Изобретение касается устройства для измерения расстояний при подводной звуковой сигнализации, в частности, для определения глубины моря, с использованием метода эхо к применением генератора звука и устройства для измерения интервала времени между подачею звукового сигнала и возвратом звукового эхо со дна моря или отражающей поверхности. Для этой цели применено снабженное бойком ударное устройство, производящее импульс с высокой степенью затухания и с высоким декрементом и действующее совместно с приемной цепью, также имеющей высокий декремент. Эта цепь работает только на быстрой смене тока и только однажды до восстановления исходного состояния. Для этого декремент звукового сигнала должен быть высоким и подобным таковому приемной цепи, что достигается простым мощным импульсом, имеющим определенную силу. Этот простой звуковой импульс., будучи отражен, воздействует на приемную цепь и создает мгновенную перемену тока, приводящую в действие сигнальный или указательный механизм.
Так как приемная цепь может быть приведена в действие только этим особым типом Импульса, исключаются мешающие сигналы
и является возможность получать точные измерения.
На чертеже фиг. 1 изображает схему устройства; фиг. 2 - вид снереди сигнального и измерительного устройства при частично снятом переднем кожухе; фиг. 3 - вид сбоку того же устройства; фиг. 4 - разрез по линии 4-4 на фиг. 3; фиг. 5 - вертикальный разрез генератора звука; фиг. 6 - вид его сверху при удаленной наружной крышке и фиг. 7 -способ укрепления генератора звука.
Звуковой приемник 1 (фпг. 1) соединен с первичною обмоткою трансформатора 3, один конец 22 которой соединен непосредственно с зажимом 20 приемника Т, в то время как другой зажим 21 приемника соединен с регулируемым источником 13 постоянного тока таким образом, что при замкнутом выключателе 17 батарея 13 включена через потенциометр 12, причем один контакт потенциометра и батарея электрически соединены с зажимом 21 приемника. Ползунок 19 потекметра присоединен к другому концу 23 первичной обмотки трансформатора 3. Этот ползунок шунтирован конденсатором 2 так, что пульсирующие колебания тока, при движении ползунка 19 потепциометра вперед и
назад не воспроизводятся и не сигнализируются указателем 16. Применение потенциометра дает возможность точной регулировки микрофонного тока с целью нолучения иравильного тока для приведения в действие приемной цепи. Один конец вторичной обмотки трансформатора 3 соединен непосредственно с сеткой катодной ламяы 7, а другой конец с катодом этой же лампы через батарею 4, которая создает на сетке отрицательный потенциал. Анод ламны 7 сохраняет положительный потенциал при помощи батареи 6, положительный полюс которой соединен с анодом, а отрицательный полюс - с катодом дампы через сопротивление 9 с параллельно включенным конденсатором 10. Отрицательный полюс батареи 6 соединен также с сеткой лампы 8, в то время как катоды обеих ламп соединены последовательно через сопротивления 14 и 15 с сетью постоянного тока. Через сопротивление 14 на аноде ламны 8 создается положительный потенциал соответственной величины относительно катода. В цепь анода лампы 8 включен трансформатор 11, первичная обмотка которого присоединена проводами 24 и 25 соответственно к контактам 26 и 27 и замыкается на короткое в известный период вращения диска 28, останавливающегося лишь после дачи звукового сигнала.
Импульс, полученный приемником 1, передается через трансформатор 3 и отражается на потенциале сетки ламны 7. При правильном распределении потенциала анодный ток в лампе 7 усилится, и следовательно потенциал точки В станет ниже потенциала точки А. Потенциал сетки лампь 8, бывший до сих пор равным потенциалу катода, станет теперь отрицательным относительно катода, я, если эта перемена отчетлива и достаточно интенсивна, она моментально прекращает ток в анодной цепп лампы 8. Быстрый перерыв или уменьшение тока в анодной цепп лампы 8 вызывает сильное напряжение через трансформатор 11 п падение указателя 16, включенного через вторичную обмотку трансформатора 11. Б качестве указателя 16 применяется неоновая трубка, дающая мгновенный накал при электрическом разряде, проходящем через электроды в трубке.
Индикатор отзывается не на каждый сигнал, так как приемная цепь такова, что сигнал должен иметь достаточно большое затуханение для того, чтобы вызвать быструю перемену, достаточную для возбуждения необходимого наирящения в короткое время,
пока имеет место перемена тока. Если перемена потенциала сетки лампы 7 не быстрая, перемена анодного тока ламны 7 тоже не будет быстрая, и в результате заряд конденсатора 10 даст утечку прежде, чей перемена тока окончится. При этом потенциал точки П относительно точки А не уменьшится достаточно сильно или достагочно быстро для того, чтобы прервать или вызвать большой потенциал через трансформатор 11.
Цеиь сконструирована и урегулирована так, чтобы ее затухание соответствовало затуханию генератора звука, с той целью, чтобы шум воды или другие сигналы не влияля на указатель; эти помехи должны исключиться, так как звук, не имеющий той же остроты и того же затухания, что и звук, на который настроена цепь, не будет принят.
Указатель 16 монтирован на вращающемся диске 30 помощью зажимов 31 и 32 в узком шлице у края диска. Зажим 31 и диск 30 заземлены через раму 33. Зажим 32, служащий щеткою для передачи сигнала вращающемуся диску, соприкасается с электропроводящим кольцом 34, соединенным с одним концом вторцчной обмоткц трансформатора 11, другой конец которой также заземлен через раму корпуса указателя.
Диск 30 приводится во вращение двигателем 35 через посредство червячной передачи 36, 37, зубчатка 37 коей укреплена на валу 38, поддерживающем диск 30. Кроме того на валу 38 сидит зубчатка 39, сцепленная с зубчаткой 40, , сидящей на валу 41, на котором насажены диски 28 и 43, контролирующие работу генератора звука.
Диск 30 делает три оборота за один оборот дисков 28 и 43. Диск 28 контролирует указатель и замыкает его длительно на кот ротное замыкание в течение всего времени, кроме момента после дачи клопфером сигнала, и как раз перед тем, как контакты 44 и 45 замыкаются, Поэтому для завершения цикла звучания требуются три оборота диска 30.
В продолжение двух оборвтов указателя он остается недействующим, и за это время боек 49 подымается кверху п получает возможность упасть, после чего немедленно контакты 26 и 27 размыкаются. На фиг. 1 диск показан в таком положении, когда звук уже ггрозвучал, но указатель еще не действует. Указатель получает возможность действовать в зависимости от расстояния генератора звука и приемника в тот момент, когда непосредственный сигнал юдько инвфвая
нриемник. Таким образом эффект непосредственного сигнала совершенно исключается.
В тот момент, когда контакты 44- и 45 замкнуты при замкнутом переключателе 17, ток будет действовать на генератор звука 46 по проводам 47 и 48. Еогда эти контакты снова размыкаются, боек 49, бывший перед тем приподнятым, опускается л ударяет о мембрану 50, нередающую вибрацию через прикосновение к мембране 5Т, которою может быть стенка корабля. Конденсатор 55 предохраняет контакты 44 и 45 от искрения. Якорь двигателя 35 соединен с потенциометром 52, который находится в соединении е питающей линией 53.
Указательный механизм заключен в корнус 60 (фиг. 2, 3, 4) со съемною крышкою 61, в которую вставлена стеклянная пластинка 63, расположенная перед градуированным диском 65, тут же имеется отверстие 64 для язычка измерителя частоты.
Задняя стенка корпуса имеет четыре стойки 67, на которых болтами 70 укреплена рама 68, несущая весь механизм внутри корпуса. Е раме 68 прилиты подшипники 71 и 72, несущие весь вращающийся механизм; из них подшипник 71 с двумя рядами роликов или шариков 73 и 74 несет вал 38, на одном конце которого сидит червячное колесо 37, а на другом конце- диск 30, снабженный радпально расположенными магнитами 79, и малая шестерня 39. Двигатель 35 монтпрован на платформе 75, поддерживаемой плечом 76, выходящим из рамы 68. Конец якорного вала 77 несет зубчатку 36, находящуюся в зацеплении с червячным колесом 37 для привода вращающегося механизма. При вращении диска 30 магниты 79 проходят под язычками 66, из коих каждый настроен на особую частоту так, что при нормальной скорости диска средний язычок вибрирует с наибольшей амплитудой. Если частота отклоняется от нормальной, то с наибольшей амплитудотг вибрирует язычок справа илн слева от средHero,ti.b зависимости от того, выше число оборотов или ниже того, какое должно быть.
Диск 30 прикреплен к укрепленной на валу 38 шпилькой 83 шайбе 82 при помощи болтов 84, проходящих через удлиненные щели 85 в диске с подкладными кольцами 86. Благодаря такому способу укрепления, если нуль шкалы не соответствует нулю указателя, диск можно передвигать взад и вперед, пока не будет получена надлежащая нулевая установка.
Шкала 65 (фиг. 2 и 3) монтирована на стойках 87, составляющих часть рамы 68, и калибрована от нуля до той глубины, для которой данный аппарат предназначен. Практически наибольший интерес для кораблей представляют глубины не свыше 550 метров.
Кабель 88, проходящий через втулку 87, содержит все провода, необходимые для обслуживания системы. Эти провода присоединены к коммутатору 89, монтированному ва раме 68.
Гонератор звука состоит из мембраны 50 (фиг. 1. 5), прикрепленной к краям корпуса 90 болтами 91, проходящими через фланцы 92 на краях мембраны. Между корпусом и фланцами 92 имеется водонепроницаемая прокладка 93, не пропускающая воду внутрь корпуса. В центре диафрагмы находится наковальня 94, выступающая по обе стороны диафрагмы. Наружная часть ее входит в гнездо 95, прикрепленное к корабельной стенке 51. Внутренняя часть оканчивается площадкой, о которую бьет боек 49, причем наковальня 94 сообщает звуковые вибрации корабельной стенке, а тем самым и воде. На верхнюю часть наковальни надета винтовая пружина 97, а в чашке 99 корпуса помещена нажимная пружина 98, упирающаяся в боек 49. Нажимная пружина может сообщить диафрагме только один толчок, так как сопротивление пружины 97 настолько велико, что препятствует второму удару. Пружина 98 центрирована на бойке сердечником «00. Боек 49 ходит в направляющих канавках 101 и 102 (фиг. 6), обеспечивающих ему центральное положение при работе.
Сердечник 104 электромагнита устроен из пластин, выштампованных в форме дисков с двумя радиальнымп выступами, образуюзцими полюса 105, 105. Пластинки сердечника скреплены между собой болтами 107, прикрепляющими якорь к корпусу. Силовой поток генерируется обмотками 106, 106 электро.магнита. При проходе тока через ВИТЕЙ обмоток боек 49 притягивается к полюсам и сжимает пружину 98. При прекращении тока пружина 98 прижимает боек к наковальне 94, передающей удар корабельной стеике и через нее воде.
Между бойком 49 и наковальней 94 оставлен малый промеягуток, однако достаточный для того, чтобы боек получил ускорение прежде, чем ударить о диафрагму 50. Диафрагма не укреплена наглухо в гнезде 95, и это згоследнее не прикреплено неподвижно
к корабельной стенке 51, так что удар иожет быть резЕим и непоглощенным до того, как он всей силой воздействует на стенку 51. Это нозволяет получить толчок с острым декрементом.
С целью регулирования контакта наковальни 94- и гнезда 95 генератор звука снабжен четырьмя винтовыми стойками 108 (фиг. 7), выходящими из верха корпуса этого прибора и снабженными каждая двумя гайкаии 109 и 110. Стойки 108 проходят сквозь плиту 111, прикрепленную болтами 113, а также гайками 109 и 110 к угловому железу 112, которое в свою очередь прикреплено к стенке корабля. Гайки 109 могут быть передвигаемы вдоль стойки для достижения правильного положения наковальни 94- и гнезда 95 относительно корабельной стенки. Гайки 110 с подкладными шайбами навинчиваются туго для удержания генератора звука.
Предмет патента.
1. Устройство для измерения расстояний при подводной звуковой сигнализации, в частности, для измерения глубины моря, с применением одноударного с большим затуханием генератора звука и катодных ламп в цепи
приемника звука, отднчаюо ее.ея: сримеве нием в цепи катод-сетки катодной лампы 8, параллельно включенных сопротивления 9 и конденсатора 10, с целью регулирования, изменением соотношения сопротивления и емкости, постоянной времени приемного устройства (фиг. 1).
2.В устройстве по п. 1 применение генератора звука с большим затуханием, состоящего из действующего на мембрану 50 бойка 49, управляемого электромагнитами 104,106 и находящегося под воздействием пружины 97 и противодействующей ей пружины 98 (фиг. 6).
3.В устройстве по пп. 1 и 2 применение с целью регулирования вращения диска 30 указателя расположенных радиально по периферии этого диска постоянных магнитов 79 и нескольких расположенных над магнитами язычков 66 из магнитного материала, настроенных на различные частоты.
4.В устройстве по п. 1 применение перед катодной лампой 8 катодной лампы 7, на сетку которой подается отрицательное напряжение от батареи 4, и анодная цепь которой через батарею 6 присоединена к параллельно соединенным конденсатору 10 и сопротивлению 9, а также к сетке лампы 8 (фиг. 1). к натенту иа-ной фирмы сигналов2 «Компания подэодн х № 40890
к fiaf eHtf йННой фирмы Компаний подводныг
сигналов 3SI 40890 Ё патенту ин-ной фирмы сйгна| ов «Компания подводннх 40890 Е йтеШу цн-ной фирмы сигналов
/о/
уСфХ Пр-9/ «Еомпания подвс Д йшх Ж 40890 к патенту ин-ной фирмы сигналов « Компайия подводных 4(ШО 1.
,-1кспе т И. Н. Гебргмвскйй Редактор В. П. Волков
Тнпогргфия,Совётский Печатник,,Ленинград, Моховая, 40.
V X ,
