Измерители глубин и их использование в судовождении

За всю историю мореплавания появились различные методы измерения глубины. Прибор для измерения глубины называется "Лот". Лот— гидрографический и навигационный прибор для измерения глубины водоёма.

Первоначально (во времена парусного флота) в качестве лота использовалась гиря, обычно свинцовая, с тонкой верёвкой (лотлинем) для измерения глубины. Лот опускался с носовых русленей судна. Иногда на нижней части гири формировалось углубление, в которое вкладывалось сало или смесь сала и толчёного мела, чтобы к нему прилипали частицы грунта для определения характера дна.

купить фото для сайта недорого | Ит компании здесь еще больше.

Лоты по принципу измерения глубины делятся на ручные, механические и гидроакустические (эхолоты).

· Ручной лот представляет собой конический или пирамидальный груз массой 3.5-5 кг, с закреплённым тросом-лотлинем, на который нанесены метровые или футовые метки (марки). Существует разновидность лота — диплот (нидерл. dieplood), который используется для измерения больших глубин, и отличается особо тяжёлым грузом в 20-30 кг. Измерение идёт по отсчёту длины лотлиня при ослаблении натяжения в момент касания дна. Недостатком лотов этого типа является необходимость проведения измерений на малой скорости (до 3-5 узлов, то есть 5-9 км/ч на глубинах до 50 м) или при остановке судна и трудность определения момента касания дна на больших глубинах.

· Механический лот представляет собой прибор для измерения гидростатического давления воды у дна, простейший вариант механического лота — вертикальная заполненная воздухом трубка, запаянная с верхней стороны и погружённая нижним открытым концом в воду. Глубина определяется по высоте подъёма воды (например, по смыву или изменению цвета краски, нанесённой на внутренние стенки трубки). Так как вертикальность лотлиня в случае измерений механическим лотом значения не имеет, механический лот может использоваться для измерений глубин до 200 метров на ходу (до 16 узлов, то есть 28 км/ч). Механические лоты для измерения больших глубин называют глубомерными машинами.

· Эхолот измеряет глубины по времени прохождения акустического импульса, отражённого от дна.

В настоящее время лоты в качестве навигационных приборов практически повсеместно вытеснены эхолотами.

Эхолот - это прибор, определяющий направление, откуда к нему приходят звуковые импульсы. Звук распространяется в пресной воде со скоростью около 1500 м/с. Основная задача электронной начинки эхолота - измерить время от момента излучения зондирующего звукового импульса до его возвращения к приемнику эхолота после отражения от подводного объекта.

Сигналы, приходящие в разное время от различных объектов, отображаются на экране эхолота. Чем больше глубина объекта под водой, тем дольше время движения эхо-сигнала.

Электронный блок, работающий внутри эхолота, создает короткие электрические импульсы, которые поступают к излучателю, подобно музыкальному громкоговорителю, электрические импульсы превращающему в звуковые пучки высокой частоты. "Послав" пучок ультразвуковых волн в воду, эхолот переключается на прием и использует излучатель как микрофон для улавливания ультразвуковых волн, отражающихся от дна и от других объектов, имеющихся между излучателем и дном.

Излучатель, принимающий ультразвуковые колебания, преобразует их, подобно микрофону, в электрические сигналы. После того, как эти электрические импульсы, сами по себе значительно ослабленные по сравнению с исходными, излучаемыми сигналами, поступают на усилитель, делающий электрические импульсы сильнее до величины, при которой может сработать неоновая лампочка, светодиод или включится ячейка панели жидкокристаллического экрана. Светящиеся точки на экране сливаются в изображения, соответствующие положению объектов под водой и расстоянию до них.

После завершения приема и обработки эхо-сигнала, излучатель переключается в режим посылки следующего зондирующего ультразвукового импульса. Длительность интервала времени между повторными излучениями различная у различных эхолотов, однако у большинства приборов время это достаточно для приема эхо-сигналов с достаточно больших расстояний или, что то же самое, с больших глубин. Некоторые эхолоты могут работать с различными диапазонами глубин, изменяя интервал между повторными излучениями соответственно изменению интервала глубин.

В воде звук распространяется с большой скоростью, а потому не требуется много времени для посылки и приема зондирующего импульса, сразу, после чего можно излучать уже новый импульс. Короткие импульсы звуковых волн имеют очень небольшую длительность - несколько миллисекунд. Интервал времени между посылкой импульсов должен быть не просто достаточным для отправки и приема зондирующего звукового импульса: за это время должен смочь сработать экран эхолота или перо самописца, если речь идет о курсографе. Типичная частота посылки импульсов для эхолота - 24 импульса в секунду, хотя из-за инерционности жидкокристаллических экранов, эхолоты, оборудованные ими, излучают лишь два импульса в секунду.

• Строение и эксплуатация приборов измерителей глубин
• Принцип акустического измерения глубин
• Природа звуковых и ультразвуковых колебаний

Материалы о транспорте:

Построение индикаторной диаграммы
Индикаторная диаграмма представляет собой зависимость изменения давления в цилиндре по ходу поршня. Для построения диаграммы выберем масштабы хода поршня и давления. Масштаб хода поршня μs = 1 м ...

Техника безопасности при обслуживании автомобилей
1. Техническое обслуживание и ремонт машин производятся в предназначенных для этого и соответствующим образом оборудованных местах (постах). 2. Машины, поступающие на посты технического обслуживания ...

Тяговая диаграмма автомобиля
Тяговая диаграмма автомобиля представляет собой график изменения тяговых сил на ведущих колёсах автомобиля на всех передачах переднего хода в зависимости от скорости движения. Расчёт тяговых сил прои ...