Эхолот

Сефз Сфветсвмк Сфциалмстнчфскмк Ресеубев(51)м, кл,з 6 01 5 9/бб с присоединением заявки Йо ГоеудаРетвеиимй комитет СССР ио кедам изобретеиий и откРытий(53) УДК 621. З 96. .96(088.8) Опубликовано 150881, Бюллетень Йе 30 Дата опубликования описания 1%0881(72) Автор мзобретеммя с О.К. Кочергин Новосибирский электротехнический институт(54) ЭХОЛОТ Изобретение относится к технике гидролокацин н может использоваться в ультразвуковых одновибраторных эхо лотах.Известен эхолот, содержащий измерительный блок, последовательно сое-. диненные синхронизатор, генератор и пьезовибратор, выход которого соединен с входом приемника, первый блок выделения временного интервала,включающий Я 5-триггер, первый выход которого соединен через управляемый переключатель с входом фильтра нижних частот, между инверсным выходом Я 5- триггера и управляющим входом управ ляемого переключателя включен блок регистрации пропущенных импульсов, первый вход Я 5-триггера соединен с выходом преобразователя напряжения во временной интервал, выход синхро ниэатора соединен с первым входом преобразователя напряжения во временной интервал 11.Однако известный эхолот имеет низкую точность измерения на малых глу бинах.Цель изобретения - повыаенне точности измерения на,малых глубинах.Для этого в эхолот, содержащий из- мерительный блок, последовательно Ю 2соединенные синхронизатор, генератор н пьезовибратор, выход которого соединен с входом приемника, первый блок выделения временного интервала, включающий Я 5-триггер, первый выход которого соединен через управляемый переключатель с входом Фильтра нижних частот, между инверсным выходом Я 5-триггера и управлякщим входом управляемого переключателя включен блок регистрации пропущенных импульсов, первый вход .Я 5-триггера соединен с выходом преобразователя напряжения во временной интервал, выход синхронизатора соединен с первым входом преобразователя напряжения во временной интервал, введены элемент ИЛИ компаратор малых глубин, четыре элемента запрета, второй и третий блоки выделения временного интервала, аналогичные первому блоку выделения временного интервала, два генератора коротких стробирукщих импульсов, два делителя напряжения, при этом выход элемента ИЛИ соединен с входом измерительного блока, входом компаратора малых глубин, первыми входами второго и третьего и вторым входом первого преобразователя напряжения во временной интервал, выход компа 855576ратора малых глубин через первый эле мент запрета соединен с вторыми входами второго и третьего преобразователей напряжения во .временной интервал, выходы второго, третьего и четвертого элементов запрета соединены с вторыми входами соответствующих й 5-триггеров, а первые входы второго, третьего и четвертого элементов запрета соединены с выходом приемника, вторые входы третьего и четвертого элементов запрета соедкнены с выходоМкомпаратора малыМ глубин, а второй и третий входы второго элемента запрета соединены соответственно с третьими входами третьего и четвертого элементов запрета и через генератор коротких стробирукщих импульсов с выходами второго и третьего преоб; разователей напряжения во временной интервал, выход первого Фильтра нижних частот непосредственно, а выходы остальных Фильтров нижних частот через делители напряжений соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход синхронизатора соединен с вторым входом первого элемЕнта запрета.На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного эхолота.Эхолот содержит первый, второй и третий блоки 1 - 3 выделения временного интервала, каждый иэ которых состоит из В 5-триггера 4, управляемого переключателя 5, Фильтра б нижних частот, блока 7 регистрации пропущенных импульсов и преобразователя 8 напряжения во временной интервал, приемник 9, синхронизатор 10, генератор 11,пьезовибратор 12,элемент ИЛИ 13,измерительный блок 14, компаратор 15 малых глубин, четыре элемента 16 19 запрета, два генератора 20 и 21 коротких стробирущих импульсов, два делителя напряжения 22 и 23.Эхолот работает следукзцим образом, Импульсами синхронизации, поступающими от синхронизатора 10, одновременно периодически запускается генератор 11 и преобразователь 8 блока1. На преобразователи 8 блоков 2 н 3 синхронизирующие импульсы запуска поступают с выхода элемента 16 запрета в случае, когда на запрещакщем входе этого элемента есть сигнал фРазрешение" (логическая единица) по.ступакщий от компаратора 15 малых глубин. Генератор 11 возбуждает пьезовибратор 12, который излучает ультразвуковой (зондирующий) импульс в направлении дна (лоцируемого объекта), Преобразователь 8 блока 1 генерирует прямоугольный импульс (строб) напряжения, по длительности пропорциональный удвоенному времени распространения ультразвукового импульса в направлении дна. Этим импульсом осуществляется стробирование блока 1:5 1 О 35 20 й 5-триггер 4 опрокидывается в одно,из устойчивых состояний равновесияи поддерживается в этом состоянии допоступления 1-го отраженного импульса,Преобразователи 8 блоков 2 и 3 осуществляют те же Функции, что и преобразователь 8 блока 1: генерируют пря-моугольные импульсы, по длительностипропорциональные удвоенной и утроенной глубине под вибратором. ЗаднимФронтом этого импульса запускаютсягенераторы 20 и 21 коротких стробирующих импульсов, Этими импульсами осуществляется стробирование блоков 2 и3 и осуществляется операция 1 Запретна прохождение в блок 1 вторичных отражений ультразвукового импульса.Припромерах малых глубин на выходе приемного тракта наблюдаются вследствиереверборации несколько отраженных импульсов, которые следуют с интерваломво времени через время- р(1)где 6 - расстояйие от вибратора доеРа юЧ - скорость распространенияультразвука в жидкости (вводе)В результате действия стробирую- ЗО щих импульсов основной отраженный импульс проходит в блок 1, а вторичные отражения - в блоки 2 и З,.Этими импульсами последовательно возвращаются в исходное нулевое состояние НБ- триггеры 4 всех трех блоков 1 - 3.Поскольку эти процессы повторяются периодически, то на выходе каждого ВЯ-триггера существует периодическая последовательность прямоугольных импульсов с длительностями , 2 и 31 40 соответственно, где 1 определяетсяпо Формуле (1). Из этой периодической последовательности в каждом блоке 1 - 3 при помощи фильтров б нижних частот выделяется постоянная составляющая напряжения, величина которой в первом блоке 1 прямо пропорциональна глубине под вибратором, а во втором и третьем блоках 2 и 3 прямо пропорциональна удвоенной и утроенной щ глубине. Во втором блоке 2 напряжениепостоянной составляющей (ПС) уменьшается в 2 раза при помощи делителя 22 напряжения, а в третьем блоке 3 в 3 раза при помощиделителя 23 напряжения. Нормированные постоянные составляющие поступают на вход элемента ИЛИ, на входе которого напряжение равно одному из максимальных входных.Это напряжение измеряется измерительным блоком 1.4, вкала которого програеб дуирована в единицах измеряемого рас.стояния, и сравнивается с опорным напряжением э в компараторе 15 малых глубин, Блоки 2 и 3 включаются в ра-, боту тогда, когда с компаратора 15 малых глубин на элемент 16 запретас15 20 интервал, выходы второго, третьего начинает поступать логическая единица, разрешающая прохождение импульсов синхронизации в блоки 2 и З.Если глубина 6 становится меньше минимальной глубины 8 и , то в первом блоке наблюдается исчезновение основного .отраженного .импульса, при этом нарушается периодичнЬсть выходных импульсов ВБ-триггера 4 в первом блоке 1 и срабатывает блок 7 регистрации про;пущенных импульсов (КРПИ). Сигнал с выхода блока 7 размыкает управляемый переключатель 5, соединяющий выход.кБ-триггера 4 с фильтром б нижних частот. Напряжение на выходе фильтра б нижних частрт уменьшается и блок ) отключается от элемента ИЛИ 13. В этой ситуации напряжение на вь 1- ходе элемента ИЛИ 13 является результатом работы двух других блоков 2 н 3, которые работают по второму и третьему отражениям.Таким образом, предложенный эхолот позволяет значительно, в 2 - 3 раза (в зависимости от числа каналов), уменьшить протяженность мертвой зоны под вибратором, т.е., уменьшить минимальное расстояние до отражающего объекта, которое может быть измерено. 25 30 35 40 45 Формула изобретения Эхолот, содержащий измерительный блок, последовательно соединенные синхронизатор, генератор и пьезовибратор, выход которого соединен с входом приемника, первый блок выделения временного интервала, включающий ВЯ-триггер, первый выход которого соединен через управляемый переключатель с входом фильтра нижних частот, между инверсным выходом НБ-триггера и управляющим входом управляемого переключателя включен блок регистрации пропущенных импульсов, первый вход ВЯ-триггера соединен с выходом преобразователя напряжения во временной интервал, выход синхронизатора соединен с первым входом преобразователи напряжения во временной интервал, о т ли ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности изме.рения на малых глубинах, введены элемент ИЛИ, компаратор малых глубин,четыре элемента запрета, второй и третий блоки выделения временного интервала, аналогичные .первому блоку выделения временного интервала, два генератора коротких стробирующих импульсов, два делителя напряжения, приэтом выход элемента ИЛИ соединен свходом измерительного блока, входомкомпаратора малых глубин, первымивходами второго и третьего и вторымвходом первого преобразователя напряжения во временной. интервал, выходкомпаратора малых глубин через первый элемент запрета соединен с вторыми входами второго и третьего преобразователей напряжения во временной и четвертого элементов запрета соединены с вторыми входами соответствующих ВБ-триггеров, а первые входы второго, третьего и четвертого элементовзапрета соединены с выходом приемника, вторые входы третьего и четвертого элементов запрета соединены свыходом компаратора малых глубин, авторой и третий входы второго элемен- .та запрета соединены соответственнос третьими входами третьего и четвертого элементов запрета и через генератор коротких стробирующих импульсовс выходами второго и третьего преобразователей напряжения во временнойинтервал, выход первогофильтра нижних частот непосредственно, а выходыостальных фильтров нижних частот через делители напряжений соединены ссоответствующими входами элементаИЛИ, выход синкронизатора соединенс вторым входом первого элемента запрета.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 441537, кл. 0 01 Б 9/бб, 1975855576 Составитель Е. голубПовхан Техред Ж. Кастелевич Корректор В, Синиц Редакто 732 Подписноевенного комитета СССРетений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4 каэ 6901/65 Тираа йНИИПИ Государст по делам изобр 113035, Иосква,