Файл: Нечаев П.А. Электронавигационные приборы учебник.pdf

не должен превышать расстояния BD = 2г—L. Условие это можно написать в виде неравенства

Проверим, насколько реально выполнение на практике получен­ ного неравенства.

Предположим, что судно движется со скоростью 20 узлов (~ 10 м/с); // — 1000 м, угол а = 45°. В этом случае промежуток времени t будет

/ = -2--10-00- = 1,9с

1500-0,7

За это время судно пройдет расстояние

S = 10 • 1,9 - 19,0 м,

радиус же зоны приема будет

2г — 2#tga = 2000 м.

Из полученных числовых значений следует, что выведенное усло­ вие без труда будет выполняться на практике.

На малых глубинах зона приема уменьшится, но в равной степе­ ни уменьшится и время, потребное на измерение глубины, а потому выведенное соотношение будет справедливо и для случая измерения малых глубин.

Мы рассмотрели тот частный случай, когда вибратор-приемник на­ ходится впереди излучателя. В случае, если приемник установлен по­ зади излучателя, расстояние, которое должен пройти приемник за указанный выше промежуток времени, будет еще больше — оно будет равно 2г + L, Следовательно, в этом случае вибратор тем более не успеет выйти из зоны приема.

Приведенные рассуждения и числовой пример показывают, что

при любом расположении вибраторов по длине судна скорость хода по­ следнего не влияет на показания эхолота.

Кроме указанных погрешностей, обусловленных установкой виб­ раторов, точность измерения глубин эхолотом будет определяться так­ же точностью расположения излучающих поверхностей по горизонта­ ли и смещением вибраторов по вертикали.

Погрешность, возникающая вследствие установки вибраторов на разном уровне. Такая погрешность невелика но абсолютной величине и в навигационной практике может не учитываться.

Инструментальные погрешности

Погрешность, обусловленная отклонением скорости вращения элек­ тродвигателя от расчетной. Основным условием точного измерения глу­ бин является постоянство скорости вращения электродвигателя, при­ водящего в движение механизм развертки. В этом случае угол пово­ рота индикатора или расстояние, на которое переместится регистри­ рующий элемент, будет пропорционально времени и, следовательно, глубине.

366

В действительных же условиях колебания величины напряжения, питающего двигатель, неизбежно будут, вызывать изменения скорости вращения двигателя, что, в свою очередь, отразится на точности ра­ боты эхолота. Если, например, действительная скорость вращения дви­ гателя будет больше расчетной, то приводимый в движение двигате­ лем индикатор будет также вращаться быстрее; за время, потребное на измерение той или иной глубины, неоновая лампочка или перо успе­ ют повернуться на больший угол, а значит, покажут большую глу­ бину.

Для обеспечения постоянства скорости вращения двигателя в эхо­ лотах используются специальные регуляторы, например автоматиче­ ский центробежный регулятор АЦР. Эти регуляторы поддерживают постоянство скорости вращения в определенных пределах изменения напряжения, питающего электро­ двигатель.

ная система вибратора-излучателя не может мгновенно прийти в колебание. Амплитуда колебаний виб­

ратора-излучателя достигает максимального значения через некото­ рый промежуток времени.

В соответствии с этой особенностью посылаемого в воду импульса амплитуда сигнала, принятого вибратором-приемником, будет также в течение некоторого времени нарастать по величине, а затем затухать. Примерная форма импульса, возникающего на обмотке вибратора-при­ емника под действием отраженного сигнала, показана на рис. 204. Из рисунка следует, что амплитуда электродвижущей силы в обмотке вибратора-приемника достигает максимального значения Етах через промежуток времени А после попадания отраженной волны на прини­

0,5 • ICE3 с, что соответствует времени, потребному на измерение глу­ бины 0,8—0,4 м. Отсюда следует, что при малом усилении сигнала ин­ дикатор сможет отработать лишь тогда, когда величина входного сиг­ нала достигнет максимального значения или близкого к нему и поэто­ му в показаниях эхолота будет ошибка: эхолот будет завышать глуби­ ны примерно на 0,4—0,8 м в зависимости от конструкции вибратора. Чтобы избежать такой погрешности, нужно увеличивать усиление, что­ бы отработка индикатора осуществлялась не при максимальном значении амплитуды приходящего сигнала, а при одном из первых его периодов.

367

Погрешности эхолота, обусловленные его установкой, и инстру­ ментальные погрешности называются собственными погрешностями эхолота. Исправление этих погрешностей сравнительно просто, и все они могут быть сведены к наименьшему значению при проверке эхо­ лота.

§ 77. УСТАНОВКА ПРИБОРОВ ЭХОЛОТА

Важным условием, определяющим надежность работы эхолота, является правильный выбор места для всех приборов комплекта эхоло­ та и надлежащая их установка.

Приведем общие требования к установке приборов эхолота. Вибраторы следует устанавливать в таких местах подводной части

судна, где в наименьшей степени можно ожидать скопления пузырь­

чтобы уменьшить влияние качки судна на точность работы эхолота. Допуск на негоризонтальность плоскости излучения вибратора дол­ жен быть в пределах ±3°. Расстояние между излучателем и приемни­ ком должно быть измерено с точностью до 0,3 м с тем, чтобы иметь воз­ можность вводить поправку, обусловленную базой, в показания эхо­ лота. Излучающие поверхности вибраторов должны находиться на одном уровне (допустимое отклонение не более ±0,2 м).

368

лосового типа, размещают в таком районе, где наклон корпуса судна не превышает 30°. Отклонение оси вибраторов от вертикали не дол­ жно быть больше Г. Водонапорные бачки для заполнения водой тан­ ков вибраторов должны устанавливаться с таким расчетом, чтобы легко было выполнить подводку труб от танков с вибраторами к водо­ напорным бачкам.

При установке вибраторов следует принимать меры к макси­ мально возможной акустической изоляции никелевых пакетов виб­ раторов от корпуса судна при помощи резиновых или других про­ кладок.

Посылочное реле устанавливается в одном из нижних помещений судна на расстоянии не более 10 м от излучателя, так как увеличе­ ние длины кабеля между высоковольтными конденсаторами и обмот­ кой излучателя вносит дополнительное затухание и тем самым снижа­ ет излучаемую мощность.

Однако в отдельных случаях допустимая длина указанной линии может быть увеличена за счет увеличения мощности излучателя (как, например, в эхолоте НЭЛ-10, где длина указанной линии может до­ стигать 100 м).

Помещение, в котором устанавливается посылочное реле, должно быть сухим и не испытывать значительных колебаний температуры.

К реле должен быть обеспечен свободный доступ для регулировки и проверки его работы.

Указатель глубин, самописец, усилитель и фильтр следует уста­ навливать в рулевой или штурманской рубках. Расстояние между уси­ лителем и указателем должно быть в пределах 2—5 м. Расстояние ме­ жду усилителем и вибратором-приемником не должно превышать 30 м. Приборы должны быть расположены так, чтобы было удобно снимать отсчет глубин, регулировать и контролировать работу приборов и про­ изводить заправку бумаги в самописец.

Провода между коробкой реле и излучателем, а также между при­ емником и усилителем прокладывают в'железных экранирующих тру­ бах. Не рекомендуется делать промежуточных соединений (сра­ щиваний) проводов. Через каждые 1,5—2 м необходимо надежно за­ землять экранирующие трубы. Трубы с проводами приемного тракта следует располагать на расстоянии не менее 2 м от линий переменных и пульсирующих токов. Кабельная проводка между отдельными при­ борами схемы эхолота выполняется в соответствии с монтажной схе­ мой и Правилами Регистра СССР. Во избежание помех в работе эхоло­ та корпуса всех приборов схемы и все кабельные линии должны быть надежно заземлены на корпус судна.