www.kateralodki.ru
 
 
 

Устройство рыбопоискового эхолота

Дисплей. Дисплей используется для отображения результатов ультразвукового зондирования и управления работой прибора. Для этого на нем имеется жидкокристаллический монохромный или цветной экран и клавиатура (рис. 8.33.).


Рис. 8.33. Дисплей рыбопоискового эхолота

Для получения изображения подводного пространства под судном на экране используется развертка (иногда используется другое название — прокрутка). Быстрая вертикальная развертка на правой стороне экрана дает текущую (мгновенную) картину под судном. Каждый принятый приемником эхолота отраженный сигнал отображается на экране в виде темной точки или вертикальной полосы, отстоящей от линии поверхности на расстоянии, пропорциональной глубине отражающего объекта.

Отображение подводного пространства под судном в координатах «глубина — время» осуществляется посредством медленной горизонтальной развертки, передвигающей текущее изображение влево по экрану. Таким образом создается запомненная на время прохождения экрана картина того, что происходило под водой во время зондирования. Если судно неподвижно, то дно будет отображаться в виде горизонтальных полос, а попадающие в луч излучателя рыбы в виде отметок (о них речь пойдет позже), перемещающихся влево вместе с разверткой. При движении судна изображение дна будет изменяться соответственно изменениям глубины. При этом, для наглядности картины, скорость развертки должна соответствовать скорости движения судна — для этого в большинстве эхолотов имеется возможность ее регулировки.

В связи с таким способом получения изображения необходимо понимать, что находящаяся на экране картина — это прошлое событие. Так, находящаяся на экране отметка рыбы означает не то, что она в данный момент находится под судном в луче излучателя, а то, что она какое-то время назад была там. Для того чтобы видеть, что происходит непосредственно под судном в момент наблюдения, во многих моделях эхолотов вдоль правого края экрана создается окно, в котором отображение производится без горизонтальной развертки.

Преобразователи. Преобразователь является важнейшим элементом рыбопоискового эхолота, во многом определяющим его характеристики. Он преобразует энергию электрических высокочастотных импульсов в ультразвуковые колебания и, в то же время, производит обратное преобразование отраженных ультразвуковых сигналов в электрические сигналы.

По способу преобразования электрической энергии в звуковую существуют несколько видов преобразователей — электромагнитные, магнитострикционные и пьезоэлектрические. На малых судах в силу их малых размеров прижились только последние.

Основным элементом пьезоэлектрического преобразователя является кристалл титаната бария (встречаются кристаллы и из других материалов) цилиндрической формы с нанесенными на его поверхности металлическими покрытиями. Такой кристалл помещается в металлический или пластиковый корпус и заливается хорошо проводящим звук компаундом. Под воздействием приложенного к рабочим поверхностям кристалла переменного электрического поля в нем возникают упругие колебания, в результате чего кристалл начинает сокращаться и расширяться, вызывая возникновение волн в воде.

Отраженные от дна или каких-либо других подводных объектов волны, воздействуя на кристалл, вызывают появление на его рабочих поверхностях переменного напряжения, поступающего на приемник эхолота. Принято считать, что преобразователь излучает и принимает звуковую энергию в пределах конуса. На самом деле «конус» — это лишь удобное для пользователей представление характеристики излучения. Реальная диаграмма излучения имеет многолепестковую структуру — главный лепесток, излучающий основную часть энергии, и ряд боковых лепестков (рис. 8.34.).


Рис. 8.34. Диаграмма излучения преобразователя

Ширину диаграммы направленности («угол конуса») как электрических, так и акустических антенн, принято определять по половинному уровню мощности излучения. Этот угол при одинаковых размерах кристалла зависит от частоты — чем выше частота, тем уже конус.

Виды преобразователей. Используемые в рыбопоисковых эхолотах преобразователи различаются по следующим признакам:

  • По материалу, из которого сделан корпус преобразователя;
  • По количеству лучей;
  • По месту установки преобразователя на судне.

Материал корпуса

Преобразователи изготавливаются из пластмасс или из металла — латуни или бронзы. Пластмассовые корпуса обычно используются на судах с корпусами из металла или из стеклопластика. Пластмассовый преобразователь, установленный в деревянный корпус, может быть раздавлен при набухании дерева после спуска судна на воду.

Металлические преобразователи предназначены для установки на суда со стеклопластиковыми или деревянными корпусами. При установке бронзового преобразователя на металлический корпус может возникать электрохимическая реакция, разрушающая корпуса судна и преобразователя в месте их контакта. В преобразователях с металлическими корпусами могут устанавливаться датчики температуры воды и скорости.

Количество лучей

Какое-то время назад эхолоты в основном были однолучевыми. Сейчас они постепенно вытесняются из номенклатуры фирм-производителей двухлучевыми, причем их цена становится сопоставима с ценам однолучевых эхолотов. Два луча получаются за счет наличия двух частот — 50 и 200 кГц, в связи с чем эхолоты называют двухчастотными. Такие приборы могут работать как на одной из двух частот, так и одновременно на двух.

Существуют также и экзотические модели производства фирмы Humminberd, в которых формируются три и шесть лучей — для расширения зоны просмотра в первом случае и для создания псевдотрехмерной картины во втором.

Способы установки преобразователя. Существуют три основных способа установки преобразователя — с внутренней стороны корпуса («in-hull»), на транце и на днище («Thru-hull»).

Рабочая частота

Глубина обнаружения подводных объектов и точность их различения при одинаковой мощности излучения зависит от частоты.

В выпускаемых ранее эхолотах использовались либо высокие (192 кГц — в эхолотах Lowrance и Eagle, 200 кГц — в эхолотах Garmin, Raymarine и др.), либо низкие — 50 кГц. В настоящее время, в связи с широким распространением двухчастотных эхолотов, остались лишь две частоты — 50 и 200 кГц, позволяющие использовать один кристалл для работы на двух частотах одновременно и порознь. Как уже отмечалось, ширина диаграммы излучения обратно пропорциональна частоте излучения — чем выше частота излучения, тем уже конус, и тем самым выше плотность заключенной в нем звуковой энергии, а отсюда — большая глубина и лучшая способность обнаружения мелких объектов, более подробное отображение на экране.

При работе на низких частотах ширина конуса намного шире и, соответственно, плотность энергии в конусе меньше со всеми вытекающими отсюда последствиями. Но, с другой стороны, более широкая диаграмма излучения позволяет обнаруживать рыбу в более широкой зоне, чем при работе на высокой частоте.

Появление двухчастотных эхолотов позволило объединить достоинства каждой из частот в одном приборе и избавило покупателя от необходимости разрешать проблему выбора эхолота с широким или узким лучом. Современные двухчастотные (двухлучевые) эхолоты позволяют работать с одним из двух имеющихся лучей, а также с обоими сразу.

Фирмы-производители рыбопоисковых эхолотов обычно выпускают большое количество моделей преобразователей с различными углами излучения. Так, компания Garmin предлагает преобразователи на частоте 200 кГц с углами конуса от 8 до 20 градусов, на частоте 50 кГц — с углом 45 градусов. Двухлучевые эхолоты этого производителя имеют ширину луча 15 и 45 градусов. Примерно такие же показатели имеют преобразователи и других фирм. Следует отметить, что преобразователи производят и поставляют всем изготовителям эхолотов несколько специализированных фирм.

 
 
Copyright © 2008 ИП Гараев З.М.
Тел.: (8552) 77-36-15, 77-77-94
лодка казанка reklama


Cоздание сайтa Вебцентр CMS SiteEdit


 
   
   
  Rambler's Top100