüfzeichnungsfreier Streifen streifen, über den periodisch ein Schreibglied geführt zwischen die einzelnen Bilder gelegt wird. Die Auswird, derart speist, daß bei aufeinanderfolgenden ίο wertung der Registrierung wird dadurch wesentlich Zyklen des Wandlers in Längsrichtung des Streifens erleichtert. Gegenüber der bekannten, einen schwaraufeinanderfolgende' Sektorbilder aufgezeichnet wer- zen Strich ziehenden Trenneinrichtung hat die Erden, mit einer Einrichtung, welche die Sektorbilder findung außerdem den Vorteil des geringeren Aufvoneinander trennt. wandes, da lediglich eine Leitung unterbrochen wer-

Es sind Ultraschall-Echolote bekannt, bei denen 15 den muß.

die empfangenen Signale mittels eines Streifenschrei- Die Erfindung eignet sich sowohl für ein Echolot, bers aufgezeichnet werden, dessen Registrierstift ent- dessen Wandler eine periodische Schwenkbewegung sprechend der Abtastbewegung des die Ultraschall- ausführt, als auch für ein Echolot mit kontinuierlich wellen aussendenden und empfangenden elektrisch- umlaufendem Wandler. Die Schaltvorrichtung unterakustischen Wandlers quer zur Längs- und Vor- 20 bricht oder dämpft die Übertragung der Signale im schubrichtung des Papierstreifens hin- und herbe- einen Fall, wenn der Wandler seinen Rücklauf auswegt und bei Empfang eines Ultraschallsignals so er- führt, und im anderen Fall, wenn der Wandler einen regt wird, daß er eine sichtbare Aufzeichnung lie- außerhalb des gewünschten Abtastbereiches liegenfert. Das Registrierpapier kann stromempfindlich den Totbereich durchläuft.

sein, so daß die Aufzeichnung durch entsprechende 25 Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher

Erregung des Registrierstiftes herstellbar ist, der sich erläutert; es zeigt

dann bei seiner Bewegung über den Papierstreifen in F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Ausdauerndem Kontakt mit dessen Oberfläche befinden führungsbeispieles der Erfindung,
kann. F i g. 2 einen Teil eines Registrierstreifens mit

Bei Ultraschall-Echoloten mit Aufzeichnungsein- 30 einer Aufzeichnung, wie sie die in Fig. 1 darge-

richtungen der obengenannten Art ist es häufig rela- stellte Einrichtung liefert, und

tiv schwierig, eine schnelle und einwandfreie Zuord- F i g. 3 eine Skala zur Auswertung der in F i g. 2

nung zwischen der Abtastrichtung des Wandlers und dargestellten Aufzeichnung.

dem entsprechenden Teil der Registrierung herzu- Das in Fig. 1 als Ausführungsbeispiel der Erfinstellen, wodurch die Ortung von reflektierenden 35 dung stark vereinfacht dargestellte Ultraschall-Echo-Dingen, wie Fischschwärmen oder Merkmalen des lot enthält einen elektrisch-akustischen Wandler Seebodens, erschwert wird. (Ultraschallgeber und -empfänger) 1, dessen Richt-

Aus der deutschen Patentschrift 874 423 ist auch charakteristik einer Keule'3 entspricht. Der Wandschon eine Registriereinrichtung der eingangs ange- ler 1 ist an einer Welle 2 befestigt und läuft mit diegebenen Art bekannt, bei der eine Pendelung stets 4° ser um. Elektrisch ist der Wandler 1 mit einem im in die gleiche Richtung erfolgt, z. B. von Backbord Impulsbetrieb arbeitenden und Schwingungen mit nach Steuerbord. Die Echos werden auf einen fort- Ultraschallfrequenz liefernden Sender Il und mit laufenden Schreibstreifen derart aufgezeichnet, daß einem Verstärker 12 verbunden, welcher die empfansich die Echos sowohl der einzelnen Abtastungen genen Ultraschallschwingungen entsprechenden Sigeines Sektors als auch der einander folgenden Sektor- 45 nale, die ihm über eine Leitung 12" zugeführt sind, bilder fortlaufend aneinanderreihen. Um hierbei eine verstärkt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 12 erTrennung zwischen den einzelnen Sektorbildern zu scheint auf einer Leitung 12'.

schaffen, wird jeweils beim Übergang von einer zur Der Wandler 1 bestreicht bei jedem Umlauf einen anderen Abtastung vom Echolotschreiber eine Quer- Winkelbereich, der von der Richtung 4' zur Steuerlinie gezogen. Obwohl diese Querlinien die einzelnen 50 bordseite des Heckes des Schiffes über die Bugrich-Bilder häufig einwandfrei trennen, ist doch in man- tung 4 zur Richtung 4" zur Backbordseite des Schifchen Fällen die Trennung weniger deutlich, beson- fes reicht, einen Totbereich 5', der von der Backbordders dann, wenn der Hintergrund auf dem Registrier- seite 4" zur Steuerbordseite 4' des Heckes des Schifpapier nicht weiß, sondern durch Störsignale ge- fes reicht,
schwärzt ist. 55 Die Welle 2 ist direkt oder über ein Getriebe mit

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Re- einer Kontaktvorrichtung 6 gekuppelt, die einen syn-

gistriereinrichtung mit einer Trenneinrichtung zu chron mit der Welle 2 umlaufenden Schleifkontakt 7

schaffen, welche die einzelnen Registrierbilder so und einen ruhenden Gegenkontakt 8 umfaßt. Die

voneinander trennt, daß zur Auswertung der Re- Kontakte 7,8 sind so angeordnet, daß ein eine Strom-

gistrierung die verschiedenen Teile eines Registrier- 6° quelle 9 und eine Triebspule eines Relais 10 enthal-

bildes stets schnell und einfach der jeweiligen Ab- tender Stromkreis geschlossen wird, wenn die Keule

tastrichtung zugeordnet werden können, ohne daß die des Wandlers durch den Totbereich 5' wandert. Beim

Trennung durch Störsignale verwischt werden kann. Schließen dieses Stromkreises wird das Relais 10 er-

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Re- regt und öffnet einen Ruhekontakt 10', der in die

gistriereinrichtung der eingangs genannten Art da- 65 vom Verstärker 12 zu einem noch zu beschreibenden

durch, daß die erwähnte Trenneinrichtung eine syn- Registriergerät führende Leitung 12' geschaltet ist.

chron mit der Drehung der Welle gesteuerte Schalt- Die Kontaktvorrichtung 6 braucht selbstverständ-

vorrichtung ist, welche die Übertragung von Signalen lieh nicht direkt mit der Welle 2 gekuppelt zu sein,

sondern kann auch synchron mit dieser, z. B. über Drehfeldgeber, angetrieben werden.

Bei der beschriebenen Einrichtung wird also das Ausgangssignal des Verstärkers 12 nur dann dem Registriergerät zugeführt, wenn der Ruhekontakt 10' des Relais 10 geschlossen ist. Das Registriergerät enthält eine mit dem Relais verbundene. Kontaktplatte 14, auf der ein Kontaktstift 15 gleitet, der mit einem Registrierstift 15' elektrisch und mechanisch verbunden ist und mit dieser quer zu einem Registrierstreifen 16 aus stromempfindlichem Papier bewegt wird. Die Stifte 15, 15' sind hierzu an einem Riemen 13' befestigt, der um eine in Pfeilrichtung angetriebene Rolle 13 und eine nicht dargestellte Gegenrolle läuft. Die Geschwindigkeit, mit der der Registrierstift über das Papier geführt wird, hängt von der Breite des Registrierstreifens 16 und dem Meßbereich, in dem Aufzeichnungen erfolgen "sollen, ab, wie es bei Impuls-Ultraschall-Echoloten bekannt ist. Der Registrierstreifen 16 besteht aus einem stromempfindlichen Papier, und er wird durch einen nur schematisch angedeuteten Vorschubmechanismus 17 mit praktisch konstanter Geschwindigkeit in Fig. 1 von oben nach unten bewegt.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Stift 15' durch den Antriebsmechanismus 13, 13' geradlinig und quer über das Registrierpapier 16 geführt. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht hierauf beschränkt, der Aufzeichnungsstift könnte vielmehr auch beispielsweise einen bogenförmigen Weg quer über das Papier 16 beschreiben und hierfür anstatt am Riemen 13' an einem schwenkbaren oder umlaufenden Hebel befestigt sein.

Anstatt die Ausgangsleitung 12' des Verstärkers 12 mittels der Relaiskontakte 10' zu unterbrechen, wenn der Wandler 1 den Totbereich 5' überstreicht, könnte selbstverständlich auch der Eingangsleiter 12" unterbrochen oder der Eingang oder der Ausgang des Verstärkers 12 könnten kurzgeschlossen werden. Wesentlich ist, kurz gesagt, nur, daß das dem Aufzeichnungsstift 15' vom Verstärker 12 zugeführte Signal während des Abtastens des Totbereiches 5' unterbrochen oder zumindest stark geschwächt wird. An Stelle des elektromechanischen Relais 10 könnte selbstverständlich auch ein. elektronisches Relais verwendet werden, das Transistoren enthält. Der die Signalübertragung zwischen dem Wandler 1 und dem Registrierstift 15' steuernde Kontakt könnte schließlich auch unmittelbar durch die Welle 2 oder ein synchron mit dieser umlaufendes Glied gesteuert werden.

Da der Ruhekontakt 10' des Relais 10 geschlossen ist, wenn der Wandler 1 den Abtastbereich 5 abtastet, wird dem Registrierstift beim Empfang einer mit genügender Intensität reflektierten Ultraschallschwingung durch den Wandler 1 im Registrierstift vom Verstärker 12 ein Signal zugeführt, das eine Aufzeichnung auf dem Registrierstreifen 16, z. B. eine Verfärbung des stromempfindlichen Papiers, verursacht und die Relativlage des reflektierenden Gegenstandes anzeigt.

F i g. 2 zeigt ein Beispiel einer Aufzeichnung von reflektierten Schwingungen, wie sie die in F i g. 1 dargestellte Einrichtung liefert. Am linken Rand des Registrierstreifens 16 werden Null-Marken 18 aufgezeichnet, die den Zeitpunkt der Impulserzeugung durch den Generator 11 angeben; Die Markierungen 19 entsprechen Reflexionen vom Meeresgrund, sie werden nur in Bereichen 20 geschrieben, in denen der Wandler-1 den Abtastbereich 5 (Fig. 1) überstreicht. Die Aufzeichnungen in den Bereichen 20 wiederholen sich, mit der Drehung des Wandlers 1. ύ Die Zeitspannen, in denen der Wandler 1 den Totbereich 5' überstreicht, erscheinen auf dem Registrierstreifen 16 als aufzeichnungsfreie Streifen 21 oder Streifen mit stark verringerter Aufzeichnungsstärke, die zwischen den Bereichen 20 liegen.·

ίο In Fig. 3 ist eine Winkelskala dargestellt, die auf die Aufzeichnung der F i g. 2 aufgelegt oder am Aufzeichnungsgerät oberhalb des Registrierstreifens angeordnet werden kann und die Winkelstellung des Wandlers Il für jeden Punkt der Aufzeichnung 19

x5 abzulesen gestattet. Die Skala entspricht bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einem Winkel von 240° zwischen den Grenzen 4' und 4" des Abtastbereiches 5, die Mitte oder 0° der Skala entspricht der Bugrichtung 4.

Bei der in F i g. 2 beispielsweise dargestellten Registrierung ist außer den üblichen, vom Meeresgrund herrührenden Reflexionen noch eine zusätzliche Reflexion 26 vorhanden, die von einem Objekt stammt, das sich bei 60° auf der Steuerbordseite befindet, wie mittels der Winkelskala 22 ohne Schwierigkeiten festzustellen ist. Da die Entfernung zwischen dem Wandler 1 und dem reflektierenden Objekt aus dem Abstand zwischen den Null-Marken 18 und der Reflexionsaufzeichnung 26 ermittelt werden kann und der Winkel schnell und eindeutig feststellbar ist, läßt sich die Lage des reflektierenden Objektes rasch und sicher feststellen und ohne Schwierigkeiten verfolgen.

Die obigen Erläuterungen galten für den Fall, daß

■ der Wandler 1 in einer bestimmten Drehrichtung kontinuierlich umläuft. Die Erfindung läßt sich jedoch auch dann anwenden, wenn der Wandler eine Schwenkbewegung ausführt, bei der er den Abtastbereich 5 vom steuerbordseitigen Ende 4' zum backbordseitigen Ende 4" mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit überstreicht und dann vom backbordseitigen Ende 4" rasch wieder zum steuerbordseitigen Ende 4' zurückschwenkt. In diesem Falle wird dann die Aufzeichnung in Bereichen 21 unterbrochen, die dem schnellen Rücklauf des Wandlers vom backbordseitigen Ende 4" zum steuerbordseitigen Ende 4' entsprechen.

Es war auch bereits erwähnt worden, daß die zwischen Aufzeichnung und Löschung umschaltende Vorrichtung 6 durch irgendein Getriebe oder eine elektrische Übertragungseinrichtung mit der Welle 2 gekuppelt sein kann.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Registriereinrichtung für ein Ultraschall-Echolot mit einem elektrisch-akustischen Wandler, der an einer drehbaren Welle angeordnet ist, periodisch einen gewünschten Abtastbereich überstreicht und ein empfangenen Ultraschallschwingungen entsprechendes elektrisches Signal an einen Verstärker liefert, welcher ein Registriergerät mit einem fortlaufend bewegten Registrierstreifen, über den periodisch ein Schreibglied geführt wird, derart speist, daß bei aufeinanderfolgenden Zyklen des Wandlers in Längsrichtung des Streifens aufeinanderfolgende Sektorbilder aufgezeichnet werden, mit einer Einrichtung, welche die Sektorbilder voneinander trennt, dadurch gekennzeichnet, daß diese Trenn-

einrichtung eine synchron mit der Drehung der Welle (2) gesteuerte Schaltvorrichtung (6, 10) ist, welche die Übertragung von Signalen vom Wandler (1) zum Registriergerät (13 bis 17) zwischen den Zyklen des Wandlers zur Erzeugung eines aufzeichnungsfreien Streifens (21) unterbricht oder zumindest stark schwächt.

2. Registriereinrichtung nach Anspruch 1 für ein Echolot, dessen Wandler eine periodische Schwenkbewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (6, 10) die Übertragung der Signale unterbricht oder dämpft, wenn der Wandler (1) einen Rücklauf ausführt.

3. Registriereinrichtung nach Anspruch 1 für

ein Echolot, dessen Wandler eine kontinuierliche Umlaufbewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (6, 10) die Übertragung der Signale unterbricht oder dämpft, wenn der Wandler (1) einen außerhalb des gewünschten Abtastbereiches (5) liegenden Totbereich (5') durchläuft.

4. Registriereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Leitung zwischen dem Wandler (1) und dem Registriergerät (13 bis 17) ein Ruhekontakt (10') eines Relais (10) geschaltet ist, das durch eine synchron mit der Welle (2) betätigte Kontaktvorrichtung (6) gesteuert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen