Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 39. 28 sept. 1940 - Om ultraljudets verkningar och tillämpningsmöjligheter, av Ernst Fredlund
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Teknisk Tidskri ft
Ett system cylinderlinser är anordnat så, att en
sådan bild av spalten erhålles, att varje punkt på
spaltbilden steg- för steg svarar mot punkter i kuvetten.
Då nu ljudintensiteten varierar från punkt till punkt,
kommer det böjda ljusets ljusintensitet också att
variera från punkt till punkt. Ljusintensitetens
fördelning i spaltbilder överensstämmer sålunda med
ljusintensitetens fördelning i ett horisontalelement.
Då emellertid det akustiska gittret vandrar fram
genom kuvetten med ljudhastighet, så innehåller
gittret endast i korta moment ett odelat
horisontalelement. I allmänhet innehåller gittret i stället delar
av två på varandra följande element. Genom en
roterande spegel, vars hastighet är synkroniserad
med ljudhastigheten ’ i kuvettvätskan kompenseras
gittrets rörelse, med andra ord ljuset från en viss
gitterpunkt hålles kvar på sitt rätta ställe på
bildskärmen under hela löptiden 10—4 sek., varigenom
alltså samtliga element i horisontalraden samtidigt
belysas. Detta förklarar Scophony-systemets stora
ljusstyrka, vilken anges som systemets väsentligaste
fördel.
Undervattenssignalering.
Vatten är en god ledare för ljud, beroende dels på
liten ljudabsorption, dels på den jämförelsevis
homogena sammansättningen även hos mäktigare
vatten-skikt. Sålunda är t. e. hörvidden hos
undervattens-signaler jämförbar med synvidden av ljussignaler vid
god sikt. Denna omständighet betingar den
betydelse undervattenssignaleringen efter hand fått dels för
sjöfarten med hänsyn till navigering i dimma eller
mörker, dels för ekolodningen och dels för sjömilitära
uppgifter.
Undervattenssigpalering med hörbart ljud lider
emellertid av en väsentlig svaghet, som begränsar
dess användning: på grund av våglängdens storlek
låta riktade ljudvågor ej framställa sig utan
väsentliga svårigheter. Med ultraljudsignaler är emellertid
denna nackdel hävd och det vållar icke någon direkt
svårighet att med sändare av hanterliga dimensioner
åstadkomma väl sammanhållna strålknippen. För
navigationsändamål betyder detta i första hand, att
noggrannheten vid inpejling av signalstationer ökas. Det
uppges, att man med ultraljudmottagare skall kunna
uppnå en noggrannhet i riktningsbestämningen på
ungefär en grad. Är detta riktigt, så skulle
.ultra-ljudpejlingen åtminstone vid pejling på nära håll
överträffa radiopejlingen. I andra hand betyder det
förbättrade möjligheter vid inpejling av fartyg.
Propellerljudet från fartyg innehåller nämligen vid sidan
av hörbara frekvenser även ultraljudfrekvenser, som
kunna upptagas av lämpliga ultraljudmottagare.
Vid användning av ultraljud för ekolodning är
möjligheten att rikta strålningen likaledes"
betydelsefull, då man härigenom kan få en noggrannare
kartläggning av sjöbottnen. En annan fördel är, att
medan man vid hörbart ljud måste räkna med felet, att
en del av den utsända ekosignalen når sändaren
genom ljudböjning kring fartyget (beroende på att
våglängden är jämförbar med fartygsdimensionerna),
så är risken av dylika, falska ekon praktiskt taget
eliminerad, när man arbetar inom ultraljudonirådet.
En tredje fördel är slutligen, att störnivån
härrörande från fartygets egenbuller, vattenströmningar etc.
är påtagligt lägre vid ultraljudfrekvenserna än i det
hörbara området.
Som inledningsvis framhölls är det
undervattenssignaleringen, som bildat utgångspunkten för den
moderna ultraljudforskningen. Inledande för
utvecklingen var härvid Richardssons förslag (1912) att
söka upptäcka isberg och andra hinder för sjöfarten
med hjälp av ultraljud; ultraljudvågorna skulle inom
parentes sagt alstras med orgelpipor, avsedda att
drivas med vatten i stället för med luft, och
ultraljudstrålningen skulle hållas ihop med tillhjälp av
paraboliska speglar. De sedermera utvecklade
anordningarna för undervattenssignalering med ultraljud
avvika ju helt från det Richardssonska förslaget: de
äro dels piezo-elektriska, dels magnetostriktiva
ultraljudsändare.
Den av Langevin-Florisson ursprungligen
utnyttjade ultraljudsändaren av den piezo-elektriska typen
utgjordes i princip av ett system av två stålplattor,
kittade på vardera sidan av en mosaik av
kvartskris-taller. Diametern på stålplattorna var ca 200 mm,
egenfrekvensen ca 3 X 10" Hz. Räckvidden var 10—
15 km och en akustisk riktningsbestämning ansågs
möjlig på ca 2°. Vid användande av sändaren som
ekolod uppges, att man erhållit noggrannheten
1 % ± 50 m, varför sålunda stora djup redan med
denna anordning kunde mätas med en jämförelsevis
god noggrannhet. I de moderna anordningarna för
undervattenssignalering med ultraljud användas så
gott som undantagslöst magnetostriktiva sändare
resp. mottagare. Dessa äro robustare och oömmare
samt lämpa sig därför bättre för inbyggnad ombord
på båtar.
Som avslutning skall en kort beskrivning av ett
ekolodsystem, nämligen Husun Admirality System,
lämnas. Huvuddelarna äro en sändare, en
mottagare och en med en kontaktanordning förbunden,
registrerande tidsmätare, direkt graderad i meter
vattendjup. Sändaren och mottagaren äro inbördes lika
och avstämda till samma frekvens. De bestå av en
lamellerad nickelcylinder, anbragt i en lämplig
reflektor. Sändaren och mottagare inbyggas i fartygets
botten på ett icke alltför litet avstånd från varandra.
Systemet arbetar med dämpade svängningar, vilka
erhållas medelst kondensatorurladdning. Vid ett
visst läge av kontaktanordningen, varvid samtidigt
djupmätaren står på noll, äger
kondensatorurladd-ningen rum. Från sändaren utkastas nedåt ett kort
ultraljudvågtåg. Detta reflekteras mot bottnen och
återvänder till mottagaren efter en tid, som från
av-sändningen räknat är bestämd av dubbla
vattendjupet och ljudhastigheten i vatten. Den mottagna
impulsen förstärkes och tillföres den registrerande
mätaren. Hela förloppet upprepas ett visst antal gånger
per sekund och medan fartyget rör sig framåt, ritas
på registreringspapperet automatiskt bottenprofilen
upp. Noggrannheten är för vattendjup under 10 m
ca 1 dm; vid större djup är den i proportion sämre.
Det vid detta system använda
registreringsinstrumentet (chemical recorder) är baserat på
brunfärg-ning av jodkaliumpapper med elektrisk ström.
Instrumentet består i princip av en med konstant
hastighet roterande kontaktarm, som stryker över ett
registreringspapper. När signalen kastas ut, går èn
mycket kortvarig ström från kontaktarmens spets
genom papperet, likaså när signalen kommer tillbaka:
21 sept. 1940
377
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
