Принцип работы большинства рыбопоисковых приборов основан на использовании гидроакустического метода получения информации о наличии рыбных скоплений и об их характеристиках.
Термин “эхолот” имеет отношение к приборам, предназначенным для измерения глубины под килем судна гидроакустическим методом. В этих приборах используется способность грунта отражать энергию акустических колебаний. Поскольку такой способностью обладает не только грунт, но и другие подводные объекты, в том числе и рыбные скопления, то указанный термин применяется также и по отношению к рыбопоисковым приборам.
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 t 1, прошедший от момента излучения акустического импульса до момента его прихода к этому объекту, пропорционален расстоянию r до объекта:
|
|
Δ t 1 = ;
где с – скорость распространения акустических колебаний в воде.
Облучаемый объект отражает некоторую часть попавшей на него энергии, и акустические колебания начинают распространяться в обратном направлении. Снова преодолев расстояние r за время Δ t 2, часть отраженной энергии возвращается к судну, на котором расположен рыбопоисковый прибор. Таким образом, акустические импульсы, возвращающиеся к прибору, преодолевают удвоенное расстояние между судном и объектом (2r). Промежуток времени, прошедший от момента излучения акустического импульса до момента его возвращения к прибору после отражения, равен:
t = Δ t 1 + Δ t 2 = ;
Если измерить промежуток времени t с достаточной точностью, то можно определить расстояние r между судном и отражающим объектом:
r = ;
Это выражение называется основной расчетной формулой эхолота.
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;
Устройства отображения информации
Самописец Электронный Указатель Цифровой Звуковой
индикатор глубин индикатор индикатор
Импульсный генератор Приемо – усилительное устройство
Коммутатор приема – передачи
Акустическая антенна
Отражающий объект
Рис. 1. Обобщенная структурная схема эхолота
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.
|
|
Импульсный генератор служит для создания мощных импульсов электрических колебаний, 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.
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.
К устройствам отображения информации относятся:
– самописец;
– электронный индикатор;
– указатель глубин (стробоскопический индикатор;
– цифровой индикатор;
– звуковой индикатор.