Устройство для определения места нахождения на земной поверхности источника звука Советский патент 1927 года по МПК G01S5/18 

Предлагаемое изобретение имеет целью определить место нахождения нд. земной поверхности источника звука, например стреляющего орудия, которое, как возбудитель звуков, производит, как известно, непериодические, распространяющиеся во все стороны со скоростью звука, изменения плотности воздуха. В известных устройствах этого рода, на нескольких, по крайней мере на трех, соответственно удаленных друг от друга, станциях звуковые импульсы принимаются помощью микрофонов или телефонов и превращаются в импульсы электрического тока, которые, в свою очередь, приводят в колебательное движение такое же число, вращаемых электромагнитным путем, зеркал, вследствие чего приводятся в колебательное движение, как и во всех осциллографах, зеркальные изображения световых точек, которые фотографически закрепляют на светочувствительной бумажной ленте, двигающейся с равномерной скоростью, перпендикулярно к направлению движения

изоблажений световых точек, ход колебаний световой точки для всякого данного момента; благодаря этому, по расстоянию между выступами волн соседних линий световых точек, можно определить промежутки времени между прибытием волн на отдельные приемные станции. Помощью полученных таким путем интервалов времени, можно, на основании скорости звука, определить путем вычислений или графически, положение исходной точки звуковых возбуждений. Предлагаемое изобретение не требует применения вышеупомянутого фотографического способа зачерчивания звуковых волн. Токи, возбуждаемые помощью микрофона или телефона на каждой из нескольких, по крайней мере трех,станций для приема звуков, превращаются на станции определения помощью электрического реле Джонсон-Раббека в движения соответствующего пишущего штифта, так что на бесконечной бумажной ленте, сматывающейся, наматывающейся или двигающейся с известною равномерной скоростью, получается по одному от каждой станции, следовательно всего, по крайней мере, три линии звуковых импульсов.На фиг. 1 изображен схематический вид общего устройства, вместе с соединениял1и, на фиг. 2 - приспособление для записывания помощью штифтов.

Три произвольно размещенные в данной местности приемные станции А, В, С для приема звуков, снабженные каждая микрофоном, один полюс которого соединен с соответствующей из расположенных на станции 0 ределения батарей Da, Db, DC, а другой, при помощи провода а, b и с, соединен через первичные обмотки трех трансформаторов напряжения Е, F, G со вторым полюсом батареи. Так как импульсы постоянного тока,,, образуемые приходящими звуковыми волнами, возбуждают во вторичных катушках трансформаторов переменные токи, электромеханическое же реле реагируют лишь на импульсы постоянного тока, то возникающие импульсы переменного тока приходится преобразовывать в импульсы постоянного тока помощью соответствующих катодных усиливающих трубок е, Д д. С этой целью вторичная обмотка каждого из трех трансформаторов включается между решеткою / и катодом К соответствующей усиливающей лампы, катодная петля которой включена параллельно нагревательной батареи Н и соединена с отрицательным полюсом Л батареи напряжений, примерно в 120 вольт. Аноды L трех усиливающих ламп соединены звездой, через соответствующие высокие сопротивления W W и Ws с нулевою точкою на ПОДВИЖНОЛ1 контакте О потенциометра Р, расположенного между обоими полюсами Л и М батаоеи возбуждения. Этот подвижный контакт 3 а следовательно, и нулевая точка соединенных звездой сопротивлений W, 2, .-s, В случае применения реле Джонсона-Раббека, соединяется с осью вращающегося агатового валика RS (полупроводника), поверх которого перекинуты три, изолированные друг

от друга, весьма тонкие металлические пластинки Tj, Т,, Тд, каждая из которых соединена электропроводным образом с концом одного .из трех высоких сопротивлений W, W, HV Каждая из этих трех металлических пластинок подвещена к верхнему концу одного из двухплечих рычагов ij, t, t, снабженных на нижнем конце штифтами пишущих приспособлений s, s, s.j при чем пластинки так уравновешены, что все три пищущие штифта лежат на одной прямой. На этой прямой лежит образующая цилиндрического валика W, направляющего бумажную ленту, соответственной ширины, приводимую часовым механизмом li (фиг. 2) в равномерное движение так, что три пишущие штифта, до возникновения колебаний токов, чертят на бумажной ленте параллельные прямые. Каждая из пластинок Т, Т.,, 7.j прижимается к агатовому валику Л5 двумя пружинками и, i, натяжение коих можно изменять по произволу. Для записывания скорости бумажной ленты МОЖНО;,, как обыкновенно, применять второй штифт, отмечающий время.

Действие описанного устройства состоит в следующем. Пусть, примерно, звуковая волна достигла прежде всего до микрофона приемной станции Л, моментально от микрофонной батареи Da, через первичную катушку трансформатора напряжений протекает импульс ПОСТОЯННОГО тока, индуктирующий во вторичной его катушке переменный ток, который соответственно усиливает или ослабляет протекающий к усиливающей лампе е от катода к аноду поток электронов, соответственно интенсивности колебаний микрофонной мембраны. Этот пульсирующий постоянный ток протекает В качестве отрицательного тока от анода усиливающей лампы, через высокое сопротивление W, к аноду батареи напряжений, при чем его напряжение между обоими концаА1И высокого сопротивления возрастает таким образом, что реле:, включенное параллельно последнему, зачерчивает по бумажной ленте волну импульса при помощи штифта пишущего приепособления «i на рычаге ti, так как вследствие электростатического притяжения между вращающимся агатовым валиком RS и стальною пластинкою TI, эта последняя увлекается вышеупомянутым валиком, при чем рычаг 1 поворачивается до тех jiop, пока возрастание натяжения пружины v и ослабевание натяжения пружины и не вызовут обратного скольжения стальной пластинки.

Если, по истечении некоторого времени, например, через две секунды, звуковая волна поступает в микрофон станции В, то совершенно таким же образом, под действием трансформатора F усиливающей лампы / и возрастания напряжения между обоими концами сопротивления W.,, металлическая пластинка Тг увлекается агатовым валиком и на равномерно передвигающейся бумажной ленте штифт пишущего приспособления «2 прочерчивает волну импульса, отстоящую от первой на расстоянии е,, величина которого, кроме упомянутого промежутка времени, зависит только от скорости движения бумаги. Если эту скорость подобрать надлежащим образом, то, пользуясь расстоянием е. можно графически сразу определить на карте известного масштаба место нахождения источника звука. Пусть, например, на специальной карте в масштабе 1 : 25000 точно указано положение трех приемных станций, в таком случае для определения, помощью построения положения возбудителя звуков, пришлось бы сообщить бумаге скорость в 1/25000 скорости звука, следовательно, 13,3 mm в сек. При упомянутом промежутке времени в 2 сек. между поступлениями звуко вых волн на станциях А и В волны импульсов, начерченные штифтами пишущих приборов «1 и «21 отстояли бы друг от друга на 26,6 тм. Если, по истечение какого-либо следующего промежутка времени, например, 1 сек. звуковая волна поступает на третью приемную станцию С, которая является, примерно, вместе с тем и станциею определения, то подобным же образом, действием трансформатора Оусиливающей лампы д и вследствие возрастания напряжений, возникающих на обоих концах сопротивления W-/ металлическая пластинка Т., будет увлечена в движение вращающимся валиком, вследствие чего на сматывающейся бумажной ленте штифт пишущего приспособления «з прочертит новую волну импульса в расстоянии

IS- 3

«2 - 6,65 /нж от второй линии. По найденным расстояниям е и «2 можно определить затем место нахождения источника звука фафически или путем вычисления.

ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА.

1.Устройство для определения места нахождения на земной поверхности источника звука, в каковом устройстве три или большее число пространственно отделенных друг от друга станций для приема звуков превращают принимаемые звуковые импульсы, помощью телефона или микрофона в импульсы электрического тока, трансформируемого затем при помощи трансформатора с последующим выпрямлением и усилением, помощью

усиливающих катодных трубок, характеризующееся тем, что проводящая ось валика из полупроводника RS эле|ктрического реле Джонсон-Раббека соединена с подвижным контактом Q потенциометра Рис нулевой точкой соединенных звездой высокоомных сопротивлений W, Wj, , соответственно числу приемных станций .4, В, С, прилегающие же к валику RS реле металлические пластинки TI, Т2, Тз соединены каждая с наружным концом соответствующего сопротивления Wj, W, W,... и с анодом L соответствующей усиливающей катодной трубки /, а также сцеплены с одним из плеч двуплечих рычагов t, t,, t, вторые плечи коих снабжены пишущими приспособлениями Si, s,, Sg, расположенными против подвижной ленты (фиг. 1 и 2).

2.При охарактеризованном в п. 1 устройстве, применение такой скорости движения ленты, чтобы отношение этой скорости к скорости звука чисяенно равнялось масштабу географической карты данной местности, на которой нанесено расположение стаи ций А, В, С для приема звука , и при

4 -

помощи которой затем определяется место нахождения на местности источника звука фафическим путем или путем вычисления. - ,

Типе-литография «Красный Печатник, Ленинград, Международный, 75, к патенту ин-ца И.ШИРА 1-WMN ФигЛ. .

11

rv.VWVviWv WVW.4 -ггеГ. I ф,|,|ф|,ф|,|нЬ Jf2526 у