Принцип построения генераторов эхолота

рыбопоискового эхолота

Принцип работы большинства рыбопоисковых приборов основан на использовании гидроакустического метода получения информации о наличии рыбных скоплений и об их характеристиках.

Термин “эхолот” имеет отношение к приборам, предназначенным для измерения глубины под килем судна гидроакустическим методом. В этих приборах используется способность грунта отражать энергию акустических колебаний. Поскольку такой способностью обладает не только грунт, но и другие подводные объекты, в том числе и рыбные скопления, то указанный термин применяется также и по отношению к рыбопоисковым приборам.

Рыбопоисковый эхолот излучает импульсы акустических колебаний, которые распространяются в воде с определенной скоростью (около 1 500 м/сек). Через некоторое время часть энергии излучаемых импульсов достигает исследуемого объекта. Промежуток времени Δ t₁, прошедший от момента излучения акустического импульса до момента его прихода к этому объекту, пропорционален расстоянию  r до объекта:

 

Δ t₁ = ;

 

где с – скорость распространения акустических колебаний в воде.

 

Облучаемый объект отражает некоторую часть попавшей на него энергии, и акустические колебания начинают распространяться в обратном направлении. Снова преодолев расстояние r  за время Δ t₂, часть отраженной энергии возвращается к судну, на котором расположен рыбопоисковый прибор. Таким образом, акустические импульсы, возвращающиеся к прибору, преодолевают удвоенное расстояние между судном и объектом ( 2r ). Промежуток времени, прошедший от момента излучения акустического импульса до момента его возвращения к прибору после отражения, равен:

 

t = Δ t₁ + Δ t₂ =  ;

Если измерить промежуток времени t с достаточной точностью, то можно определить расстояние r между судном и отражающим объектом:

 

r = ;

Это выражение называется основной расчетной формулой  эхолота.

Для реализации описанного принципа работы эхолот должен иметь в своем составе следующие основные узлы:

1. Акустическая система;

2. Коммутатор приема – передачи;

3. Импульсный генератор;

4. Приемо – усилительное устройство;

5. Устройства отображения информации;

 

 

Устройства отображения информации

 

 

  Самописец   Электронный Указатель      Цифровой      Звуковой

                                индикатор   глубин          индикатор    индикатор

 

            Импульсный генератор            Приемо – усилительное устройство

 

Коммутатор приема – передачи

 

 

Акустическая антенна

 

 

Отражающий объект

 

 

Рис. 1. Обобщенная структурная схема эхолота

 

Акустическая система предназначена для излучения и приема ультразвуковых импульсов. В состав акустической системы могут быть включены две акустических антенны, одна из которых используется для излучения акустических колебаний, а другая – для приема отраженных сигналов. Однако, в большинстве случаев излучение и прием акустических колебаний осуществляется с помощью одной и той же приемо-излучающей акустической антенны.

Импульсный генератор служит для создания мощных импульсов электрических колебаний, которые затем преобразуются излучающей акустической антенной в акустические импульсы.

Приемо-усилительное устройство служит для усиления слабых эхосигналов до уровня, необходимого для нормальной работы регистрирующих устройств.

Коммутатор приема – передачи необходим в том случае, если излучение и прием акустических колебаний осуществляется одна и та же акустическая антенна. При излучении коммутатор подключает акустическую антенну к выходу импульсного генератора, а во время приема – ко входу приемо-усилительного устройства.

К устройствам отображения информации относятся:

– самописец;

– электронный индикатор;

– указатель глубин (стробоскопический индикатор;

– цифровой индикатор;

– звуковой индикатор.