DE746681C

DE746681C - Schreibvorrichtung fuer Echolotgeraete

Info

Publication number: DE746681C
Application number: DEA92977D
Authority: DE
Priority date: 1941-02-25
Filing date: 1941-02-25
Publication date: 1945-01-04

Description

Schreibvorrichtung für Echolotgeräte Um bei fortlaufend die Meerestiefe aufzeichnenden Echolotgeräten ein kartengetreues Bild von dem Profil des überfahrenen Meeresbodens zu erhalten, ist es bekannt, den-Vorschub des Schreibblattes durch einen Fahrtgeschwindigkeitsmesser zu regeln. Bisher hat jedoch dieser Vorschlag -keinen Eingang in die Praxis gefunden, weil es an einer für diese Zwecke geeigneten Fahrtmeß- und Übertragungseinrichtung fehlte. Diesem Mangel ist erfindungsgemäß dadurch abgeholfen, daß bei Verwendung einer die Fahrt' über Grund messenden, nach dem Doppierprinzip arbeitenden Echolotvorrichtung eine durch die Dopplerfrequenz (Frequenzverschiebung auf Grund des Dopplereffektes) des Fahrtmessers betriebene Frequenzuhr (Synchronmotor) als Antriebsmotor für das Schreibblatt vorgesehen ist. Hiermit wird eine verzerrungsfreie Profilaufzeichnung erzielt. Die Übertragung der Fahrtmessung und der Antrieb für den Papiervorschub sind außerordentlich einfach und lassen sich ohne weiteres auch bei räumlicher Trennung von Echolotanlage und Fahrtmesser anwenden, da der als Antriebsmotor dienenden Frequenzuhr lediglich eine Betriebsspannung mit der Dopplerfrequenz zuzuführen ist.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Die beispielsweise dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus der Kombination eines Echolotes zur Messung der Meerestiefe mit einer Echolotvorrichtung zur Messung der Fahrtgeschwindigkeit eines Schiffes.
Zur Messung der Meerestiefe werden durch einen Sender I in regelmäßigen Zeitabständen Schallimpulse gegen den Meeresboden ausgesandt, die nach Reflexion am Meeresboden als Echo zum Schiff zurückgelangen und von einem Empfänger 2 aufgenommen werden.
Nach Verstärkung in einem Verstärker 3 werden die Echoimpulse zur Anzeige gebracht.
Diese Anzeige erfolgt so, daß daraus die Laufzeit der Schallimpulse vom Sender I zum Meeresboden und zurück zum Empfänger 2 zu erkennen ist. Hierzu ist eine Zeitmeßvorrichtung vorgesehen. Diese besteht im dargestellten Beispiel aus einem mit gleichförmiger Geschwindigkeit umlaufenden Neonrohr 4, das sich an einer Anzeigescheibe 5 befindet. Die Anzeigescheibe 5 sitzt auf einer Welle 6, die über ein Getriebe 7. 8 von einem Motor g angetrieben wird. Das Neonrohr 4 wird durch die Ausgangsspannung des Verstärkers 3, d. h. durch den Echoimpuls zum Aufleuchten gebracht. An einer Skala 10 kann dann die jeweilige Wassertiefe abgelesen werden. Die Echos werden gleichzeitig zum Aufschreiben der- Meerestiefe benutzt, indem der Echoi, mpuls auf einen urni aufenden Schreixbmalgnete 1 1 gegeben wird, der vom Motorg aus über die Zahnräder 8, 7 und ein weiteres Zahnräderpaar 1 2, 13 angetrieben wird. Bei Echoankunft wird ein Schreibstift 14 durch Erregung des Elektromagnjeten II gegen eine.
Schreibstreifen 15 vorgeschnellt, der zweckmäßig in der bei Echoloten für Schiffe üblichen Weise aus einem Papierstreifen mit einer dünnen Wachsschicht und farbigem Untergrund besteht. Der Motor g wird gleichzeitig zur Betätigung des Senders 1 benutzt, indem ein auf der Welle 6 sitzender Schaltnocken 16 mit Kontakten 17 zur Betätigung einer Schaltvorrichtung 18 für den Sender 1 vorgesehen ist. Dabei ist der Nocken 16 so eingestellt, daß die Schallaussendung gerade dann erfolgt, wenn das Neonrohr 4 an der Nullstelle der Skala 10 und der Schreibstift 14 an der Nullstelle der Schreibstrecke auf dem Schreibblatt 15 vorbeigeht.
Der Schreibstreifen 1 5 wird durch eine Förderwalze 19 langsam in Pfeilrichtung fortbewegt. L'm zu vermeiden, daß durch die schwankende Fahrtgeschwindigkeit Verzerrungen in der Abbildung des Bodenprofils hervorgerufen werden, erfolgt der Antrieb der Transportwalze 19 in Abhängigkeit von der Fahrtgeschwindigkeit des Schiffes, und zwar in Abhängigkeit von der Fahrt über dem Meeresgrund, die mit Hilfe einer zweiten Echolotvorrichtung gemessen wird. Diese besteht aus einem Sender 22, der dauernd mit einem Hochfrequenzgenerator 23 verbunden ist und infolgedessen einen Dauerton aussendet. Dabei ist der Sender so ausgebildet und angeordnet, daß er einen scharf gebündelten Schallstrahi in der Fahrtrichtung des Schiffes schräg nach vorn, beispielsweise unter einer Neigung von ;ol gegen die Vertikale, nach dem Meeresboden aussendet.
Der vom Meeresboden reflektierte Schall wird von einem wie der Sender 22 gerichteten Empfänger 24 aufgenommen, durch einen Verstärker 25 verstärkt und mit der Hochfrequenzspannung des Generators 23 moduliert. Die vom Empfänger 24 aufgenommene Frequenz ist gegen die ausgesandte Frequenz um einen bestimmten Betrag verschieden, der von der .Fahrtgeschwindigkeit des Schiffes abhängt.
Diese nach dem Dopplerprinzip auftretende Frequenzverschiebung wird durch Modulation der ausgesandten mit der reflektierten Frequenz, durch anschließende Gleichrichtung und durch eine Niederfrequenzverstärkung in einem Verstärker 26 zur Messung der Fahrtgeschwindigkeit und der zuriickgelegten Fahrtstrecke benutzt. Diese Messung wird mit Hilfe einer Frequenzmeßeinrichtung 27 durchgeführt, mit der ein Streckenmesser 28 und ein Geschwindigkeitsmesser 29 verbunden ist.
Ferner wird die zur Fahrtmessung dienende Dopplerfrequenz benutzt, um den Vorschub des Papierstreifens 1 5 zu steuern. Zu diesem Zweck wird die Dopplerfrequenz einer Frequenzuhr (Synchronmotor) 30 zugeführt, die ihrerseits die Transportrolle 19 für den Papierstreifen antreibt.
Die Frequenzuhr 30 macht zwar alle durch Stampfen des Schiffes und sonstige Ursachen hervorgerufenen Schwankungen der D opp] erfrequenz mit. Dies ist jedoch für den vorliegenden Zweck belanglos, da der Vorschub des Schreibstreifens 1 5 im Vergleich zu diesen Schwankungen nur langsam erfolgt. Es wird durch diese Einrichtung erreicht, daß der Vorschub des Schreibstreifens in Übereinstimmung mit der tatsächlich zurückgelegten Fahrtstrecke erfolgt und die aufgezeichnete Meerestiefe das tatsächliche Profi] des Meeresbodens kartengetreu wiedergibt.
Es ist zweckmäßig, für die Tiefenmessung eine andere Frequenz zu benutzen als für die Fahrtmessung. Der Fahrtmesser kann ferner so ausgebi] det sein, daß er nicht nur die Fahrt in der Vorausrichtung, sondern auch die Querkomponente der Fahrt, d. h. die Abtrift des Schiffes erfaßt. Diese läßt sich aber auch auf andere Weise, z. B. durch Messen der Fahrtgeschwindigkeit bei drei verschiedenen Fahrtrichtungen und g]eicher Schraubendrehzah], bestimmen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Schreibvorrichtung für Echolotgeräte auf Fahrzeugen, bei der der Vorschub des Schreibblattes durch einen Fahrtgeschxvindigkeitsmesser geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer die Fahrt über Grund messenden, nach dem Dopplerprinzip arbeitenden Echolotvorrichtung eine durch die Dopplerfrequenz iFrequenzverschiebung auf Grund des Dopplereffektes3 des Fahrtmessers betriebene Frequenzuhr als Antriebsmotor für das Schreibblatt vorgesehen ist.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Retracht gezogen worden: deutsche Patentschrift N r. Nr. 429 8 r USA.- ...... 1 858 931.