Эхолот — это навигационный прибор для исследования

Эхолот — это навигационный прибор для исследования рельефа дна водного бассейнаи
автоматического измерения глубины водоёмов с помощью гидроакустических эхосигналов.
Обычно в днище судна устанавливается вибратор, к которому периодически подаются от
генератора электрические импульсы, преобразуемые им в акустические,
распространяющиеся в ограниченном телесном угле вертикально вниз. Отражённый дном
акустический импульс принимается тем же вибратором, который преобразует его в
электрический. После усиления импульс поступает на индикатор глубины, отмечающий
отрезок времени (в сек) от момента посылки импульса до момента возвращения эхо от дна
и преобразующий его в визуальные показания или запись глубины h = сt/2 в м, где
скорость звука с = 1500 м/сек. Длительность импульсов — от 0,05 до 20 мсек с частотой
заполнения от 10 до 200 кгц.
Малые длительности и высокие частоты используются при измерениях малых глубин,
большие длительности и низкие частоты — при измерении больших глубин. Вибратором
может служить магнитострикционный преобразователь или пьезокерамический. В
качестве индикаторов глубин применяются проблесковые указатели с вращающейся
неоновой лампочкой, вспыхивающей в момент приёма эхо-сигнала; стрелочные,
электроннолучевые и цифровые указатели, а также самописцы, записывающие
измеряемые глубины на движущейся бумажной ленте электротермическим или
электрохимическим методом.
Эхолоты изготовляются на разные интервалы глубин, в пределах от 0,1 до 12 000 м и
работают при скоростях хода судна до 30 узлов (55 км/ч) и даже более. Погрешность
эхолота – от 1% до сотых долей процента.
Эхолоты используются также для поиска косяков рыбы, подводных лодок, для
исследования звукорассеивающих слоев, определения типа грунта, стратификации
донных осадков и других гидроакустических измерений.
Слово сонар (эхолот) это сокращение трех
английских слов: Звук, Передвижение,
Расположение. Сонар был разработан во время
Второй Мировой Войны для отслеживания
подводных лодок. Эхолот состоит из
передатчика, преобразователя, приемника и
дисплея.
В самых простых словах: электрический
импульс от передатчика преобразуется в
звуковую волну в преобразователе и
передается в воду. Когда волна попадает на
объект (рыбу, дно, дерево и т.д.) она
отражается. Отраженная волна попадает в преобразователь, где она трансформируется в
электрический сигнал, усиленный приемником, и посылается на дисплей. Так как
скорость звука в воде постоянна (приблизительно 4800 футов в секунду), промежуток
времени между отправкой сигнала и получением эха может быть измерен и по этим
данным расстояние до объекта может быть определено. Этот процесс повторяется
многократно в течение секунды.
Наиболее часто используемая частота волны составляет 192 кГц, также иногда
производятся приборы на частоте 50 кГц. Хотя эти частоты находятся в диапазоне
звуковых частот, они неслышимы ни людям, ни рыбе. (Вы не должны волноваться
относительно звукового модуля, пугающего рыбу - они не могут слышать это.)
Как упомянуто ранее, эхолот посылает и принимает сигналы, затем "печатает" эхо на
дисплей. Так как это случается много раз в секунду, непрерывная линия идущая поперек
дисплея, показывая сигнал дна. Кроме того, на экране отображается сигнал,
возвращенный от любого объекта в воде между поверхностью и дном. Зная скорость звука
через воду (4800 футов в секунду) и время требуется для возращения эха, прибор может
показывать глубину и нахождение любой рыбы в воде.
Хороший эхолот обладает четырьмя компонентами:




Мощный передатчик
Эффективный преобразователь
Чувствительный приемник
Дисплей высокого разрешения
Все части этой системы должны быть разработаны так, чтобы работать вместе, при любых
погодных условиях и критических температурах.
Высокая мощность передатчика увеличивает вероятность, что Вы получите эхо на
глубоководье или в плохих водных условиях. Это также позволяет Вам видеть мелкие
подробности, типа мальков и мелкой структуры дна.
Преобразователь не должен только проводить мощный сигнал от передатчика, он также
должен преобразовать электрический сигнал в звуковую энергию с наименьшей потерей в
мощности сигнала. С другой стороны, он должен преобразовать самое малое эхо от
малька или сигнал дна с глубоководья.
Приемник имеет дело с чрезвычайно широким диапазоном сигналов. Он должен отличить
максимально сильный передаваемый сигнал и слабое эхо, пришедшее от преобразователя.
Кроме того, он должен различить объекты находящиеся близко друг к другу, превратив их
в разные импульсы для дисплея.
Дисплей должен иметь высокое разрешение (вертикальные пиксели) и хороший контраст,
чтобы показывать подводный мир детально и ясно. Это позволяет видеть дуги рыбы и
мелкие подробности дна