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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Нейтрино против кариеса 02.10.2015 Американские ученые из Индианского университета в Блумингтоне и Университета Южной Юты выяснили, что триллионы нейтрино, которые пронизывают тело человека каждую секунду без вреда для здоровья, причастны к образованию большей части фтора во Вселенной. Фтор занимает в периодической таблице Менделеева место между кислородом и неоном, однако во Вселенной он встречается относительно редко. Чтобы выяснить его происхождение, астрономы исследовали 79 звезд с помощью 2,1-метрового телескопа Национальной обсерватории Китт-Пик в аризонской пустыне (США). Ученые пытались найти фтороводород, способный поглощать инфракрасное излучение и оставляющий след на спектре излучения звезды. В результате фтор был обнаружен на 51 звезде, а его источником, исходя из концентрации, могут быть только нейтрино, создающие этот элемент во время вспышек сверхновых. Во время этого процесса выделяется изрядное количество нейтрино - порядка 10 в 58 степени. Некоторым частицам удается выбить протон или нейтрон у части ядер атомов неона в звездах, в результате чего образуется фтор. Выходит, что нейтрино внесли большой вклад в борьбу с кариесом, ведь именно фтор является основным элементом зубных паст. Впрочем, кое-кто не согласен с выводами астрономов: ученые из Лундской обсерватории (Швеция) ранее обнаружили в звездах гораздо меньшую концентрацию фтора. Шведские астрономы считают, что фтор образуется вовсе не из-за нейтрино, а в результате ядерных реакций красных гигантов, сжигающих водород и гелий. Истина может быть установлена корректным определением температуры изучаемых звезд. Фтороводород распадается при высокой температуре, поэтому спектры теплых звезд показывают меньше фтора, чем спектры холодных. Ученые, наблюдающие за дискуссией со стороны, отмечают, что именно нейтрино сверхновых звезд обеспечивают Землю присутствием до 2/3 количества фтора и, следовательно, обеспечивают людям защиту от кариеса.

Другие интересные новости:

▪ Строительство домов из травяных блоков

▪ Машины с ДВС и гибриды загораются чаще электромобилей

▪ 2,5-дюймовые накопители Transcend SSD250N для сетевых хранилищ

▪ Космическая разведка США

▪ Дисплеи произвольной формы от Sharp

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоуправление. Подборка статей

▪ статья Парник-землянка. Советы домашнему мастеру

▪ статья Где произошла железнодорожная катастрофа, причиной которой стал языковой барьер? Подробный ответ

▪ статья Знакосинетезирующие индикаторы и блоки цифровой индикации. Радио - начинающим

▪ статья Фотореле на МТХ-90. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Предсказание стопочки карт. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025