ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Звуковое измерение глубин. Эхолоты из "Звуковые и ультразвуковые волны Издание 3 " Рис 205. При ненаправленном излучении звукового импульса глубина моря под кораблем может быть измерена ошибочно. [c.339] Однако получить на таком принципе достаточно точное и надежное измерение глубины моря долгое время не удавалось. Причина этого заключается в том, что при взрыве от источника распространяются сферические звуковые волны. При неровном рельефе дна, как это видно из рис. 205, первый отраженный сигнал может прийти вовсе не от участков дна непосредственно под кораблем, а от участков, более близких к кораблю, но расположенных сбоку. Поэтому при ненаправленном излучателе звуковых волн возможны большие ошибки в определении глубины. [c.340] Если мы хотим, чтобы наши измерения глубины давали ошибку не более 1 м (4%), то для этого мы должны определять промежуток времени с точностью 0,04 = сек. [c.340] При глубине 2,5 м (а такие глубины чрезвычайно важно точно знать в речном судовождении), чтобы получить результат с точностью 20 см, нужно измерять промежуток времени между посылкой и приемом эхо с точностью до /3750 сек. Измеряемый промежуток времени в этом случае составляет всего 1/зоо сек. Такие малые промежутки времени между двумя одиночными звуковыми импульсами точно и просто научились измерять только при помощи радиотехнических методов. [c.340] Мы уже говорили, что для получения направленного излучения необходимо, чтобы размеры излучателя были больше длины излучаемой им звуковой волны. Например, для частоты 1500 гц длина волны в воде составляет 1 м. Практически невозможно сделать излучаюш,ую поверхность размерами в несколько метров, поэтому на таких частотах излучение звука будет ненаправленным. [c.342] Использование низких частот приводит и к другим трудностям посылаемый звуковой импульс не может быть продолжительным во времени, так как при не очень больших глубинах отраженный импульс будет приходить к приемнику в тот момент, когда посылаемый импульс еще не закончился, и измерения промежутка времени t между посылкой звука и приемом эхо будут невозможны. На низких частотах, когда длины звуковых волн велики, это условие приводит к тому, что за время длительности импульса будет излучаться слишком мало звуковых колебаний. Отраженный импульс с малым числом колебаний не окажет должного воздействия на приемник, и эхо от дна моря не будет отмечено. Правда, кроме импульсного метода, можно было бы применить другие методы измерения глубины моря, например метод акустического интерферометра, с которым мы ранее познакомились. Но на низких звуковых частотах мы опять встречаемся с трудностями получения острой характеристики направленности излучателя и приемника звука. [c.342] Точные измерения глубины моря и другие разнообразные применения импульсного метода в гидроакустике были осуществлены только в результате громадных достижений акустики и радиотехники за последние 25—30 лет. Появилась возможность излучать в воду мощные ультразвуковые волны и принимать слабые ультразвуковые сигналы, распространяющиеся в воде стало возможным получать острые пучки ультразвуковых лучей, излучать и принимать короткие во времени ультразвуковые импульсы, в которых благодаря высоким частотам содержится большое количество ультразвуковых волн. Развитие радиотехнических методов измере1Н1я сделало возможным большое усиление слабых напряжений и точное измерение промежутков времени. [c.342] Пластинки кварца (мозаика) расположены между двумя стальными электродами А В. [c.343] В настоящее время эхолоты получили очень большое распространение не только в морском деле, но также в речной навигации и гидрографии. Существует много эхолотов различных конструкций. В современных эхолотах вместо кварцевых излучателей и приемников применяются главным образом магнитострикционные и сегнетовые излучатели и приемники. На рис. 208 и 209 приведены фотографии магнитострикционного излучателя (приемника) одного из современных эхолотов. Обычно применяются два самостоятельных преобразователя — излучатель и приемник. Они крепятся к корпусу корабля в его днище, так, чтобы излучение осуществлялось прямо вниз. Применяют, особенно в речных эхолотах, также выносную или забортную конструкцию, помещая излучатель и приемник в обтекатель, имеющий форму рыбы. [c.344] Принцип действия одной из распространенных систем эхолотов можно легко уяснить из рис. 210. Мотор М посредством редуктора Р приводит во вращение барабан, на котором укреплен рычаг с пером 5. При каждом обороте барабана производится разрыв контактов К, что вызывает срабатывание реле в контакторной коробке 3, в результате чего на магнитострикционный излучатель 4, более подробный чертеж которого изображен на рис. 211, подается короткий электрический импульс с напряжением примерно 1000 в. [c.344] Виден пустотелый конический отражатель магнито-стрикциопный пакет окружен водой. [c.347] ДЛЯ всех морей имеются подробные карты глубин, составленные при помош,и эхолотов. Руководствуясь этими картами, можно установить свое положение в море. Интересно отметить также, что самые большие глубины в море, например морская пучина в Тихом океане, имеюш,ая глубину И 034+50 м ), обнаружены при помощи эхолота. [c.348] Получена А. С. ШеЗном над покатым дном в районе мыса Айя (Черное море). 1 — поверхность моря, 2 — дно моря, 3 — косяк ставриды. [c.349] Вернуться к основной статье