Излучатели для эхолотов

Эхолот — прибор, предназначенный для измерения глубин моря или реки. Излучатель эхолота устанавливается на днище корабля так, чтобы пучок ультразвуковых волн был направлен вертикально вниз. Он излучает ультразвуковые волны отдельными короткими по времени импульсами, в которых благодаря высокой частоте содержится большое количество волн. Достигнув дна, импульс отражается от него в виде эха и приходит к приемнику,, расположенному рядом с излучателем. Регистрирующий прибор записывает на специальной ленте момент посылки импульса и момент его возвращения. Зная скорость распространения ультразвука в воде, по этим отметкам определяют глубину моря под кораблем. [c.244]

Ультразвуки впервые были практически применены в эхолоте для измерения глубины моря. В дне судна помещаются ультразвуковой излучатель, посылающий короткие цуги колебаний длительностью около 0,001 сек, и приемник ультразвуков (рис. 476). Отражаясь от дна моря, ультразвуки через некоторое время достигают приемника. По промежутку времени, прошедшему между отправлением сигнала и его возвращением, зная скорость распространения ультразвука, определяют расстояние до дна моря. [c.746]

В настоящее время широкое распространение получил импульсный метод дефектоскопии. Принцип работы импульсного дефектоскопа подобен принципу работы эхолота. В этом методе к одной и той же поверхности исследуемого тела плотно прижимаются излучатель 1 и приемник ультразвуковых волн 2 (рис. 197). Излуча- [c.245]

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 приёмников применяются главным образом маг- [c.334]

Рис. 220. Конструкция магнитострикционного излучателя (приёмника) эхолота виден пустотелый конический отражатель магнитострикционный пакет окружён водой.

Казалось бы, что ценные результаты для целей сейсмического зондирования поверхностных слоёв земли можно получить при использовании импульсного метода, подобно тому как это делается в гидроакустике при измерении глубины моря эхолотами. Для этого можно было бы применить звуковые или ультразвуковые частоты упругих волн, посылая их каким-либо излучателем внутрь земли и принимая отражения. Однако практически этого сделать нельзя, а если и можно, то лишь на самые незначительные расстояния. Дело в том, что поверхностные слои земли представляют собой большей частью наносные, т. е. весьма рыхлые слои, в которых поглощение упругих волн, имеющих частоты звукового, а тем более ультразвукового диапазона, очень велико. Кроме того, благодаря неоднородному строению поверхностных слоёв земли — трещинам и различного рода включениям в почве — звуковые волны частично рассеиваются и частично меняют направление своего распространения. Поэтому до настоящего времени основным источником упругих волн служит взрыв. [c.418]

Неоднородности плотности воды и пузырьки воздуха сосредоточены главным образом в поверхностном слое и в слое скачка, поэтому явление реверберации имеет наибольшее значение в тех случаях, когда звуковые волны распространяются в горизонтальном направлении (горизонтальные эхолоты или гидролокаторы, см. ниже). Если после посылки в горизонтальном направлении звукового или ультразвукового импульса переключить излучатель на прием, то сразу же после конца импульса к приемнику будут приходить отраженные сигналы мы обнаружим остаточное звучание, или реверберацию. Сначала придут отражения от более близко расположенных пузырьков и неоднородностей, затем от все более далеких, и уровень реверберации с течением времени будет постепенно спадать. Характер спадания зависит от частоты звука, продолжительности импульса, количества пузырьков и неоднородностей и их распределения по глубине, от глубины моря, рельефа дна, поглощения и других факторов сам спад имеет весьма нерегулярный ход (рис. 199). Звучание реверберации, постепенно спадая, колеблется и испытывает флюктуации. На рис. 200 приведена запись реверберации моря на осциллографе (здесь записан также и сам сигнал). [c.333]

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]

Принцип действия эхолота (рис. 6-УП) основан на измерении времени, необходимого для прохождения ультразвукового импульса от вибратора-излучателя С до дна реки В и обратно к вибратору-приемнику А. Зная базу эхолота Ь, а также глубину расположения вибраторов а, можно вычислить глубину воды к = Ьг + а (м). [c.17]

Фиг. 462. Магнитострикционный излучатель для эхолота.

На фиг. 462 изображены два магнитострикционных излучателя, выпускаемых фирмой Атлас-Верке [1153, 1154] и предназначенных для работы в качестве эхолотов. Для излучения короткого импульса излучатель на короткое время подключается к заряженному конденсатору при этом вся запасенная в конденсаторе энергия излучается практически за один период колебаний вибратора. [c.423]

Принцип действия эхолота легко уяснить из фиг. 463. Кратковременное включение излучателя звука Р осуществляется контактами Е, замыкаемыми кулачковым диском В в те моменты [c.423]

Если излучатель и приемник эхолота поместить рядом друг с другом на дне так, чтобы посылаемые излучателем импульсы отражались от поверхности моря, то можно определить глубину и ее изменение во времени, т. е. непрерывно измерять волнение и приливы и отливы. Особое преимущество такого устройства состоит в том, что сама измерительная аппаратура может быть.расположена сколь угодно далеко от места измерений. Новейшие измерения отражения звука от поверхности моря выполнил Либерман [1205]. [c.425]

Схематически изображенное на фиг. 466 регистрирующее устройство, применяемое также и в судовых эхолотах (см. фиг. 465), работает следующ,им образом. Мотор С через коробку передач приводит в равномерное движение бесконечную резиновую ленту В. На этой ленте укреплена тонкая проволочка /), которая, следовательно, равномерно скользит поперек бланка Л, перемещаемого в направлении, перпендикулярном к направлению движения ленты В. Бланком служит графитовая бумага, покрытая тонким белым электрически проводящим слоем. На перо D от усилителя Ь подаются электрические импульсы, соответствующие излучаемым и отраженным ультразвуковым сигналам. При этом белый слой, покрывающий бланк, сгорает и на нем в виде точек становится видна черная подложка. Синхронизация перемещения пера и излучения импульсов осуществляется в приборе следующим образом каждые 2 сек. связанные с коробкой передач кулачки замыкают контакты Г, причем это происходит в те моменты времени, когда перо О находится против нулевой линии на бланке. При замыкании контактов Г срабатывает реле О и конденсатор Я разряжается на обмотку излучателя. [c.426]

В четвертой главе довольно подробно рассмотрены способы крепления кристаллов и методы передачи ультразвука от излучателя в жидкости и твердые тела, а также способы фокусировки ультразвука. В пятой главе подробно рассмотрены резонансные методы определения толщины образцов и глубины (эхолоты), а также скорости звука в различных телах приведены примеры технического применения этого метода. [c.6]

Работа этого эхолота представляет некоторый интерес, поскольку действие его во многом сходно с работой ультразвуковых систем такого же типа, характеризующихся тем, что в них регистрируется сигнал наибольшей амплитуды, отвечающей образованию стоячей волны, которая определенным образом связана с толщиной среды. Гидроакустическое устройство состоит из излучателя, который посылает ультразвуковые волны, и приемника с соответствую- [c.118]

ЭХОЛОТ, навигационный прибор для определения глубины водоёмов с помощью акустич. эхо-сигналов. Действие Э. основано на измерении промежутка времени т, прошедшего от момента посылки зондирующего звук, импульса до момента приёма отражённого от дна эхо-сигнала. Глубина дна й=ст/2, где с — скорость звука в воде. В кач-ве зондирующей посылки в Э. используются импульсы акустические длительностью от долей до десятков мс и с частотой заполнения от единиц до неск. десятков (иногда сотен) кГц. УЗ импульс от генератора 1 (рис.) поступает на направленный излучатель (антенну) 2 и излучается в воду, отражённый сигнал принимает- [c.908]

Эходефектоскоп работает на том же принципе, что и гидроакустические приборы—эхолот и дальномер [14]. Излучатель посылает в исследуемую среду короткие (т = 0,5 ч- 10 мксек) импульсы упругих колебаний, разделенные относительно продолжительными ( = 1 5 мсек) паузами. Отраженные от поверхности дефекта эхосигналы попадают на приемное устройство, находящееся вблизи от излучателя и отмечаются индикатором. [c.345]

Магнитострикционные излучатели применяются для излучения колебаний в жидкости и твердые тела. Наибольшее распространение они получили в ультразвуковой технологии, а также в некоторых морских акустических приборах эхолотах, рыболока-торах. [c.172]

Рис. 219. Схема морского эхолота I — самописец /И — мотор постоянного тока, Р—редуктор, 5—укреплённое на барабане перо, АГ— контакты, Л — заземлённая металлическая плита, В — графитованная бумага, О — нулевая линия, соответствующая глубине погружения излучателя и приёмника, О—запись профиля дна 2—усилитель эхо-сигналов 3 — контакторная коробка с пусковым реле 4 — магнитострикционный излучатель 5 — магнитострикционный приёмник.

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]

ЭХОЛОТ — гидроакустический навигационный прибор для измерепия глубины дна водоемов с помощью гидроакустич. эжо-сигнала. Действие Э. основано на измерении времени запаздывания т ультразвукового импульса, отраженного от дна, относительно момента его излучения. Глубина дна /г = ст/2, где с — скорость звука в воде. Б схеме типового Э. (рис.) мотор 1 через редуктор 2 с постоянной скоростью вращает барабан самописца 3, на к-ром по винтовой линии укреплена металлич. проволока, касающаяся пишущей линейки 5. Параллельно линейке расноло кена шкала глубин 6. Бумажная лента, на к-рой электротермия. способом производится запись глубин, продвигается между барабаном и пишущей линейкой. Когда винтовая линия касается линейки у нулевой отметки шкалы глубин, кулачок 4, вращающийся синхронно с барабаном 3, размыкает катушку реле Р, в результате чего якорь Я замыкает через контакты /Г цепь конденсатора С и обмотки электроакустического преобразователя — излучателя И. Нри этом происходит излучение ультразвукового импульса. Отраженный от дна импульс возбуждает в преобразова- [c.538]

Недавно Фрюнгель [2832] исследовал механический к. п. д. искры, получаемой при разряде конденсатора в воде такой излучатель применялся для получения ударных звуковых волн большой интенсивности. Оказалось, что к. п. д., рассчитанный относительно электрической мощности, заряжающей конденсатор, составляет приблизительно 1 %. Поскольку длительность разряда не превосходит 1 мксек., мгновенная мощность такого устройства достигает 10 вт. Возможно, что путем периодического разряда конденсатора удастся таким способом возбуждать в жидкостях периодические затухающие колебания весьма большой интенсивности. Руст и Друбба [49861 применили недавно искровой разряд в воде в качестве импульсного излучателя в эхолоте. [c.38]

В некоторых случаях оказывается возможным использовать пьезоэлектрический излучатель также и в качестве приемника. Еще Ланжевен [11781, применяя ультразвук в эхолоте, принимал отраженные звуковые волны тем же кварцем, который за мгновение до этого работал излучателем, и регистрировал их на осциллографе (см. гл. VI, 3, п. 1). [c.154]

Сводные отчеты о различных способах использования эхолотов можно найти в работах Чарникки [474], Гранта [734]., Хейса [813,814], Купце [1153, 1154], Куика [1159], Любке [1253—12551, Мацуо [1329] и Сли [1946]. Подробности конструкций специальных подводных магнитострикционных излучателей описываются в работах. [386, 404, 1388, 1440, 1702, 2171] и в патентах [126, 127 225, 435, 552, 689 693, 1183, 1313, 2889, 3268, 3854, 3900]. [c.425]

В принципе этот метод совершенно аналогичен описанному в 3 настоящей главы методу эхолота, применяемому для обнаружения погруженных подводных лодок, для измерения глубин и т. п. Основное его отличие от применения эхолота в гидроакустике заключается в том, что здесь используются более высокие частоты (1—10 мггц). Основное его преимущество перед методом просвечивания состоит в том, что и излучатель и приемник при методе отраженных импульсов располагаются на одной стороне испытуемого образца, который, следовательно, должен иметь лишь одну более или менее плоскую поверхность форма же образца не играет никакой роли. Кроме того, данный метод обладает по сравнению с методом просвечивания большей чувствительностью. Так, например, дефект, отражающий лишь 5% звуковой энергии, вполне уверенно обнаруживается на фоне мешающих импульсов, не превосходящих по величине 1—2%. При испытании по методу просвечивания такой дефект уменьшил бы силу прошедшего сквозь него звука до 95%. Уменьшение силы звука на 5%, конечно, не удалось бы установить, так как в общем случае сила прошедшего сквозь образец звука вследствие неидеальной связи излучателя и приемника с образцом, образования стоячих волн и других причин колеблется в пределах нескольких процентов. [c.444]

Системы навигации 1 — астрономическая, 2 — спутниковая, з — радарная, 4 — радиобуй батиметрические исследования 5 — узколучевой профилограф, 6 — эхолот сейсморазведка 7 — излучатель, 8 — приемная косг , 9 — подводная измерительная система, 10 — измеритель течений, [c.135]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...