Пристрій для вимірювання відстаней у водному середовищі

Пристрій для вимірювання відстаней у водному середовищі, що містить ультразвуковий випромінювач та приймач, генератор частот ультразвукових імпульсів з блоком зміни частоти, блок обробки інформації і керування, блок вимірювання частоти, блок живлення, блок обчислення віддалі, блок збереження та захисту 3 27647 пристроєм, блок-схема якого представлена на Фіг.1: 1 - блок генерації електричних імпульсів з механізмом зміни частот; 2 - випромінювач ультразвукових імпульсів; 3 - напрям випромінюваного імпульсу; 4 - дно водойми; 5 - відбитий від дна ультразвуковий (акустичний) імпульс ; 6 - приймач ультразвукових імпульсів; 7 - підсилювач потужності імпульсів; 8 - блок вимірювання часових інтервалів, управління частотою випромінення та формування частоти випромінюваних та відбитих імпульсів; 9 блок регулювання потужності випромінюваного імпульсу; 10 - блок ділення частоти навпіл; 11 - блок порівняння частоти; 12 - блок обчислення відстані (глибини); 13 - блок приблизного визначення відстані (глибини); 14 - блок індикації; 15 - блок запису і збереження інформації. Робота пристрою полягає в наступному: Всі блоки пристрою встановлюються на борту промірного судна. Блок генерації електричних імпульсів 1, що керується блоком 8 за частотою, виробляє електричні імпульси, які діють на електричне поле випромінювача 2, вібратор якого знаходиться в днищі судна, і виробляє та посилає ультразвукові імпульси в напрямку 3. Ультразвукові імпульси, відбившись від дна, досягають вібратора приймача 6, де перетворюється на електричний сигнал з частотою випромінення. Електричні імпульси з блоку 6 підсилюються в блоці 7 і надходять до блоку 8. В той же час електричні імпульси з блоку 1 надходять до блоку регулювання потужності випромінюваного (прямого) сигналу 9 і теж надходять до блоку 8. Таким чином, до блоку 8 надходять відбиті від дна водойми імпульси і випромінювані. В блоці 8 вимірюються часові інтервали між прямими і відбитими сигналами, визначається характер зміни частоти випромінювання (збільшення або зменшення) і виробляється сигнал, що керує змінами частоти. Цей сигнал надходить до блоку 1, який містить пристрій зміни частоти випромінювання. Зміна частоти випромінення блоком 1 в якийсь момент призводить до рівності часових інтервалів між прийнятими блоком 8 перетвореними імпульсами: прямими - відбитими - прямими і т. д. В цей момент блок 8 формує подвійну частоту відносно частоти, що генерується блоком 1 і випромінюється вібратором випромінювача 2, тобто формує робочу частоту, яка передається до блоку ділення частоти 10, де частота сигналу зменшується вдвічі. Сигнал зі зменшеною вдвічі частотою з блоку 10 надходить до блоку порівняння частот 11, куди також надсилається сигнал з блоку 1 з частотою випромінювання (через блок 9). В блоці 11 виконується точне порівняння частот, що надійшли. В момент точного 4 співпадаючої частоти сигналів, які генерує блок 1 і сформував блок 8, з блоку 11 до блоку 8 подається команда про фіксацію частоти, що сформована з прямих і відбити х імпульсів, і припинення управління змінення частоти імпульсів, і передачу її значення для визначення відстані. При цьому блок 8 надає в блок обчислення глибин 12 значення співпадання частот. В блоці 12 виконується контрольне вимірювання одержаної з блоку 8 частоти і з урахуванням приблизного значення глибини, що надає блок 13, потім визначається глибина водойми для даної промірної вертикалі і надається в блок індикації 14, а також в блок запису і збереження інформації 15. Приблизне значення глибини можна одержати також при вимірюванні в блоці 8 часового інтервалу між одержаним першим прямим імпульсом (з блоку 1 через блок 9) і першим відбитим (прийнятого блоком 6 і переданого блоком 8 через блок 7) в серії імпульсів, як прийнято. Точне визначення глибини також можливо отримати при фіксації співпадання частот в блоці 11 при двох значеннях робочої частоти в блоці 8. Таким чином технічним результатом винаходу є підвищення точності промірних робіт гідроакустичними апаратами. При пошуку та розпізнаванні підводних об'єктів цей спосіб може бути особливо ефективним. Література: 1. Волосецький Б. Інженерна геодезія. Львів, "Львівська політехника", 2003. 2. Карасев И. Ф., Шумков И.Г. Гидрометрия. Л. Гидрометиздат, 1985. 3. Костецька Я.М. Геодезичні прилади. Частина 2. Львів, 2000. 4. Руководство по топографической съемке шельфа и вн утренних водоемов. ГКИНП-!!-157-88. ЦНИИГаК. 1989.