Эхолот что измеряет: Блог технической поддержки — Связь и Радионавигация СПб

Блог технической поддержки — Связь и Радионавигация СПб

30.11.2021

Эхолот

Ручной

Это веревка с грузом на конце. Она помечена, как правило, с интервалом в два метра. (белый = 2 м, синий = 4 м, красный = 6 м, кожа = 8 м, веревка с одним узлом = 10 м). До 1930-х годов этот нехитрое устройство использовалось для гидрографических съемок. Сегодня его применяют для проверки глубины вокруг судна, севшего на мель.

Эхолот

Эхолот является полезным навигационным средством. Он передает импульсы ультразвука (>20000 Гц) и измеряет период, который проходит до того, как датчик регистрирует эхо от морского дна. Скорость звука в воде зависит от солености, температуры и глубины, но эхолоты для навигации обычно калибруются до 1500 м/сек. Полученное измерение глубины может быть отображено в цифровом виде или на экране в виде профиля морского дна. Получаемые данные, старыми моделями, выводились на бумагу, но сегодня результат отображается сразу на экран с возможностью его распечатки.

Существует три типа датчиков эхолота: магнитострикционные, электрострикционные и пьезоэлектрические. Общим для всех трех является то, что материал, находящийся в контакте с водой, вибрирует, пропуская переменный ток через материал. Вибрации создают звуковые волны, которые отражаются от морского дна. Когда отраженный сигнал возвращается к датчику, происходит обратный процесс − вибрации создают импульс тока, который отправляется в процессор эхолота и измеряется время его прохождение.

Длительность импульса и интервал изменяются автоматически в зависимости от выбранной шкалы глубины. Большие глубины требуют больше энергии и большего времени для прохождения сигнала.

    

Эхолоты показывают как фактическую глубину в цифровом представлении, так и профиль морского дна

Конусообразная волна передачи (ширина импульса) обычно имеет наклонный угол 15°−25°. Частота, размер датчика и длительность импульса влияют друг на друга, что требует согласования.

Кроме того, эхолот может отображать:

• Индикатор направления изменения глубины, отображаемый в виде вертикальной или перевернутой стрелки.
• Наблюдаемые максимальная и минимальная глубины.

В практической навигации эхолот можно рассматривать как независимый прибор, способный подтвердить или оспорить положение, определенное другим прибором.

Настройки

• Различные единицы измерения глубины: футы, сажени или метры.
• Сигнализация при мелководье или при превышении наибольшей глубины.
• Демпфирование цифрового дисплея
• Выбор плоскости отсчета глубины: глубина ниже киля, глубина ниже датчика или глубина от уровня моря.
• Длительность импульса и коэффициент усиления можно регулировать на некоторых эхолотах.

 Цифровой эхолот с включенной сигнализацией на конкретную глубину (SHA = наименьшая глубина).

Источники ошибок

Поскольку звуковой импульс описывает форму конуса, первое зарегистрированное эхо не всегда исходит непосредственно из-под судна.

Изменение скорости звука, которое может произойти, не является большой проблемой для навигации, но при точном измерении обычно применяется поправочный коэффициент.

Выбор подходящей чувствительности для использования в эхолотах с цифровым отображением, зависит от производителей. Навигатор лучше понимает изображение, когда оно выводится на экран, чтобы, например, различать мягкое дно, косяк рыбы или водоросли. Но эхолоты с цифровым дисплеем могут показывать только одно значение и то, каким оно будет, определяется программой.           .

Ошибки могут включать влияние слоев с разной температурой и соленостью воды или высотой донной растительности, что приводит к занижению глубины.

Расположение датчика способно повлиять на функцию эхо-зондирования. Пузырьки воздуха могут отражать часть энергии от датчика. Они образуются из-за носовой волны или неровностей корпуса.

   

Цифровые эхолоты запрограммированы так, чтобы показывать «правильное» эхо, а не косяки рыбы или слои воды

Требования ИМО к точности эхолотов:

Исходя из скорости звука в воде 1500 метров в секунду, допустимый допуск на указанной глубине должен составлять: либо ±1 метр по шкале мелкого диапазона, ±5 метров по шкале глубокого диапазона, либо ±5 процентов от указанной глубины, в зависимости от того, что больше.

Производительность оборудования должна быть такой, чтобы оно соответствовало требованиям рекомендаций: при качке судна ±10° и/или килевой качке ±5°.

Сонар

Сонар (гидролокатор) − это эхолот, распространение звука которого, может быть направлено непрямо вниз. Активные гидроакустические преобразователи излучают акустический сигнал в воду. Объекты на пути звукового импульса будут возвращать «эхо» на гидролокаторный преобразователь. Сонар определяет дальность и ориентацию объекта, определяя время между излучением и приемом звуковых импульсов. Сонары бокового сканирования буксируются за судном и передают полезную информацию для съемки.   .

Рыбаки часто используют гидролокаторное оборудование в поисках рыбы.

Сонар с передним обзором может использоваться во время маневров в гавани и на якоре. Он передает прямо вперед и вниз в узком секторе и результат отображается на экране в виде профиля.

ЭХОЛОТ | это… Что такое ЭХОЛОТ?

ТолкованиеПеревод

ЭХОЛОТ

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 h=ct/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 принимается антенной 3, усиливается усилителем 4 и подаётся на блок слухового контроля 5 и индикатор или регистратор 6.

Принципиальная схема устройства эхолота.

В кач-ве излучателя и приёмника пользуются гл. обр. магнитострикц. или пьезокерамич. преобразователями, работающими на одной или неск. резонансных частотах. Нередко один и тот же преобразователь служит излучателем и приёмником. В кач-ве индикаторов глубин применяются проблесковые указатели с вращающейся неоновой лампой, вспыхивающей в момент приёма эхо-сигнала, стрелочные, цифровые, электронно-лучевые указатели, а также регистраторы-самописцы, записывающие измеряемые глубины на движущейся бумажной ленте электротермич.

или хим. способом.

Большинство совр. Э. имеет довольно широкую диаграмму направленности (=30°), поэтому для подробной и более точной съёмки дна создаются УЗ Э. с очень узкой шириной луча (ок. 1°) и стабилизацией положения излучателя и приёмника в пространстве.

Э. изготавливаются на разные интервалы глубин, в пределах от 0,1 до 12 000 м, и работают при скоростях судна до 50 км/ч и более. Разрешающая способность по глубине определяется в осн. длительностью зондирующего импульса и в меньшей мере — шириной хар-ки направленности. Погрешность Э. составляет от 1% до сотых долей %. Э. используют также для поиска косяков рыбы и для разнообразных гидроакустич. исследований.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.

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 звукового импульса до момента приёма отражённого от дна эхо-сигнала. Глубина водоёма где с — скорость звука в воде. В качестве зондирующей посылки в Э. используются акустич. импульсы 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 принимается антенной 3, усиливается усилителем 4 и подаётся в блок слухового контроля

5 и на индикатор или регистратор 6. В качестве излучателя и приёмника используются гл. обр. магнитострикц. или пьезокерамич. преобразователи, работающие на одной или неск. резонансных частотах. Нередко один и тот же преобразователь служит излучателем и приёмником. В качестве индикаторов глубин применяются проблесковые указатели с вращающейся неоновой лампой, вспыхивающей в момент приёма эхо-сигнала, стрелочные, цифровые, электронно-лучевые указатели, а также регистраторы-самописцы, записывающие измеряемые глубины на движущейся бумажной ленте электротермич. или хим. способом.

Большинство Э. имеют довольно широкую диаграмму направленности (~30°), поэтому для подробной и более точной съёмки дна создаются УЗ-Э. с очень узкой шириной луча (ок. 1°) и стабилизацией положения излучателя и приёмника в пространстве.

Э. изготавливаются на разные интервалы глубин, в пределах от 0,1 до 12000 м, и работают при скоростях судна до 50 км/ч и более. Разрешающая способность по глубине определяется в осн. длительностью зондирующего импульса и в меньшей мере-шириной характеристики направленности. Погрешность Э. составляет от 1 % до сотых долей %. Э. используют также для поиска косяков рыбы и для разнообразных гидроакустич. исследований.

Лит.: Федоров И. И., Эхолоты и другие гидроакустические средства, Л., 1960; Толмачев Д., Федоров И., Навигационные эхолоты, «Техника и вооружение», 1977, № 1.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.

.

Игры ⚽ Поможем написать курсовую

Синонимы:

лот, микроэхолот, рыборазведчик

• ЭФФУЗИЯ
• ЭШЕЛЛЕ

Полезное

Что такое эхолот и как он работает?

Посадка на мель — одна из многих возможных аварий, с которыми сталкивается судно. Это происходит, когда днище корабля касается морского дна. Ущерб может быть незначительным или привести к серьезному разливу нефти.

Во избежание этого офицеры мостика могут сверяться с бумажными картами или ECDIS (для безбумажных судов) на предмет глубины и шумов воды. Пока судно находится в порту, экипаж судна может использовать зонд для измерения глубины воды.

Эхолот с записями на бумаге

Что такое эхолот?

Для получения точной информации дежурные используют эхолот. Он измеряет глубину воды и, что более важно, просвет под килем.

Эхолот передает звуки со дна корабля на морское дно. Основными компонентами являются передатчик, преобразователь, приемник и блок отображения. Преобразователи могут быть электрострикционными или магнитострикционными.

Как работает эхолот?

В магнитострикционных преобразователях используется железо, кобальт и никель. Никель широко используется в промышленности, так как он претерпевает наибольшие изменения при помещении в магнитное поле. Сжатие никеля происходит при подаче переменного тока. Он использует постоянный магнит для компенсации процесса. Магнитострикция эффективна до частот в несколько сотен килогерц.

Для электрострикции эхолот использует различные типы свинцовых материалов и работает на сжимающих или растягивающих усилиях. Эти силы вызывают изменение длины или размера материала. Он эффективен до частоты 1 мегагерц.

Дисплей может быть бумажным записывающим устройством, видео или цифровым информационным дисплеем.

В эхолоте используется формула расстояние=скорость x время/2.

Передатчик создает электрический импульс, который затем проходит через преобразователь. Преобразователь, расположенный на дне корабля, преобразует его в звуковые волны. Звуковые волны могут либо ударяться о морское дно, либо о что-то среднее между ними.

Для рыболовных судов используется для поиска косяков рыбы под водой. Эти импульсы ударяют по чешуе рыбы и отражают ее обратно к датчику, который позволяет траулерам находить промысловые участки.

После того, как преобразователь принимает обратные звуковые волны, они преобразуются обратно в ток, который затем отражается на цифровом или видеодисплее и, в некоторых случаях, записывается в эхолот с бумажным записывающим устройством.

Типы эхолотов?

Эхолоты делятся на два типа. Это однолучевые эхолоты (SBES) и многолучевые эхолоты (MBES)

Однолучевые эхолоты были первоначально разработаны около 80 лет назад и использовались в качестве инструментов для первичных океанических открытий и стандартизации. Он также известен как эхолот или эхолот. Он работает с одним звуковым импульсом в одном узком луче и может измерять только одну точку на эхо.

В настоящее время SBES используется для измерения глубины, поддонных наблюдений и визуализации морского дна.

Другие SBES определяются по углу луча и частоте передаваемых звуковых волн. Возможности однолучевого эхолота по глубине колеблются от менее одного метра до полной глубины океана.

Второй тип эхолота – МБЭС или многолучевой эхолот. Он излучает разнонаправленный луч для получения информации в зоне поражения. Звуковые волны, принимаемые преобразователями, предоставляют подробную информацию о глубине воды, форме реки, озера и других подводных особенностях.

Эта информация используется геологоразведочными компаниями для создания точных карт гаваней, причалов, дна озер и каналов, используемых для судоходства, с высоким разрешением.

В чем разница между эхолотом и гидролокатором?

Хотя и эхолот, и сонар очень похожи, у них есть некоторые отличия.

Эхолот позволяет судну измерять глубину воды и просвет под килем только из-под корабля. В эхолоте используется преобразователь, который закреплен на фиксированном месте на киле судна.

Принцип направления эхолота в основном вертикальный, в котором используются одиночные лучи или несколько лучей. Он в основном используется торговыми судами, траулерами, буксирами, яхтами и подобными судами.

Сонар, с другой стороны, дает более широкое изображение под водой, поскольку он использует регулируемый преобразователь, который позволяет ему сканировать на 360 градусов. Он также работает на гораздо более сильной частоте и использует передатчик и приемник, способные передавать и обнаруживать ультразвуковые волны.

Гидролокатор в основном используется военными кораблями, такими как военные корабли, подводные лодки и авианосцы.

Как пользоваться эхолотом?

Перед использованием эхолота вахтенный офицер проверяет исправность и настройку оборудования. Во-первых, ознакомьтесь с вариантами режима эхолота, чтобы избежать путаницы и предотвратить возможное заземление.

Обычный режим будет режимом навигации. В навигационном режиме эхолот измеряет глубину воды от положения датчика до морского дна. Иногда его называют подкилевым зазором.

Следующим доступным режимом является режим DBS (тяга под поверхностью). Это глубина воды, включая осадку судна. Просто добавьте известную осадку корабля и показания под поверхностью в режиме навигации. Также есть кнопка осадки для ввода осадки корабля.

Режим истории и данных журнала позволяет офицерам видеть предыдущие показания корабля, а также записанные данные в эхолоте.

Как проверить точность эхолота?

Чтобы получить точные показания эхолота, его необходимо правильно настроить. Первоначальную настройку можно выполнить в два этапа.

Морское зондовое оборудование: Как работает…

Пожалуйста, включите JavaScript

Морское зондирующее оборудование: Как работает зондирование?

Момент передачи должен быть установлен на глубину датчиков ниже ватерлинии.

Далее скорость щупа эхолота выравнивается со скоростью звука в морской воде.

Наиболее широко используемый отраслевыми экспертами метод проверки эхолотов — это проверка с помощью стержня. Это рекомендуется для мелководья до глубины около 300 метров, при которой от бара можно получить хороший четкий эхосигнал.

Хотя на мелководье проверить точность эхолота достаточно сложно. Погода должна быть довольно хорошей, с хорошим ветром, гладким и спокойным морем и слабым течением.

Поскольку преобразователь находится очень близко к морскому дну, трудно определить, когда фактически получен эхосигнал. Контур морского дна, сильное течение и дрейф могут сильно повлиять на звуковые волны, показания которых могут быть сомнительными.

Обратите внимание, что ошибки в глубокой воде гораздо больше по сравнению с глубиной 30 метров или меньше. Скорость звука на мелководье может быть больше по сравнению со скоростью звука на большой глубине, поэтому ошибка приведет к глубине, превышающей фактические показания. Это должно быть проверено и подтверждено, чтобы избежать просчетов во время швартовных маневров или перестановки судна.

Эхолоты

Посмотреть это видео на YouTube

• Автор
• Последние сообщения

Дмитрий Шафран

Работал офицером в палубном отделении на различных типах судов, в том числе нефтяные и химические танкеры, газовозы , а ещё рефрижератор и ТШД в первые годы. В настоящее время работает морским сюрвейером, выполняющим грузовые, осадочные, бункерные и гарантийные обследования. Вы можете найти меня в LinkedIn.

Последние сообщения Дмитрия Шафрана (посмотреть все)

Эхолот | измерительное устройство

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• В этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это лучший ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и многое другое.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.