Эхолот для туристических судов

Нами ставилась задача сконструировать малогабаритный легкий прибор, позволяющий измерять весьма небольшие глубины. Кроме того, излучатель эхолота должен был иметь острую диаграмму направленности для возможности определения местонахождения отдельных подводных препятствий (камней, бревен и пр.). По данным американских журналов, подобные эхолоты с успехом применяются также при любительском лове рыбы.

Схема эхолота (рис. 1) выполнена на шести транзисторах и питается от батареи 12-М 3,5 в.

Первый транзистор П401 выполняет роль генератора с контуром, настроенным на частоту 227 кгц. Генератор работает в импульсном режиме с длительностью импульса 0,5 мсек. В период длительности импульса включение генератора производится контактами выключателя ВК2 на колодке 2 (рис. 2), которые замыкаются действием кулачкового толкателя, находящегося на подвижном диске 9, закрепленном на оси редуктора 10, приводимого в движение электромотором М.

Высокочастотные колебания в момент действия генератора подаются по коаксиальному кабелю 20 на четвертьволновый пьезопреобразователь 24 из титаната бария. Пьезопреобразователь представляет собой квадратную керамическую пластинку размерем 25X25 и толщиной 6 мм. Пластинка смонтирована на резиновой накладке и залита эпоксидной смолой.

Затвердевшую заготовку обтачивают на токарном станке, после чего на нее надевают защитный чехол (корпус) из резины. Смонтированный таким образом узел является излучателем импульсов, заполненных ультразвуковыми колебаниями с частотой 227 кгц. Диаграмма направленности излучателя имеет угол раствора около 10°.

После отражения от дна или от других предметов импульсы с ультразвуковым заполнением воспринимаются пьезопреобразователем, на котором возникают высокочастотные электрические колебания. Эти колебания поступают на вход резонансного усилителя, настроенного на частоту 227 кгц, усиливаются им и детектируются диодом Д2-Г, на выходе которого образуется прямоугольный импульс. Прямоугольный импульс через импульсный усилитель на триоде П14 запускает ждущий блокинг-генератор. В одну из трех обмоток импульсного трансформатора включена неоновая лампочка МН-5, которая вспыхивает в момент срабатывания блокинг-генератора, т. е. в момент прихода отраженного импульса. Лампочка укреплена на вращающемся диске 9, поэтому она загорается, находясь за цифрой измеряемой глубины. Цифры глубины нанесены на прозрачной шкале 3.

Следует заметить, что толкатель на вращающемся диске и контакты расположены так, что момент замыкания соответствует самому верхнему положению лампочки. В этот момент она тоже вспыхивает, так как высокочастотные колебания от генератора поступают и на излучатель, и на резонансный усилитель. Таким образом «нуль» глубины всегда отмечается первой вспышкой лампы, а измеренная глубина — второй вспышкой.

В разработанном эхолоте диск с лампочкой вращается со скоростью 1500 об/мин от электромотора, имеющего на валу 7000 об/мин. Замедление происходит с помощью понижающего редуктора 10. Измеряемая глубина при выбранном числе оборотов диска и длительности импульса 0,5 мсек лежит в пределах от 50 см до 30 м.