ГАПП!!!

1 Принцип построения рыбопоисковых приборов.

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 =r/c; где с – скорость распространения акустических колебаний в воде.

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

Работа импульсного генератора синхронизируется импульсами запуска, поступающего от регистратора или индикатора, если последний работает автономно, т.е. регистратор выключен.

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.

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

Импульсный генератор служит для создания мощных импульсов электрических колебаний, имеющий заданную длительность, частоту заполнения, мощность, 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. .

К устройствам отображения информации относятся: самописец; электронный индикатор; указатель глубин (стробоскопический индикатор; цифровой индикатор; звуковой индикатор.

У гидролокаторов вводится электромеханическая система спуска-подъема антенны за обводы судна и система изменения углов наклона и поворота ПВУ.

Рис. 1. Обобщенная структурная схема эхолота

Устройства отображения информации

Самописец Электронный Указатель Цифровой Звуковой

индикатор глубин индикатор индикатор

Импульсный генератор Приемо – усилительное устройство

Коммутатор приема – передачи

Акустическая антенна

Отражающий объект

В настоящее время наибольшее распространение в рыбопоисковой аппаратуре получили самописцы с линейной механической разверткой. Самописец состоит из двух основных узлов: механизм записи; лентопротяжное устройство. Основным рабочим узлом механизма записи является бесконечный ремень. На бесконечном ремне закреплено одно или несколько перьев, каждое из которых имеет в своем составе пишущий и токосъемный электроды. Бесконечный ремень вращается на двух шкивах со скоростью, соответствующей требуемому диапазону развертки. Токосъемный электрод скользит по токосъемной шине, а пишущий электрод соприкасается с бумагой. Запись, как правило, производится на электротермической бумаге. Механизм записи приводится в действие исполнительным электродвигателем. Запуск импульсного генератора осуществляется с помощью специальных контактов, которые периодически замыкаются при вращении бесконечного ремня. Для этой цели к ремню прикрепляется кулачки, магниты или другие детали, вызывающие замыкание контактов. Иногда замыкание контактов осуществляется непосредственно перьями самописца ("Прибой-101", "Сарган"). В этом случае необходимо устройство, задерживающее запуск импульсного генератора на время движения пера от момента замыкания контактов до момента прихода пера к нулевой отметке шкалы самописца. Многоперьевые самописцы – ре­гистраторы без движущихся перьев с многочисленными неподвиж­ными пишущими электродами (с гребенкой фиксированных перь­ев без кинематических систем перемещения пишущих электродов). Механизм записи этих устройств состоит из неподвижной планки, на которой крепятся изолированные друг от друга тонкие записы­вающие металлические электроды с постоянным расстоянием один от другого. Информация записывается только на электрохимиче­ской бумаге с более низким порогом чувствительности. Перемеще­ние бумаги осуществляется малогабаритным бесшумным электро­двигателем. При поступле­нии сигнала на любое перо гребенки в точке соприкосновения пе­ра с бумагой появляется отметка эхо-сигнала. Достиг­нутая в настоящее время плотность составляет 2,5... 3 пера на 1 мм бумаги. В индикаторах с линейной системой развертки наблюдается прямолинейное перемещение электронного луча от одного края экрана электронно-лучевой трубки к другому с постоянной скоростью. По достижении конца экрана луч быстро перемещается обратно к исходной точке, причем на время обратного хода луча на модулятор трубки подается отрицательное запирающее напряжение, в результате чего обратный ход становится невидимым для наблюдателя. В большинстве случаев развертка начинается в момент излучения зондирующего импульса, а в моменты прихода эхосигналов происходит симметричное отклонение луча в направлении, перпендикулярном направлению развертки. Для того, чтобы скомпенсировать уменьшение яркости луча при его отклонении от оси развертки, в моменты прихода эхосигналов на модулятор трубки подается положительное напряжение, увеличивающее яркость свечения электронного луча. В радиальпо-круговом ЭИ пилообразный импульс блока развертки поступает на синусно-косинусный потенциометр СКП, который разворачивается по курсовому углу оси излучения акустической антенны. С выхода СКП два пилообразных импульса, амплитуды которых пропорциональны sin КУ и cos КУ, поступают на котушки продольную и поперечную. При этом движение луча по экрану ЭЛТ будет идти по углу относительно продольной оси, равному КУ. Развертка на экране ЭЛТ осуществляется от центра к периферии. Угол поворота электронного луча определяется сум­марным магнитным полем двух катушек, по которым протекают токи, изменяющиеся по синусоидальному и косинусоидальному законам. Цветной индикаторы отображают цветным кодом интенсивность эхо-сигналов. Большинство имеет не более восьми цветных уровней.

Тактико-технические параметры

К основным тактико-техническим параметрам импульсных генераторов относятся:

1. рабочая частота (от 20 кГц до 200 кГц);

2. длительность излучаемого импульса (от 0,1 мс до 10 мс);

3. импульсная излучаемая мощность (от 100 Вт до 30 кВт).

Прибой Э - рабочая частота – 25,5кГц; импульсная мощность – 7,5кВт на 4 канала; длительность импульса – 0,5 мс, 1мс, 2,5мс; ширина диаграммы направленности – 5*10, 10*10, 20*10 град.; тип антенны – магнитострикционная; полоса иропускания приемного тракта – 0,5; 1,2; 2,4 кГц; коэффициент исиления по выходу на регистратор – 155дб; Прибой Г – рабочая частота – 19,7кГц; импульсная мощность – 7,5кВт на 3 канала; длительность импульса – 1мс, 5мс, 10мс; ширина диаграммы направленности – в вертикальной плоскости 14, в горизонтальной 9; 14; 28 град; полоса пропускания – 0,5; 1,2кГц.

Сарган Э – рабочая частота приемного тракта – 20, 135кГц; импульсная мощность – низкочастотном 3кВт, высокочастотном 2кВт; длительность импульса – на низкой частоте 0,5; 1; 3; 10мс; на высокой 0,1; 0,3; 1; 3мс; ширина диаграммы направленности антенны – низкая частота 14; высокая 14; 4 град; тип антенны – пьезокерамическая; полоса пропускания – на низкой частоте 3; 1; 0,33кГц ; на высокой 8; 3; 1кГц; коэффициент усиления по выходу на регистратор – 155,5дб. Сарган Г – рабочая частота – 20, 135кГц; импульсная мощность – низкочастотном 3кВт, высокочастотном 2кВт; длительность импульса – на низкой 1; 3; 10; 30мс; на высокой 0,1; 0,3; 1; 3мс; ширина диаграммы направленности антенны – низкая частота 14; высокая 14; 4 град; полоса пропускания приемного тракта – на низкой 1; 0,33кГц; на высокой 3; 1кГц.