Ультразвуковой глубиномер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Индикаторы, детекторы, металлоискатели

 Комментарии к статье

Измерение глубины дна акватории или - поиск затонувших предметов возможны с помощью ультразвукового глубиномера, схема и краткое описание которого приводятся ниже.

Принцип действия прибора основан на отражении кратковременных ультразвуковых импульсов от речного или морского дна. При этом измеряется не время прохождения импульсов в толще воды (скорость звука в воде 1500 м/сек), а количество отраженных в единицу времени импульсов. Глубина проникновения ультразвуковых импульсов определяется мощностью излучения и чувствительностью приемного устройства. В описываемом приборе она не превышает 20 м.

Рис.1

Глубиномер состоит из двух частей: магнитострикционного датчика и электронного блока. Магнитострикционный датчик (его устройство показано на рис. 1) представляет собой никелевый стержень 4, закрепленный с помощью медного кольца 1 в корпусе 2. На стержень надет каркас 5 с намотанными на него катушками 3, герметизированный пробковой прокладкой 6. Ультразвуковые колебания (их амплитуда максимальна при резонансе частот) никелевого стержня и пластины 7 передаются водной среде. Чтобы исключить колебания уровня воды в раструбе датчика, он закрыт резиновой мембраной ю толщиной 0,5-0,8 мм, которая удерживается с помощью бандажа 9. При измерениях через отверстие 8 в раструб заливается вода.

Электронный блок (рис. 2) состоит из ультразвукового генератора, собранного на транзисторах T1, Т2, модулятора на транзисторах Т3, Т4, приемника отраженных импульсов Т5-Т8 и стрелочного индикатора, шкала которого калибрована в метрах глубины.

Рис.2

Двухтактный генератор с емкостной обратной связью генерирует ультразвуковые колебания частотой 40 кГц. Нагрузкой генератора служит контур, образованный катушкой L4 (она намотана на замкнутом ферритовом стержне сечением 2 см²) и конденсатором С2. Конкретные данные этих величин в оригинале не приведены. Их подбирают, исходя из измеренной (одним из известных способов) индуктивности возбуждающей обмотки вибратора L1 (1500 витков ПЭЛ 0,35), которая в свою очередь сильно зависит от качества сердечника вибратора. При атом следует иметь в виду, что индуктивность L1 и емкость конденсатора С1 образуют последовательный резонансный контур, согласование которого с контуром генератора производится с помощью катушки связи L3, Количество витков L3 также находят опытным путем. Катушка подмагничивания L2 имеет 3000 витков провода ПЭЛ 0,15, величина ее индукции 0,5 Т. Последовательно с L2 включен дроссель Др1 препятствующий проникновению колебаний ультразвуковой частоты в цепь подмагничивания. Величина индуктивности дросселя 0,25-0,3 гн.

Мультивибратор (транзисторы Т3, Е4) используется в приборе в качестве модулятора и измерителя частоты. Постоянная времени его базовой цепи 600 мксек. С коллектора Т3 снимаются отрицательные импульсы, управляющие работой ультразвукового генератора. Необходимая величина напряжения импульсов устанавливается переменными резисторами R3, R4. В эту же цепь включен вольтметр постоянного тока с предельным значением 10 В, измеряющий среднее значение напряжения имцульсов. Кроме этого мультивибратор совместно с транзистором Т5, выполняет функции электронного коммутатора, закрывающего вход приемника на время посылки зондирующего импульса и открывающего его при приеме отраженного импульса.

В состав приемника входят усилитель на транзисторах Т6-Т8 и детектор на диоде Д1 Отраженные импульсы, принятые датчиком (при этом используется обратный Магнитострикционный эффект), усиливаются трехкаскадным усилителем, на входе которого включен избирательный контур, настроенный на частоту 40 кГц, детектируются и через конденсатор С16 поступают в базовую цепь транзистора Т4, запуская мультивибратор. Так как число отраженных в единицу времени импульсов зависит от глубины, то при изменении последней меняется частота запуска мультивибратора.

Начальную калибровку прибора производят на известной глубине, равной 3 м. Вибратор погружают в воду и переменными резисторами R4 R6" устанавливают ток, потребляемый генератором, равный 60 ма, Показание вольтметра при этом калибруют отметкой 3 м. Величина тока, потребляемого генератором, должна уменьшаться с увеличением глубины. Максимальной глубине будет соответствовать минимальное отклонение стрелки глубиномера.

Литература

1. "Radioamater", 1970, N5.

Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Индикаторы, детекторы, металлоискатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива HSN-200/300 - тонкие бюджетные ИП для LED экранов и бегущих строк 20.03.2015 Компания Mean Well продолжает расширять семейство источников питания адаптированных для применения в светодиодных экранах, табло и "бегущих строках". В дополнение к уже существующим сериям HSP-150/250, HDP-190/240, и NEL-200/300/400 вышли две новые серии HSN-200/300 в корпусе высотой всего 31 мм и с уменьшенной шириной 62/81 мм соответственно. Новые источники питания выпускаются на два значения выходного напряжения 4.2 В и 5 В и обладают выходной мощностью 200/300 Вт (выход 5 В). Источники питания серии HSN-200/300 выполнены в компактном корпусе без вентиляторов, имеют защитное покрытие платы и работоспособны в диапазоне температур -25/-20...+70°С с зависимостью выходной мощности. Применяя их в приборах, следует обязательно обеспечить дополнительный отвод тепла установив на металлическое основание с размерами эквивалентными 450х450х3 мм. В противном случае, верхняя граничная температура снизится. Новые источники питания имеют стандартный набор защитных мер от КЗ, перегрузки, превышения выходного напряжения и перегрева. Основные технические параметры серий HSN-200 и HSN-300: Выходная мощность 150...300 Вт (в зависимости от выходного напряжения); Выходное напряжение 4,2 В; 5 В; Входное напряжение 180...264 В АС; Эффективность 87% (тип.); Температурный диапазон -25...+70°С (HSN-200)/-20...+70°С (HSN-300); Габаритные размеры (ДхШхВ) 210х62х31 мм (HSN-200)/210х81х31 мм (HSN-300).

Другие интересные новости:

▪ Ограниченная информация мотивирует детей учиться

▪ Новые ЦАП от TI - высокая точность и низкое потребление

▪ Защищенный смартфон Oukitel WP21

▪ Гибкие дисплеи сделают смартфоны небьющимися

▪ Siemens представил мобильный телефон ST60

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телевидение. Подборка статей

▪ статья Методика преподавания психологии. Конспект лекций

▪ статья Каким алфавитом пользуются монголы? Подробный ответ

▪ статья Врач дневного стационара. Должностная инструкция

▪ статья Программируемый кодовый замок. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нормы приемо-сдаточных испытаний. Электрические аппараты, вторичные цепи и электропроводки напряжением до 1 кВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025