donderdag 8 december 2016

ECHOLOOD. (SCHEEPVAART - DEEL 2) WAT IS DAT?


WATERDIEPTE BEPALEN TER

VOORKOMING VAN AAN

DE GROND LOPEN. (2)



ECHOLOOD.

Echolood is een elektronische dieptemeter voor gebruik aan boord van schepen. De diepte wordt gemeten door het tijdsverloop te bepalen tussen een verticaal naar de bodem gezonden geluidsgolf en de ontvangst van de echo daarvan.
De voortplantingssnelheid van geluid in water is ongeveer 1480 m/sec, onder andere afhankelijk van de temperatuur en het zoutgehalte van het water; daar het signaal de weg 2 maal aflegt komt een meter diepteverschil overeen met een tijdsverschil van 1,35 milliseconde.
Een echolood omvat: 1. een zender; 2. een ontvanger; 3. een transducer die zowel het geluid produceert als de echo opvangt; 4. een indicatie instrument en 5. een zeer constant draaiende elektromotor die door de nauwkeurigheid van zijn toerental als tijdmeter fungeert.

In professionele echoloden, zoals ze bij de zeevaart  en de visserij worden gebruikt past men het type met magnetostrictie toe.
Een staaf van een ferromagnetisch materiaal wordt langer of korter als men hem in een wisselstroomveld plaatst. Omgekeerd, wanneer er druk of trek op wordt uitgeoefend, wordt in een passende omvattende spoel een elektrische stroom geïnduceerd. Deze transducers werken in een frequentiegebied rond de 37,5 kHz.
Men spreekt van ultrasonore trillingen, omdat ze boven de gehoorgrens liggen. Deze transducers bevatten onderling geïsoleerde staven die tegen een membraam rusten en door spoelen voor de zender en ontvanger zijn omgeven.
Men kan er tot grote diepten mee werken omdat er geen grote energie aan kan worden toegevoerd.

De kleine echoloden zoals op jachten gebruikt, werken met transducers volgens het piëzo-elektrische principe. Wanneer men bepaalde kristallen tussen twee metaalplaatjes opsluit en men legt op de plaatjes een wisselspanning aan van een voor het kristal natuurlijke frequentie, dan gaat dit kristal trillen. keert men de werking om, en brengt men het kristal met de eigen frequentie in trilling, dan ontstaat tussen de metaalplaatjes een wisselspanning. De piëzo-elektrische transducers werken in een frequentie gebied tussen 100 en 500 kHz, hun diameter is veel kleiner dan die van de magnetische en ze zijn geschikt voor kleinere diepten.

Transducers kunnen zowel voor het zenden als ontvangen van signalen worden gebruikt. Op grotere schepen worden er echter veelal twee en soms ook meer tegen de scheepsbodem gemonteerd, aan de binnenzijde of aan de buitenzijde. het echosignaal wordt overgebracht naar een wijzerplaat op de brug, waar dus de diepte kan worden afgelezen. Meestal is dit tevens een apparaat dat een echogram registreert op een papierstrook en aldus een doorlopend beeld geeft van het bodemprofiel gedurende de vaart van het schip.

DE WERKING VAN HET ECHOLOOD.

Het registreertoestel (1), geplaatst nabij de stuurstand op de brug van het schip, geeft de echo's weer in een getekend diagram.
De transducer (2), die gemonteerd is tegen de scheepsbodem, gewoonlijk op een derde van de scheepslengte verwijderd van de voorsteven, zendt de geluidstrillingen (3) uit en ontvangt de echo's (6).
Als de geluidtrillingen een enkele vis (4) of een school vissen (5) tegenkomen wordt een deel van het geluid weerkaatst naar de transducer, die dan werkt als microfoon en de impulsen doorgeeft naar de ontvang inrichting. Het signaal wordt overgebracht naar de schrijfpen (8), die het op een bewegende papierstrook aftekent.
De echo's die van de zeebodem (7) terugkeren, vormen daaronder een doorlopende weergave van het bodemprofiel.



      (Weergave van het echolood van het bodemprofiel op de papierrol van het registreertoestel.) 

Het echolood is een belangrijk instrument voor de zeevaart en kan een hulpmiddel zijn bij de plaatsbepaling door gebruik te maken van de in de zeekaart aangeven waterdiepten.
Bij de visserij neemt het echolood een bijzondere plaats in. Daar wordt het gebruikt voor het opsporen van visscholen die als duidelijke echo's kunnen worden weergegeven, aan de hand waarvan de schipper beslist of hij de netten uit zal zetten. Een moeilijkheid wordt gevormd door de vis die zich op de bodem bevindt, zodat deze op het echogram als een deel van de bodem wordt weergegeven. Sommige echoloden zijn in staat in zulke gevallen bodem en vis door een witte lijn te scheiden. men spreekt dan van het 'Witte Lijn Effect'. Bij ander typen wordt in combinatie met het echolood een kathodestraalbuis gebruikt. Op deze 'visloep' kunnen visscholen eveneens worden waar genomen. Echoloden dienen dus alleen voor verticale dieptemeting en visopsporing. Voor horizontale waarnemingen maakt men gebruik van sonar.




                                    (Toepassing van het echolood met meerdere bundels.)

Behalve deze navigatie-echoloden, al dan niet gecombineerd met speciale apparatuur voor het opsporen van vis, zijn er hydrografische echoloden waarmee tot op enkele centimeters nauwkeurig de diepte kan worden bepaald. deze typen worden speciaal toegepast bij waterstaatkundige werken zoals haven en dijkbouw, bodemonderzoek op rivieren, baaien en zeeën.
De Atlas fabrieken combineren het hydrografisch echolood met een radiolog ter bepaling van de afgelegde weg tijdens de metingen. Beide gegevens verschijnen respectievelijk op een strook papier en een  telwerk geijkt in meters.




Geen opmerkingen:

Een reactie plaatsen