|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Эхолот |
 | |
Анимация
Описание
Действие эхолота (Э) основано на измерении промежутка времени t, прошедшего от момента посылки зондирующего звукового импульса до момента приема отраженного от дна эхо-сигнала. Глубина водоема определяется как:
h = ct / 2,
где с - скорость звука в воде.
В качестве зондирующего сигнала в Э используются акустические импульсы длительностью порядка нескольких мкс и частотой заполнения от единиц до нескольких десятков (иногда сотен) кГц. Малые длительности и высокие частоты используются при измерении малых глубин, большие длительности и низкие частоты - при измерении больших глубин.
Общая схема действия Э приведена на рис. 1.
Блок-схема эхолота
Рис. 1
Обозначения:
1 - генератор;
2 - излучатель;
3 - антенна (приемник);
4 - усилитель;
5 - блок слухового контроля;
6 - регистратор;
7 - каретка самописца.
Мощный ультразвуковой импульс от генератора 1 поступает на направленный излучатель (антенну) 2 и излучается в воду. Отраженный сигнал принимается антенной 3, усиливается усилителем 4 и подается на блок слухового контроля 5 и индикатор или регистратор 6. Излучателем и приемником обычно служат манитострикционные или пьезокерамические преобразователи, работающие на одной или нескольких резонансных частотах. Часто используют совмещенные системы излучатель-приемник.
В качестве индикаторов глубин применяют проблесковые указатели с вращающейся неоновой лампой, вспыхивающей в момент приема эхо-сигнала, стрелочные, цифровые, электроннолучевые указатели, а также регистраторы-самописцы, записывающие измеряемые глубины на движущейся бумажной ленте. В современных моделях Э используют цифровое представление регистрируемого сигнала и компьютерную обработку данных с выводом значений глубин или профиля дна по трассе следования судна на экран монитора.
Ключевые слова
Области техники и экономики
Приборы для измерения акустических величин и характеристик
Приборы для измерения механических величин
Применение эффекта
Различные модификации Э широко применяют в гидрографических, океанологических и других разнообразных гидроакустических исследованиях, в том числе при поиске крупных косяков рыб (рыболокация).
Э рассчитаны на разные интервалы глубин - от 0.1 м до 12000 м и скорости судна до 50 км/ч. Разрешающая способность по глубине определяется в основном длительностью зондирующего импульса. Погрешность Э составляет от 1% до сотых долей %. Большинство современных Э имеет довольно широкую диаграмму направленности - около 30° и значительные боковые лепестки, что вызывает некоторую неопределенность при расшифровке данных. Для преодоления этого недостатка в настоящее время создаются ультразвуковые Э с очень узкой шириной луча ~ 1° и стабилизированной в пространстве платформой, на которой расположены излучатель и приемник.
Реализации эффекта
Техническая реализация эффекта
Общая схема действия Э приведена на рис. 1. Мощный ультразвуковой импульс от генератора 1 поступает на направленный излучатель (антенну) 2 и излучается в воду. Отраженный сигнал принимается антенной 3, усиливается усилителем 4 и подается на блок слухового контроля 5 и индикатор или регистратор 6. Излучателем и приемником обычно служат манитострикционные или пьезокерамические преобразователи, работающие на одной или нескольких резонансных частотах. Часто используют совмещенные системы излучатель-приемник.
Литература
1. Ультразвук / Под ред. И.П. Голяминой.- М.: Советская энциклопедия, 1979.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |