Что такое эхолот: из чего он состоит и как работает

Эхолот — это прибор, позволяющий получать информацию об объектах, находящихся под толщей воды. С его помощью можно собрать данные о глубине и форме дна, а также о наличии рыбы.

Из чего состоит эхолот?

Как правило, эхолот состоит из двух основных частей.

Первая — собственно сам эхолот. Он включает в себя экран дисплея для отображения информации, трансивер для управления трансдьюсером и приема эхо-информации, а также микрокомпьютер для обработки полученных данных. 

Вторая ключевая часть этой системы — трансдьюсер (датчик). Именно он генерирует звуковые волны, а затем получает отголоски этих звуковых волн. Полученные данные передаются от трансдьюсера эхолоту, который, в свою очередь, выводит их в понятной форме на экран дисплея.

Как работает система эхолота? 

Все эхолокационные системы работают практически одинаково. Приемопередатчик эхолота генерирует электрические импульсы высокого напряжения и отправляет их на преобразователь. Датчик преобразует эти импульсы в звуковые волны, которые отражаются от предметов под лодкой, а эхо от них возвращается к трансдьюсеру. Преобразователь преобразует звуковую энергию эха в электрический импульс, который возвращается на эхолот. Эхолот, в свою очередь, измеряет время между началом звукового импульса и возвращением эха. Затем микропроцессор «читает» эту информацию, переводит ее и выводит на дисплей. В результате чего вы можете увидеть очертания дна, наличие в воде каких-либо объектов, а также местонахождение рыбы.

Различные эхолоты отображают информацию по-разному. Эхолот типа мигалки отображает подсвеченные полосы различной интенсивности для отображения глубины воды и любых объектов в воде. Цифровой эхолот отображает глубину дна цифрами или буквами. Эхолоты с ЖК и ЭЛТ-экранами отображают информацию в виде «картинки».

Что такое трансдьюсер? 

Трансдьюсер является сердцем системы эхолота. Это устройство преобразует электрические импульсы в звуковые волны и обратно. Другими словами, трансдьюсер посылает акустические сигналы, а затем принимает отраженное от поверхности дна и предметов эхо. Благодаря чему эхолот может «читать» то, что находится под водой. 

Как работает датчик? 

Самый простой способ понять, как функционирует трансдьюсер, так это представить его в виде динамика и микрофона, встроенных в одно устройство. Датчик получает от эхолота последовательности электрических импульсов высокого напряжения (передающих импульсов). Так же, как обычные стерео динамики, трансдьюсер преобразует передаваемые импульсы в звук. Звук распространяется по воде как волны давления. Когда волна ударяется об объект, такой как сорняк, камень, рыба или дно, волна отскакивает назад. Точно так же, как эхо вашего отражается от стен пещеры или каньона. Когда звуковая волна возвращается назад, датчик действует уже как микрофон. Он принимает звуковую волну и преобразует ее обратно в электрическую энергию. Кстати, трансдьюсер тратит около 1% своего времени на передачу и 99% на принятие эхо.

Как трансдьюсер формирует картину дна? 

Когда лодка движется по воде, эхо одних звуковых волн возвращается быстрее, чем других. Мы знаем, что все звуковые волны распространяются с одинаковой скоростью. Когда звуковая волна в одной части звукового поля возвращается быстрее, чем в другой, это означает, что она отразилась от наиболее приближенного к трансдьюсеру объекта. Например, подводного бугра, коряги или иного предмета, находящегося выше рельефа дна. Трансдьюсеры способны определять, является ли дно мягким или твердым, и даже отличать комок сорняков от скалы. Это происходит благодаря тому, что звуковые волны по-разному отражаются от разных поверхностей.

Как трансдьюсер определяет глубину? 

Эхолот измеряет время между передачей звука и получением его эха. Звук распространяется через воду со скоростью около 4800 футов в секунду (≈1463 метра в секунду). Чтобы рассчитать расстояние до объекта, эхолот умножает время, прошедшее между передачей звука и полученным эхом, на скорость звука в воде. Система эхолота интерпретирует результат и отображает глубину воды в футах для пользователя.

И главное: как трансдьюсер распознает рыбу?

Датчик может видеть рыбу, благодаря наличию у оной воздушного пузыря. Почти у каждой рыбы есть орган, называемый воздушным пузырем. Он заполнен газом, позволяющем рыбе легко приспосабливаться к давлению воды на разных глубинах. Количество газа в воздушном пузыре может увеличиваться или уменьшаться, дабы регулировать плавучесть рыбы. Поскольку в воздушном пузыре содержится газ, его плотность резко отличается от плоти и костей рыбы, а также от воды, которая ее окружает. Эта разница в плотности приводит к тому, что звуковые волны от эхолота иначе отражаются от рыбы. Датчик получает эхо-сигналы, а эхолот способен распознать эти различия, а затем отобразить объект как рыбу.

%d такие блоггеры, как: