Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 22 - Nya metoder - Ultraljudsapparatur för submarina ändamål, av DH
<< 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.
nya metoder
Ultraljudsapparatur för submarina ändamål
Undervattensakustiken har fått en allt större
betydelse speciellt för fartyg och för ubåtar. Man
använder ultraljudsapparatur bl.a. för att upptäcka
ubåtar, för undervattensnavigering, för
undervattens-förbindelser, för bottenundersökningar och för
lokalisering av fiskstim.
Två olika huvudtyper av ultraljudsapparatur
förekommer. Den ena är den passiva, som i princip
enbart lyssnar med riktade hydrofoner, den andra är
den aktiva, vilken själv utsänder rundstrålande
ultraljudimpulser och mellan impulserna med
riktade mottagare lyssnar efter ekon. Den passiva
apparaturen (hydrofonen) användes huvudsakligen
i ubåtar vilka således blir tysta spejare.
I den aktiva apparaturen använder man merendels
katodstrålerör som indikator (fig. 1).
Sändarimpul-serna har här en varaktighet på 6—36 ms och den
riktade mottagaren avsöker med en hastighet
motsvarande 30—300 r/m. Katodstrålen roterar i spiral
synkront med mottagaren, och stigningen i spiralen
är då så väld, att katodstrålens radiella hastighet
blir halva ljudhastigheten i vatten. Den riktade
mottagaren hinner på grund av den låga
ljudhastigheten i vatten vanligen göra flera hundra varv
medan ljudimpulsen går till räckviddsgränsen och åter.
Som ultraljudsomvandlare användes
kvartskristaller, men magnetostriktiva metaller främst
nickellegeringar används också i stor utsträckning.
Barium-titanatkeramik användes även ganska mycket, bl.a.
emedan den kan gjutas i önskad form, inte
innehåller några kritiska material samt är mycket
lättare än nickel. Både nickelelement och
barium-titanatkristaller har en omvandlingsverkningsgrad
från ljud till elektrisk signal och omvänt om ca
30 °/o.
En ultraljudsomvandlare som kan användas för
rundstrålande utsändning av ultraljudimpulser i
horisontalplanet och för riktad mottagning är
uppbyggd av 60 vertikalrader av nickelstavar varvid
varje rad innehåller åtta magnetostriktiva
pistong-element.
Om alla elementen matas i fas blir strålningen
rundstrålande i horisontalplanet under det att
diagrammets utseende i vertikalplanet beror av
förhållandet mellan omvandlarens höjd och använd
frekvens. Den riktade mottagningen, vilken även kan
fås kontinuerligt roterande i horisontalplanet
åstadkommes genom att en tredjedel av samtliga
magnetostriktiva element inkopplas till ett
fördröjningsnät (fig. 2) vilket fördröjer signalen från de främre
elementen så att hela anordningen fungerar som en
plan ljudmottagare med en horisontell utsträckning
motsvarande diametern hos den cylindriska
anordningen.
En typisk aktivt arbetande ultraljudanläggning
(fig. 3) består av den beskrivna cylindriska
omvandlaren. Under sändning kopplas samtliga
magnetostriktiva element till sändaren. Sändningstiden
Fig. 1. Katodstråleindikator med
spiralsvep; strålhastigheten i radiell led
motsvarar halva ljudhastigheten och
vinkelhastigheten motsvarar
avsökningshastigheten. Ekot intensitetsmodulerar strålen.
Fig. 2. Fördröjningsnät för
cylindrisk magnetostriktiv
ultraljudomvandlare; t.h.
har ljudkällan angivits
schematiskt.
är 6—80 ms. I mottagningsläget kopplas varje
magnetostriktiv stav till en förförstärkare. I en
anordning som arbetar med mekaniskt roterande svep
användes 48 vertikalrader med stavar. Utsignalen
från varje stavförstärkare matas till sin isolerade
sektorformade kondensator-statorplatta (fig. 4).
Kondensatorns rotor är uppdelad i motsvarande
antal sektorer. Rotorn roterar med 30 r/m. Sexton av
rotorplattorna är kopplade till det förut nämnda
fördröjningsnätet, vilket finnes fastsatt på rotorn.
Fig. 3.
Blockschema över
"ultraljudradar’
med cylindrisk
"antenn".
Fig. A.
Kopplingsschema
över mekaniskt
roterande
kapacitiv svepanordning för 48
elements cylindrisk [-ultraljudomvandlare.-]
{+ultraljudom-
vandlare.+} Varje
pil änger
ut-signal från en
av 48
förförstärkare.
TEKNISK TIDSKRIFT 1958 5 79
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
