DE886870C

DE886870C - Vorrichtung zur Entfernungsmessung nach der Echomethode

Info

Publication number: DE886870C
Application number: DEA2504D
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Grandjot
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1938-08-09
Filing date: 1938-08-09
Publication date: 1953-08-17

Description

Vorrichtung zur Entfernungsmessung nach der Echoznethode Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entfernungsmessung nach der Echomethode mit einer im Rhythmus der Lotungen an der Entfernungsskala entlang bewegten, im Augenblick der Echoankunft kurz aufleuchtenden-Lichtquelle oder Lichtblende. Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art ist das Schauzeichen jeweils nur für eine sehr kurze, durch die Dauer des Echoimpulses bestimmte Zeit sichtbar. Dadurch wird die Beobachtung sehr erschwert. Man hat auch schon versucht, durch Erhöhung der Lotfolge den Eindruck einer Daueranzeige hervorzurufen. Dieses Verfahren ist jedoch nur bei kleinen Entfernungen mit Vorteil zu gebrauchen.
Ferner ist schon versucht worden, eine Daueranzeige, dadurch zu erzielen, daß ein Braunsches Rohr mit Nachleuchtschirm als Anzeigegerät benutzt wird, dessen Leuchtfieck durch den Lade- oder Entladevorgang eines Kondensators eine penodische Zeitablenkung und im Augenblick der Echoankunft eine kleine seitliche Ablenkung erfährt, die infolge des Nachleuchtens des Leuchtschirmes bis zur nächsten Echoankunft sichtbar bleibt. Diese Vorrichtung hat jedoch bisher keinen Eingang in die Praxis finden können, weil einerseits die Braunschen Rohre verhältnismäßig empfindliche Geräte darstellen und eine im Hinblick auf ihre Herstellungskosten zu geringe Lebensdauer aufweisen und weil andererseits die Zeitablenkung durch Kondensatorentladung vielfach keine hinreichende Genauigkeit gewährleistet.
Um nun bei den Vorrichtungen mit mechanischer Zeitablenkung des Lichtzeigers die durch das dauernde Wiederverschwinden des Lichtzeigers ver- ursachte Erschwerung des Beobachtens zu vermeiden, hat man auch schon vorgeschlagen, die rotierende Lichtquelle bei langsamer Lotfolge nicht durch das Echo kurzzeitig zum Aufleuchten zu bringen, sondern ständig leuchten zu lassen und den Augenblick der Echoankunft auf akustischem Wege anzuzeigen.
Hierdurch wird zwar die Beobachtung etwas erleichtert, eine stehende Anzeige, die jederzeit ohne weiteres die jeweilige Entfernung abzulesen gestattet, wird jedoch auch hierdurch nicht gewährt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Entfernungsmessung zu schaffen, die bei einfachem Aufbau und großer Meßgenauigkeit für jedeLotfolge eine stehende Anzeige gewährt.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst worden, daß bei mechanischer Zeitablenkung eines durch das Echo zu bestätigenden Lichtzeigers dieser hinter einem Skalenblatt umläuft, das erfindungsgemäß mit einer nachleuchtenden Schicht bedeckt ist, deren Nachleuchtdauer so groß ist, daß sie die Zeit zwischen zwei Lotungen bzw. zwischen zwei Echos überbrückt. Dadurch ist ermöglicht, die genaue mechanische Zeitablenkung beizubehalten, trotzdem aber den Vorteil einer stehenden Anzeige auch für langsame Lotfolgen zu haben.
Es ist ferner dadurch die vorteilhafte Möglichkeit gegeben, mehrere nebeneinander oder konzentrisch zueinander, gegebenenfalls auf einer Spirale angeordnete Nachleuchtstreifen unterschiedlicher Nachleuchtfarbe für verschiedene Meßbereiche vorzusehen, von denen nur der dem jeweiligen Meßbereich entsprechende Streifen beleuchtet wird bzw. das Echo zur Anzeige bringt. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln ein großer Meßbereich und trotzdem eine hohe Meßgenauigkeit und eindeutige, übersichtliche Anzeige erzielt.
In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung veranschaulicht.
Durch einen an das Scbiffsnetz angeschlossenen kleinen Motor a wird eine Welle b mit bestimmter Drehzahl angetrieben. Auf dieser Welle ist eine Nockenscheibe c befestigt, die bei jeder Umdrehung der Welle einmal einen Kontakt d im Stromkreis eines Schallsenders/, der in der Schiffswand oder einem besonderen, aus der Schiffswand ausfahrbaren Träger eingebaut sein kann, ein- bzw. ausschaltet.
Am Ende der vom Motor a angetriebenen Welle b ist eine Scheibe befestigt, die hinter einer feststehenden TiefenskalaS umläuft. In der Scheibe ist hinter einem radialen, als Lichtzeiger dienenden Schlitz ein Neonrohr angebracht, das über zwei Schleifringe mit einem Verstärker j verbunden ist, an dessen Eingang der Echoempfänger k, der ebenfalls in der Schiffswand oder einem besonderen, in das Wasser ragenden Träger befestigt ist, angeschlossen ist. Die Energie für den Betrieb des Schallsenders kann entweder dem Bordnetz direkt oder einem vom Bordnetz unter Zwischenschaltung eines Hochspannungsgenerators geladenen Kondensator m entnommen werden.
Der zum Loten benutzte Schallimpuls wird durch Betätigung des Schalters d genau in dem Augenblick ausgesandt, in dem das Neonrohr i durch den Anfangspunkt der Entfernungsskala hindurchgeht. In der Zeit, die der Schall für das Zurücklegen des Weges im Wasser, also vom Schallsender bis zu dem reflektierenden Gegenstand, z. B. Meeresboden oder fremden Schiff, und von dort als Echo zurück zum Empfänger, benötigt, hat sich das Neonrohri um einen bestimmten Winkel an der Skala lt weiterbewegt. In dem Augenblick, wo das Echo am Empfänger k eintrifft, wird im Verstärker ein Induktionsstoß erzeugt, der das Neonrohr plötzlich aufblitzen läßt, so daß sich ein deutlich ablesbarer Lichtzeiger an der betreffenden Stelle der Skala. ergibt. Die Skala ist unter Berücksichtigung der Schallgeschwindigkeit. im Wasser und der Umlaufgeschwindigkeit des Neonrohres in Metern geeicht, so daß man die Entfernung jederzeit an der Stelle, wo der rote Lichtzeiger aufblitzt, unmittelbar ablesen kann.
Der Lotvorgang wiederholt sich selbsttätig in regelmäßigen Zeitabständen. Diese Abstände müssen so gewählt werden, daß das Echo vor der nächsten Schallaussendung zurückgekehrt ist, sind also von dem jeweiligen Meßbereich, d. h. der maximal zu erfassenden Entfernung abhängig. Bei kleinen Entfernungen ist es möglich, die Lotfolge derart zu steigern, daß das Neonrohr mehrmals in der Sekunde aufblitzt und so der Eindruck einer stehenden Anzeige erzielt wird. Um auch bei Messung größerer Entfernungen und langsamer Lotfolge die ! die Beobachtung erschwerende Unterbrechung der Anzeige zu vermeiden, ist die Skala h mit einer Schicht aus nachleuchtendem Stoff versehen. Dadurch wird erreicht, daß die jeweilige Anzeige nicht nur während der Dauer des Echoimpulses, sondern darüber hinaus bis zur nächsten Anzeige sichtbar bleibt. Die Nachleuchtdauer braucht nur gering zu sein, da die Zeit zwischen zwei Lotungen wegen der durch die Echolotung erfaßbaren Entfernung kaum größer als 2 Sekunden sein wird. Bei Verwendung eines Nachleuchtpapiers muß dieses natürlich, durchscheinend sein. Dla es im Licht versagt, ist es vor direktem Lichteinfall zu schützen.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen möglich.
So kann natürlich auch eine andere Lichtquelle bzw.
-blende Verwendung finden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Vorrichtung zur Entfernungsmessung nach der Echomethode mittels Schallwellen mit einer im Rhythmus Ider Lotungen an der Entfernungsskala entlang bewegten, im Augenblick der Echoankunft kurz aufleuchtenden Lichtquelle oder Lichtblende, dadurch gekennzeichnet, daß das Skalenblatt, hinter dem die Lichtquelle oder Lichtblende sich bewegt, mit einer nachleuchten-. den Schicht bedeckt ist, deren Nachleuchtdauer so groß ist, daß sie die Zeit zwischen zwei Lotungen bzw. zwischen zwei Echos iiberbrückt.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch mehrere nebeneinander oder konzentrisch zueinander angeordnete Nachleuchtstreifen unterschiedlicher Nachleuchtfarbe für verschiedene Meßbereiche, von denen nur der dem jeweiligen Meßbereich entsprechende Streifen beleuchtet wird bzw. das Echo zur Anzeige bringt.

Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 1 924 156, 1 979 225, 2 og8 287.