DE977678C

DE977678C - Area echo sounder for displaying the current cross-section of a waterway

Info

Publication number: DE977678C
Application number: DEF45213A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dr Phil Fahrentholz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-04-01
Filing date: 1955-04-01
Publication date: 1968-04-04

Description

Flächenecholot zur Anzeige des momentanen Querprofils einer Wasserstraße Die Erfindung bezieht sich auf ein Flächenecholot zur Anzeige des momentanen Querprofils einer Wasserstraße mit einer Vielzahl von quer zur Fahrtrichtung eines Meßschiffes an Auslegern angebrachten Sender-Empfängern. Es ist bereits ein registrierendes Flächenecholot zur Aufzeichnung von Querprofilen mit einer Vielzahl von quer zur Fahrtrichtung des Meßschiffes an Auslegern angebrachten Sender-Empfängern bekannt, bei dem die Sender-Empfänger nacheinander in Tätigkeit treten. Ferner ist eine anzeigende Edoloteinrichtung bekannt, bei der die Echoimpulse mit Hilfe einer gegenüber einer Meßskala rotierenden Glimmlampe angezeigt werden. Wenn es sieh um kleine Lotentfernungen handelt, muß dabei die Glimmlampe so schnell rotieren, daß sich die Trägheit der Gasentladung als störend bemerkbar macht. Zwar kann durch Aufdrücken einer hohen Spannung der Einsatz der Gasentladung beschleunigt werden, es kann aber nicht verhindert werden, daß das Gas nach Beendigung des Impulses noch nachleuchtet, so daß sich, in Umlaufrichtung gesehen, ein leuchtender Strich ergibt, dessen Einsatz zwar zeitlich mit der Ankunft des Echos übereinstimmt, dessen Länge jedoch störend ist.Area echo sounder for displaying the current cross-section of a waterway the The invention relates to an area echo sounder for displaying the current transverse profile a waterway with a large number of transverse to the direction of travel of a measuring ship Transceivers attached to booms. It is already a registrant Area echo sounder for recording cross profiles with a variety of transverse to The direction of travel of the measuring ship is known to the transmitter-receivers attached to the booms, in which the transceivers come into action one after the other. It is also an indicative Edolot device known in which the echo pulses with the help of an opposite one Measuring scale rotating glow lamp are displayed. When it comes to small solder removals acts, the glow lamp must rotate so fast that the inertia of the Makes gas discharge noticeable as disturbing. It is true that by pressing a high Voltage the onset of gas discharge can be accelerated, but it cannot be prevented that the gas still glows after the end of the pulse, so that, Seen in the direction of rotation, a glowing line results, although its use is temporal coincides with the arrival of the echo, but its length is disturbing.

Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil und bietet darüber hinaus eine Reihe von weiteren Vorteilen. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß nach dem an sich bekannten Prinzip der umlaufenden Impulslichtquelle als Anzeigevorrichtung eine stän- dig umlaufende Trommel dient, daß sämtliche Sender gleichzeitig ausgelöst werden und daß längs einer Mantellinie der Trommel aus je zwei Elektroden gebildete Funkenstrecken angeordnet sind, die bezüglich Anzahl und Reihenfolge mit den Sender-Empfängern übereinstimmen und von den Empfängern mit hochgespannten Echoimpulsen bertihrungsfrei gespeist werden. The invention avoids this disadvantage and also offers a number of other advantages. It is characterized in that after known principle of the rotating pulsed light source as a display device a constant dig rotating drum that serves all transmitters at the same time are triggered and that along a surface line of the drum from two electrodes formed spark gaps are arranged, the number and sequence with match the transmitter-receivers and from the receivers with high-tension echo pulses be fed free of charge.

Für die Anzeige werden also Funkenstrecken verwendet, die gegenüber Glimmlampen den Vorteil haben, daß sie von Nachleuchten frei sind. Spark gaps are used for the display, the opposite Glow lamps have the advantage that they are free from afterglow.

Dadurch, daß diese Funkenstrecken längs einer Mantellinie der Trommel angeordnet sind, ergibt sich der weitere Vorteil, daß leuchtende Striche in Richtung der Profilkurve und nicht quer dazu entstehen. Die gleichzeitige Auslösung der Sender hat gegenüber der sequentiellen Auslösung bei dem bekannten registrierenden Flächenlot nicht nur den Vorteil, daß sämtliche Teile der Querprofilkurve gleichzeitig sichtbar sind, sondern die Anzahl der Lotungen pro Meßstelle ist auch n-mal so groß wie bei dem bekannten registrierenden Flächenecholot, wenn die Anzahl der Sender-Empfänger n ist, gleiche Lotfolge in beiden Fällen vorausgesetzt.Because these spark gaps are along a surface line of the drum are arranged, there is the further advantage that luminous lines in the direction the profile curve and not across it. The simultaneous triggering of the transmitters has compared to the sequential triggering with the known registering surface plumb bob not only the advantage that all parts of the transverse profile curve are visible at the same time are, but the number of plumbing per measuring point is also n times as large as for the known registering area echo sounder, if the number of transceivers n is, assuming the same solder sequence in both cases.

Die so erzielte höhere Informationsdichte ist gleidibedeutend mit höherer Genauigkeit bzw. die Fahrtgeschwindigkeit kann entsprechend erhöht werden.The higher information density achieved in this way is also significant higher accuracy or the travel speed can be increased accordingly.

Schließlich bietet die hohe Spannung den Vorteil, daß auf Schleifbürsten zur Zuführung der Echospannungen an die Funkenstrecken verzichtet werden kann, wodurch die für die Trommel benötigte Antriebsleistung gering bleibt und mechanischer Verschleiß vermieden wird.Finally, the high voltage has the advantage of being on abrasive brushes for feeding the echo voltages to the spark gaps can be dispensed with, whereby the drive power required for the drum remains low and mechanical wear is avoided.

Die Erfindung wird an Hand der Abbildungen weiter erläutert, und zwar zeigt Abb. I ein Meßschiff mit Auslegern und den daran angeordneten Sender-Empfängern, Abb. 2 die Anzeigetrommel, von der Stirnseite her gesehen, Abb. 3 die Anzeigetrommel, von vorn gesehen, Abb. 4 und 5 eine Anzeigetrommel mit einer Uberwachungseinrichtung für Untiefen. The invention is further explained with reference to the figures, and although Fig. I shows a measuring ship with booms and the transmitter-receivers arranged on them, Fig. 2 the display drum, seen from the front, Fig. 3 the display drum, Seen from the front, Fig. 4 and 5, a display drum with a monitoring device for shallows.

Ein Meßschiff 40 (Abb. I) trägt an Auslegern 41 und 42 eine größere Anzahl von Sender-Empfänger-Paaren. Die Sender werden gleichzeitig erregt und richten einen scharf gebündelten Lotstrahl gegen den Grund des Gewässers, der den Impuls gegen den zugehörigen Empfänger reflektiert. Die Anzeigevorrichtung enthält nun für jedes Sender-Empfänger-Paar eine Funkenstrecke, die zusammen auf einer Walze aus Isoliermaterial angebracht sind (Abb. 2 und 3). Jede Funkenstrecke besteht aus einem Ring 6I, beispielsweise einem in eine Nut des Isolierkörpers eingezogenen Draht und einem Stift 62, der über die Achse der Trommel 60 mit Erde verbunden ist. Den Ringen 61 gegenüber sind feste Spitzen angeordnet, die einen geringen Abstand von dem jeweiligen Ring 6i haben, ohne daß indessen eine Berührung notwendig ist. Diese Spitzen sind mit den Punkten a1 bis a, der Empfänger verbunden. Der Hochspannungsimpuls gelangt also über die Spitze auf den Ring, und der Funke schlägt von dort auf den Stift über. Ein tberschlag auf den falschen Stift wird durch eine Nase 66 aus Isoliermaterial verhindert. Der gleiche Vorgang wiederholt sich bei allen anderen Funkenstrecken. A measuring ship 40 (Fig. I) carries a larger one on outriggers 41 and 42 Number of transmitter-receiver pairs. The transmitters are excited and direct at the same time a sharply focused plumb beam against the bottom of the body of water, which creates the momentum reflected against the associated receiver. The display device now contains for each transmitter-receiver pair a spark gap, which together on a roller made of insulating material (Fig. 2 and 3). Each spark gap consists of a ring 6I, for example one drawn into a groove in the insulating body Wire and a pin 62 connected to earth through the axis of the drum 60. The rings 61 opposite fixed tips are arranged, which are a small distance have of the respective ring 6i without, however, a contact is necessary. These tips are connected to points a1 to a, the receiver. The high voltage pulse So it reaches the ring via the tip, and from there the spark strikes the Pen over. A run-off on the wrong pin is caused by a nose 66 made of insulating material prevented. The same process is repeated for all other spark gaps.

Da die Impulse entsprechend den Unebenheiten des Bodens jedoch zu verschiedenen Zeiten ankommen, erscheinen die Funken zwar nicht gleichzeitig, sie werden aber durch die Trägheit des Auges als gleichzeitig empfunden und bilden eine durch Lücken unterbrochene, gestrichelte Kurve, welche ein Abbild der Unebenheiten des Bodens darstellt. In der beispielsweise aus Glas oder durchsichtigem Kunststoff bestehenden Abdeckhaube der Trommel sind Kunststoffädell ausgespannt, welche ein Maß für die jeweilige Tiefe darstellen und bei 65 angedeutet sind.As the impulses increase according to the unevenness of the ground Arriving at different times, the sparks do not appear at the same time, they do but are perceived by the indolence of the eye as simultaneously and form one dashed curve interrupted by gaps, which depicts the unevenness of the soil. For example, made of glass or transparent plastic existing cover of the drum are plastic dell stretched out, which a Represent measure for the respective depth and are indicated at 65.

Für die CTbenvachung ist es zweckmäßig, wenn bei Unterschreiten einer bestimmten Mindesttiefe ein Signal ertönt. Eine für diesen Zweck abgewandelte Einrichtung ist in den Abb. 4 und 5 dargestellt. Diese Stifte 62 sind hier nicht mehr unmittelbar mit der Achse, also mit Klasse verbunden, sondern an eine Stange 76 geführt, die in einer Spitze 77 endet. Diese Spitze ist auf eine ortsfeste Platte 78 aus Isoliermaterial gerichtet, die eine leitende Scheibe 79 trägt, welche ihrerseits mit Masse verbunden ist. Aus dieser Scheibe ist ein leitender Sektor 80 ausgespart, der seinerseits über eine Impedanz, beispielsweise einen Widerstand 8I, an Masse liegt. Wenn die Spitze 77 diesen Sektor überstreicht, d. h. also im Bereich sehr geringer Tiefen, und es gelangt während dieser Zeit ein Echoimpuls auf die Meßeinrichtung, so erzeugt der Strom des Anzeigefunkens an der Impedanz 8I einen Spannungsabfall, der beispielsweise über eine Röhre 82 zur Betätigung eines Alarmsignals 83 ausgenutzt werden kann. Der Winkel, den der Sektor 8o ausfüllt, ist ein Maß für die Mindesttiefe, bei der noch Alarm ausgelöst wird. Um diese Mindesttiefe zu verändern, kann man beispielsweise die gesamte Scheibe 79 einschließlich des Sektors 80 in viele kleine Lamellen aufteilen, die über kleine Schalter wahlweise an eine von zwei Sammelschienen gelegt werden können, von denen die eine unmittelbar mit Masse und die andere über die erwähnte Impedanz 8I mit Masse verbunden ist. For CT monitoring, it is useful if, if the value falls below a a signal sounds at a certain minimum depth. A facility modified for this purpose is shown in Figs. 4 and 5. These pins 62 are no longer immediate here connected to the axis, so with class, but led to a rod 76, the ends in a tip 77. This tip is on a stationary plate 78 made of insulating material directed, which carries a conductive disc 79, which in turn is connected to ground is. A conductive sector 80 is cut out of this disk, which in turn is connected to ground via an impedance, for example a resistor 8I. If the Point 77 sweeps this sector, i.e. H. i.e. in the area of very shallow depths, and during this time an echo pulse reaches the measuring device, generated in this way the current of the indicator spark at the impedance 8I a voltage drop, for example can be used via a tube 82 to actuate an alarm signal 83. The angle that the sector 8o fills is a measure of the minimum depth at which the alarm is still triggered. To change this minimum depth, you can, for example divide the entire disc 79 including the sector 80 into many small lamellas, which can be connected to one of two busbars via small switches can, one of which is directly connected to ground and the other via the aforementioned Impedance 8I is connected to ground.

Auf diese Weise ist es möglich, den Winkel des Sektors 80 beliebig zu ändern.In this way it is possible to set the angle of the sector 80 as desired to change.

Bei der praktischen Ausführung der beschriebenen Anzeigevorrichtungen empfiehlt sich eine vollständige Kapselung der eigentlichen Anzeigeorgane in durchsichtigem Kunststoff oder Glas. Im letzteren Fall kann die Einrichtung sogar vakuumdicht eingeschmolzen werden, so daß der Gasdruck und die Art des Gases, die auch von Einfluß auf die Farbe des Funkens ist, beliebig gewählt werden können. Der Antrieb erfolgt in diesem Falle zweckmäßig über eine magnetische Kupplung. In the practical implementation of the display devices described a complete encapsulation of the actual display organs in transparent is recommended Plastic or glass. In the latter case, the device can even be melted down in a vacuum-tight manner be so that the gas pressure and the type of gas, which also affect the Color of the spark can be chosen arbitrarily. The drive takes place in this Case expediently via a magnetic coupling.

Claims

PATENT APPROACH: I. Area echo sounder for displaying the current cross-section a waterway with a large number of transverse to the direction of travel of a measuring ship attached to the booms th transmitter-receivers, thereby characterized in that according to the principle known per se of the rotating pulsed light source a constantly rotating drum (60) serves as a display device that all Transmitter are triggered simultaneously and that along a surface line of the drum (60) formed from two electrodes each spark gaps are arranged, which with respect to Number and sequence match with the sender-receivers and from the receivers be fed contact-free with high-tension echo pulses.

2. Area echo sounder according to claim I, characterized in that the first of the two electrodes of each spark gap from the high-voltage echo pulse of the associated receiver is fed, while the second electrode as with the grounded axis connected pin (62) is formed.

3. Area echo sounder according to claim 2, characterized in that all Pins (62) are guided to a circumferential tip (77) from which the echo pulses on a stationary, grounded conductive disc (79) pass over, the one Sector (80) which isolates from the remainder of the conductive disc (79) is and is connected to ground via an impedance (8I), and that echo pulses, which come from a depth that falls below a certain depth, at the impedance (8I) generate a voltage drop which is used to trigger a warning signal (83).

Publications considered: German Patent Specifications No. 433 7I4, 462 08o, 892 579, 909 08o; British Patent No. 226,489; U.S. Patent No. I 667 540; C. Cranz, Textbook of Ballistics, 1913, pp. 7 to 77; Brochure »Profile Echograph 54 ", Dr. Fahrentholz, echo sounders and signaling devices, Kiel.