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procédé et dispositifd'affaiblissement ou d'amortissement complet des indications de l'écho perturbateur dans les installations d'écho-sonde.
Il est connu de déterminer les profondeurs et les éloigne- ments par émission d'impulsions sonores de fréquence sonore ou ultra-sonore et par mesurage de la différence de temps de durée de ces impulsions. Il s'est cependant révélé que les impulsions ne sont pas réfléchies seulement par les objets solides flottant par exemple dans l'eau, et dont l'éloignement ou la profondeur est à trouver, mais encore que des réflexions se produisent éga- lement aux surfaces limitatives de couches d'eau de densité diffé- rente et/ou de poids spécifique différent, ou à d'autres inhomo- gènéités existant dans l'eau. Si par exemple on émet plusieurs im- pulsions dans une direction déterminée à partir d'un endroit dé- terminé, il reviendra différents échos,
provenant en partie d'un corps réflecteur du son et maintenant sa position, et en partie également de couches d'eau de densité différente. Les ondes sono- res réfléchies par un corps solide qui, pendant la durée de l'émis-
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sion, maintient sa position par rapport à l'émetteur, seront in- diquées par exemple à un appareil optique indicateur, toujours à un et même endroit de l'échelle d'éloignement, par exemple par éclairage d'un index lumineux.
Les échos réfléchis dans les couches d'eau de densité diffé- rente n'apparaîtront pas toujours au même endroit de l'échelle d'éloignement de l'instrument optique indicateur, parce que les surfaces limitatives entre des couches d'eau de densité différente ou de poids spécifique différent varient rapidement et de toute manière. Les échos provenant de plusieurs impulsions émises suc- cessivement dans la même direction formeront donc sur l'échelle d'éloignement, par exemple d'un instrument optique indicateur à index lumineux, une image en forme de rayons, ces rayons, à l'ex- ception d'un seul, mooifinat leur position à chaque impulsion nouvelle. Le rayon, qui maintient sa position à chaque impulsion, donne alors l'éloignement de l'objet cherché réfléchissant le son.
Les autres rayons proviennent de l'écho perturbateur ou de pertur- bations déterminées dans l'eau par exemple par des navires. Il est donc très difficile, pour l'observateur de l'échelle d'éloi- gnement de l'instrument indicateur, de trouver l'éclair correct parmi les divers éclairs de lumière.
Il a déjà été proposé un dispositif pour installations d'écho- sonde, par l'emploi duquel on obtient une certaine prédominance de l'écho réel vis-à-vis des perturbations, surtout dans les indi- cateurs acoustiques. Ce dispositif comporte un circuit servant d'excitateur pour l'émetteur acoustique, qui, pour chaque soudage, émet plusieurs impulsions successives rapprochées. Par l'émission de ces impulsions successives rapprochées, on obtient une suite d'échos en forme de signaux, qui peut être perçue suffisamment nettement parmi le brouillage perturbateur.
Le circuit excitateur de l'émetteur acoustique est bien rendu utilisable également pour les grandes profondeurs, mais ce dispositif ne détermine cependant pas un affaiblissement proprement dit ou un amortissement complet des perturbations, de sorte que, lors de l'emploi d'un instrument
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optique indicateur écluse rotative de lumière ou à ampoule lu- mineuse, il se produit également une multitude d'éclairs lumineux.
Ce défaut est éliminé par l'emploi du procédé conforme à l'invention et par les dispositifs de mise en oeuvre de ce procédé.
Le procédé conforme à l'invention, destiné à affaiblir ou à. amortir complètement les indications d'échos perturbateurs dans les installations d'écho-sonde par l'émission de deux ou plusieurs impulsions sonores pour chaque mesurage. d'éloignement ou de pro- fondeur réside en ce que les échos de ces impulsions sonores sont, après amplification, amenés à donner des indications, soit, simul- tanément, donc comme somme, après un retardement correspondante pour la dernière impulsion, à l'écart de temps compris entre les diverses impulsions, soit sans retardement, mais avec une durée plus grande d'indication, la durée agrandie d'indication étant telle qu'elle est quelque peu plus grande que la durée d'un son- dage formé- de deux ou plus d'impulsions, de sorte que dans ce cas également,
est indiquée la somme des échos pendant un temps suojec- tiveinent appréciable.
Ce procédé est exposé. en se référant à la fig.l du dessin annexé. Les échos libérés par une impulsion de sondage sont repr é- sentés par la courbe . L'écho produit par l'objet cherché, est désigné par E. A un endroit quelconque du trajet de l'impulsion, il est produit un écho perturbateur N à la couche de séparation entre deux masses d'eau de densité différente. Une impulsion pro- duite à un intervalle de temps déterminé après la première, pro- duit une série d'échos représentée par la courbe b. Dans cette courbe, N sont les échos perturbateurs et E l'écho principal. Fina- lement, on émet encore une troisième impulsion, qui donne la sé- rie d'échos c.
Si l'on suppose alors que pendant la durée du son- dage formé par ces trois impulsions, l'éloignement et la direction de l'objet réflecteur du son ne se sont pas modifiés, les échos principaux viendront toujours du même éloignement, candis que les échos perturbateurs N proviendront de différents éloignements, car ils sont soumis, comme spécifie ci-dessus, à des lois statis-
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tiques.
Si l'on retarde maintenant les séries d'échos a et b des deux premières impulsions jusqu'à formation de la série d'é- chos c de la troisième impulsion, les échos principaux s'addition- nent, mais pas les échos perturbateurs. on obtient ainsi une cour- be d d'où ressort que l'on peut imaginer une ligne e parallèle à l'axe des temps, qui se trouve au-dessus de tous les échos pertur- bateurs, mais en-dessous de la valeur maximum des échos principaux additionnés, c'est-à-dire que l'on peut régler l'organe indicateur d'une installation d'écho-sonde de telle sorte qu'il ne fonctionne que sur une impulsion dont l'intensité est plus grande que l'inten- sité la plus grande possible d'un écho perturbateur. Il va de soi que ce procédé est également applicable lors de l'émission de deux ou plus de trois impulsions.
A la fig.2 est représentée à titre d'exemple une disposition pour la réalisation de ce procédé. 1 est un récepteur relié, au travers d'un amplificateur 2, à l'organe de commande 3 d'un instru- ment 4 indicateur. Entre l'amplificateur 2 et. l'organe de commande 3 est intercalé un condensateur 5. En parallèle à ce condensateur 5 se trouvent montés des organes 6-6' de retardement, dont le nom- bre correspond au nombre diminué de un, des impulsions sonores émi- ses. L'organe de retardement 6 est dimensionné de façon à retarder chaque écho d'une quantité correspondant à l'écart de temps entre la deuxième impulsion et la dernière. L'organe de retardement 6' est dimensionné de manière à retarder chaque écho d'une quantité correspondant à l'écart de temps entre la première impulsion et la dernière.
Ces organes de retardement 6-6' sont raccordés par un condensateur 7 à la ligne directe entre l'amplificateur 2 et l'or- gane de commande 3. L'organe de commande 3 de l'instrument optique indicateur 4 de l'installation d'écho-sonde est réglé de manière à ne fonctionner que pour une impulsion dont l'intensité est plus grande que l'intensité la plus grande possible d'un écho perturba- te ur.
L' installation fonctionne comme suit : l'émetteur d'impulsions de l'installation d'écho-sonde émet trois impulsions, dont chacune
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détermine une série d'échos. Le premier écho est. reçu. par le ré- cepteur 1, amplifié dans l'amplificateur 2 et amené, par le con- densateur 5; à l'organe de commande de l'instrument indicateur.
Mais cet organe, de commande ne fonctionne pas sous cette impulsion.
Le condensateur 5 se décharge par une résistance de décharge. L'im- pulsion libérée par le premier écho est cependant amenée en même temps à l'organe de commande 3 par l'organe de retardement 6 et l'organe de retardement 6'. Lors de l'arrivée du deuxième écho, celui-ci, ainsi que le premier écho retardé dans l'organe de retar- dement 6, arrivent en même temps à l'organe de commande 3. La som- me de ces deux échos ne suffit pas encore à faire fonctionner cet organe de commande 3. Ce fonctionnement ne se produit qu'à l'arri- vée du troisième écho. Si le troisième écho a chargé le condensat 5, l'écho de la première impulsion est arrivé, en même temps, par l'organe de retardement 6' et l'écho de la deuxième impulsion par l'organe de retardement 6.
Le condensateur 5 a alors une charge correspondant à la somme des intensités des trois échos. Cette somme suffit à actionner l'organe de commande 3 et l'instrument indicateur 4 est excité.
Lors de l'envoi de n impulsions, il faut donc prévoir entre l'amplificateur 2 et l'organe de commande 3, n lignes dont n-1 contiennent un organe de. retardement. Les n-1 organes de retarde- ment doivent être dimensionnés convenablement.
Un autre dispositif de réalisation du procédé conforme à l'in- vention consiste en ce que l'échelle d'éloignement de l'instrument indicateur optique est recouvert par une couleur luminescente transparente, et on choisit une couleur luminescente dont la demi- valeur de la durée de luminescence est quelque peu plus grande que la durée d'un sondage par deux ou plus d' impulsions.
Ce dispositif travaille comme suit :
Les échos perturbateurs et les échos principaux sont indiqués, mais comme les échos principaux tombent encore toujours à un seul et même endroit de l'échelle, l'intensité de l'index lumineux à cet endroit se renforcera à l'arrivée de chaque nouvelle impulsion,
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de sorte qu'à l'échelle d'éloignement apparaîtront une série de traits luminescents, dont l'un se distinguera des autres par son intensité plus forte. Ce trait prépondérant donne donc l'éloigne- ment de l'objet cherché réflecteur du son.
Le procédé conforme à l'invention peut aussi être modifié en ce sens que les échos sont tous amplifiés aux mêmes amplitudes ou sont transformés en impulsions de même intensité. Ce procédé est expliqué en se référant à la fig.3.
Deux impulsions de sondage donnent par exemple les séries d'échos a et b, Les échos principaux sont à nouveau désignés par E et les échos perturbateurs par N. Si l'écho principal de la première impulsion est retardé jusqu'à l'arrivée de la deuxième impulsion, les intensités des échos principaux s'ajoutent, mais pas celles des échos perturbateurs. Si les échos principaux et perturbateurs sont transformés entre eux et également en ce qui concerne les deux séries, à la même intensité, la somme de l'inten- sité des échos principaux doit toujours et nécessairement être plus grande que l'écho perturbateur le plus grand possible.
La fig.4 représente une disposition de réalisation de cette modification du procédé conforme à l'invention. 1 est le récep- teur,2 l'amplificateur, 3 l'organe de commande de l'instrument indicateur 4. Entre l'amplificateur 2 et l'organe de commande 3 se trouve à nouveau le condensateur de couplage 5 avec les organes de retardement 6 et 6' en parallèle, accouplés par le condensateur 7 à l'organe de commande 3. Entre l'amplificateur 2 et la série des organes de retardement 6, 6' est intercalé un tube à décharge 8 rempli de gaz ou de vapeur, accouplé à l'amplificateur 2 par le condensateur de couplage- 9.
Parallèlement à la distance anode- cathode du tube à décharge 8 est monté un condensateur 10, chargé par une batterie 11 et qui se décharge dans le tube à décharge 8 au moment de l'arrivée d'une impulsion d'écho. La quantité toujours constante de décharge du condensateur 10 est donc maintenant trans- mise à l'organe de commande 3 par le condensateur 5 et les organes de retardement 6 et 6', l'organe de commande 3 étant calculé de
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manière à ne fonctionner que pour la somme des intensités d'échos.
Dans ce dispositif, tous les échos sont donc d'abord transformés en impulsions de même intensité.
Un autre dispositif pour la réalisation du procédé modifié est représenté à titre d'exemple à la fig.5. Ici, tous les échos arrivants sont renforcés jusqu'à la même amplitude. Dans ce dispo- sitif, l'amplification des échos provenant de divers éloignements se fait inversement proportionnellement à leur intensité dépendante de l'éloignement de leur origine. A la fig.5, 1 est le récepteur, relié à l'organe 3 de commande du dispositif indicateur 4 par l'am- plificateur 2, les condensateurs de couplage 5 et 7 et les organes de retardement 6 et 6'. Sur l'arbre 12 de la partie tournante de l'instrument indicateur 4 est fixée la manette 13 d'un potentiomè- tre 14 de préférence de forme circulaire. Cette manette 13 est orientée de telle sorte qu'elle est toujours parallèle à l'index tournant.
De cette manette 13 part un conducteur vers les grilles de l'amplificateur. Lors de la rotation du potentiomètre, des ten- sions continuellement variables sont amenées aux grilles des tubes amplificateurs, de sorte que le degré d'amplification augmente sui- vant l'éloignement augmentant de l'objet réflecteur de son. Au potentiomètre circulaire 13 et 14 est relié un autre potentiomètre fixe qui permet de tenir compte de perturbations fortes et soute- nues dues à la conductibilité acoustique de l'eau. Ce potentiomètre sera par exemple nécessaire quand le navire portant l'installation passe d'un courant marin chaud à un courant froid et inversement.
Le fait d'amplifier les écnos arrivant inversement propor- tionnellement a leur intensité qui diminue avec l'éloignement, est nouveau et peut de temps en temps être employé pour lui-même seul à résoudre le problème que s'est posée la présente invention.
Cette particularité constitue donc pour elle-même un élément propre d'invention.
Le procédé conforme à l'invention et les dispositifs de réali- sation de ce procédé sont évidemment applicables à toutes installa- tions de sondage, tant celles qui agissent dans l'eau que celles
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qui agissent dans d'autres milieux, tels que par exemple l'air ou le sol. L'invention n'est pas non plus forcément limitée aux installations d'écho-sonde comportant un instrument optique indi- cateur à index lumineux tournant. Elle s'applique également aux installations d'écho-sonde à indications acoustiques, où l'éloi- gnement est lu optiquement.
Il est également possible d'employer le procédé de l'invention pour une indication purement acoustique, en réalisant l'instrument indicateur acoustique de telle sorte qu'il ne fonctionne que pour la somme des intensités d'écho qui est plus grande que l'écho perturbateur le plus grand possible.
Au. lieu du tube à décharge rempli de gaz ou de vapeur et agissant comme organe de commande, on peut évidemment prévoir tout autre organe de commande connu et employable ou employé.
Comme organes de retardement, on peut employer tous les dis- positifs connus de retardement, tels qu'organes de retardement électriques, mécaniques, magnétiques ou tous autres.
La fig.6 représente une réalisation rationnelle des organes de retardement. Dans le dispositif récepteur de l'installation d'écho-sonde sont prévus deux galets 15 et 16 rotatifs, disposés sous un écartement déterminé, et dont l'un ou éventuellement les deux est entraîné à vitesse constante par un moteur non représenté dont la vitesse de rotation est commandée par un chronomètre. Sur ces deux galets 15 et 16 est posé un ruban 17 magnétisable fermé sur lui-même, qui se déplace au travers d'une bobine 18 de magnéti- sation et plusieurs bobines 19, 19' de prise. Le nombre de ces bo- bines 19-19' est égal au nombre moins 1 des impulsions émises pour un sondage.
La distance entre deux bobines voisines et la vitesse de déplacement du ruban 17 sont telles que l'endroit du ruban 17 magnétisé par la bobine 18 de magnétisation se trouve toujours, au moment de l'arrivée d'un nouvel écho, à l'endroit de la bobine de prise correspondant à l'impulsion de sondage y relative. La bobine de magnétisation 18 est excitée par les écnos correspondant à la première et à chaque impulsion de sondage suivante. Les bobines 19- 19' correspondent chacune à un organe de retardement. Elles sont don
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montées en parallèle entre elles et par rapport au condensateur de couplage 5 et sont reliées par le condensateur de couplage 7 à l'organe de commande 4 de l'instrument indicateur.
Le ruban magné- tisable 17 se déplace en outre encore au travers d'une bobine 20 de démagnétisation, disposée en dehors du champ des bobines 18, 19, 19' etc. Au lieu de la réalisation unipolaire des bobines, on peut évi- demment choisir une construction bipolaire.
Le dispositif formé d'un ruban magnétisable mobile, d'une bo- bine de magnétisation, d'une bobine de prise et d'une bobine de dé- magnétisation est connu en lui-même. Mais la disposition de plu - sieurs bobines de prise. pour un seul ruban magnétisable commun est nouvelle et est particulièrement rationnelle et avantageuse au point de vue de la réalisation du nouveau procède, en combinaison avec les procédés et dispositifs de mise en oeuvre de l'invention, parce qu'elle donne. la possibilité de reunir simultanément, dans un seul instrument, et de la manière la plus simple, plusieurs or- ganes de retardement.
La fig.7 représente une autre disposition de réalisation de ce procédé conforme à l'invention.
Elle consiste en ce que, dans une installation d'écho-sonde, entre l'amplificateur et l'organe de commande de. l'instrument indi- cateur de l'installation, est prévu un multivibrateur ou tout autre dispositif déterminant, lors de l'arrivée d'une impulsion, un choc de tension negatif élevé et carré, ce dispositif étant raccordé à un organe RC, le multivibrateur étant inséré de telle sorte qu'il est excité par l'amplificateur, bloque, après l'excitation, l'ampli- ficateur pour une durée de temps correspondant à l'écart de temps antre deux impulsions successives d'un même sondage, et en même temps, transmet, par une résistance, un choc de tension à l'organe RC, dont la constante de temps est de valeur telle qu'après arrivée d'un nombre prédéterminé d'échos principaux successifs,
la tension au condensateur monte jusqu'à la tension de misa en marche de l'or- gane de commande de l'instrument indicateur.
Cet exemple de réalisation additionne ainsi également un nom-
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bre prédéterminé d'impulsions d'écho. Il présente, vis-à-vis des exemples décrits jusqu'ici, l'avantage de la plus grande sim- plicité car un seul organe RC, de constante de temps dimensionnée conformément, prend la place de plusieurs organes de retardement et remplit leur fonction. Cet exemple est avantageusement employé pour les installations d'écho-sonde excitées par circuits de choc, et qui, pour chaque sondage, émettent une série d'impulsions de caractéristique donnée.
A la fig.7, 1 désigne un récepteur acoustique, raccordé à l'amplificateur 2. La sortie de l'amplificateur est reliée par la conduite 3 à un multivibrateur, à la sortie duquel un organe RC 6 est raccordé par une résistance 5, cet organe 6 étant d'autre part relié à l'organe 7 de commande de l'instrument indicateur de l'installation d' écho-sonde. Le multivibrateur 4 est relié par un second conducteur 8 au circuit de grille de l'amplificateur 2. Le multivibrateur est tel que, à l'arrivée d'une impulsion, il donne un choc de tension carré (rectangulaire), élevé et négatif dont la durée est égale à l'écart de temps entre deux impulsions consé- cutives d'un même sondage.
La constante de temps de l'organe RC 6 est calculée de manière que, après arrivée d'un nombre prédétermi- né d'échos principaux, la tension dans le condensateur s'est éle- vée jusqu'à la tension de fonctionnement de l'organe de commande 7 de l'instrument indicateur. Le dispositif fonctionne comme suit :
Une impulsion reçue par le récepteur 1 est, après amplifica- tion dans l'amplificateur 2, conduite à un multivibrateur 4 qui donne alors un choc de tension qui d'une part, est amené à l'orga- ne RC et charge le condensateur de celui-ci, et d'autre part est en marne temps ramené à l'amplificateur et y modifie la tension préalable de grille de telle sorte que l'amplificateur est bloqué.
Comme la largeur de l'impulsion du multivibrateur est de dimension telle qu'elle correspond à l'écart de temps entre deux impulsions de sondage, l'amplificateur 2 est donc bloqué pour cette durée.
Une perturbation reçue entretemps par le récepteur n'arrive donc pas jusqu'à l'organe RC ou l'organe de commande de l'instrumnet
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indicateur. Ce n'est que l'écho principal-correspondant à la deu- xième impulsion, et qui arrive après la fin du blocage de l'am- plificateur, qui parvient jusqu'à l'organe RC et charge encore plus le condensateur de cet organe. En même temps, l'amplificateur est à nouveau bloqué jusqu'à l'arrivée de l'écho principal suivant.
Si l'organe de commande 7 est per exemple calculé de telle sorte qu'il fonctionne pour la tension de condensateur déterminée par la sonne de trois impulsions d'écho, l'instrument indicateur sera donc libéré (pour son fonctionnement) à l'arrivée du troisième écho principal. Toute indication des perturbations intermédiaires est complètement éliminée.
La disposition conforme à l'invention n'est pas limitée à l'emploi d'un multivibrateur. Au lieu de celui-ci, on peut employer au contraire tout autre instrument permettant d'obtenir des impul- sions élevées négatives rectangulaires de durée prédéterriiinable.
L'organe de commande du dispositif indicateur oeut aussi être réglé de manière à fonctionner déjà pour une partie des échos cor- respondant au nombre d'impulsions. Si par exemple on émet six im- pulsions à chaque sondage, l'organe de commande peut être réglé de sorte à fonctionner pour par exemple trois échos successifs. Si par exemple un de ces trois échos successifs venait à manquer, pour une raison quelconque, il reste toujours la possibilité que trois échos antérieurs ou postérieurs soient réceptionnés. La pro- babilité qu'un sondage rate complètement et ne donne aucun résultat est donc très faible.
REVENDICATIONS.
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method and device for attenuating or completely damping disturbing echo indications in echo sounding installations.
It is known to determine the depths and distances by emission of sound pulses of sound or ultra-sound frequency and by measuring the time difference of duration of these pulses. It turned out, however, that the impulses are not reflected only by solid objects floating for example in water, and whose distance or depth is to be found, but also that reflections also occur on surfaces. limiting to water layers of different density and / or different specific weight, or to other inhomogeneities existing in the water. If, for example, several pulses are emitted in a determined direction from a determined location, different echoes will return,
partly from a sound reflecting body and maintaining its position, and partly also from layers of water of different density. The sound waves reflected by a solid body which, during the duration of the emission
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Zion, maintains its position relative to the emitter, will be indicated for example to an optical indicating device, always at one and the same place on the distance scale, for example by lighting a luminous index.
The echoes reflected in water layers of different density will not always appear at the same place on the distance scale of the indicating optical instrument, because the limiting surfaces between water layers of different density or of different specific weight vary quickly and anyway. The echoes coming from several pulses successively emitted in the same direction will therefore form on the distance scale, for example of an indicating optical instrument with luminous index, an image in the form of rays, these rays, ex - ception of only one, mooifinat their position with each new impulse. The ray, which maintains its position with each impulse, then gives the distance of the sought object reflecting the sound.
The other rays come from the disturbing echo or from disturbances determined in the water, for example by ships. It is therefore very difficult for the observer of the distance scale from the indicating instrument to find the correct flash among the various flashes of light.
A device has already been proposed for echo sounder installations, by the use of which a certain predominance of the real echo is obtained with respect to disturbances, especially in acoustic indicators. This device comprises a circuit serving as an exciter for the acoustic transmitter, which, for each welding, emits several successive pulses close together. By sending these successive pulses close together, a series of echoes in the form of signals is obtained, which can be perceived sufficiently clearly among the disturbing interference.
The exciter circuit of the acoustic transmitter is well made usable also for great depths, but this device does not however determine an attenuation proper or a complete damping of the disturbances, so that, when using an instrument
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indicator optic rotating light lock or light bulb, there is also a multitude of flashes of light.
This defect is eliminated by the use of the method according to the invention and by the devices for implementing this method.
The method according to the invention, intended to weaken or. completely damp the indications of disturbing echoes in echo sounding installations by emitting two or more sound pulses for each measurement. distance or depth resides in that the echoes of these sound impulses are, after amplification, caused to give indications, either simultaneously, therefore as a sum, after a corresponding delay for the last impulse, to the 'time difference between the various pulses, either without delay, but with a longer duration of indication, the enlarged duration of indication being such that it is somewhat greater than the duration of a sounding formed - two or more pulses, so that in this case also,
the sum of the echoes over an appreciable subjec- tive time is indicated.
This process is exposed. with reference to fig.l of the accompanying drawing. The echoes released by a sounding pulse are represented by the curve. The echo produced by the sought object is designated by E. At any point along the path of the pulse, a disturbing echo N is produced at the separation layer between two water masses of different density. A pulse produced at a specified time interval after the first, produces a series of echoes represented by curve b. In this curve, N are the disturbing echoes and E the main echo. Finally, a third impulse is emitted, which gives the series of echoes c.
If we then suppose that during the duration of the sounding formed by these three impulses, the distance and the direction of the sound-reflecting object have not changed, the main echoes will always come from the same distance, even though disturbing echoes N will come from different distances, because they are subject, as specified above, to statistical laws
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ticks.
If we now delay the series of echoes a and b of the first two pulses until the formation of the series of echoes c of the third pulse, the main echoes are added, but not the disturbing echoes. . we thus obtain a curve d from which emerges that we can imagine a line e parallel to the time axis, which is above all the disturbing echoes, but below the value maximum of the main echoes added, that is to say that the indicating member of an echo-sounding installation can be adjusted in such a way that it operates only on a pulse whose intensity is greater greater than the greatest possible intensity of a disturbing echo. It goes without saying that this method is also applicable when transmitting two or more than three pulses.
In Fig.2 is shown by way of example an arrangement for carrying out this process. 1 is a receiver connected, through an amplifier 2, to the control unit 3 of an indicator instrument 4. Between amplifier 2 and. the control member 3 is interposed with a capacitor 5. In parallel with this capacitor 5 are mounted delay members 6-6 ', the number of which corresponds to the number, reduced by one, of the sound pulses emitted. The delay member 6 is dimensioned so as to delay each echo by an amount corresponding to the time difference between the second pulse and the last. The delay member 6 'is dimensioned so as to delay each echo by an amount corresponding to the time difference between the first pulse and the last.
These delay devices 6-6 'are connected by a capacitor 7 to the direct line between the amplifier 2 and the control device 3. The control device 3 of the optical indicating instrument 4 of the installation The echo sounder is set to operate only for a pulse the intensity of which is greater than the greatest possible intensity of a disturbing echo.
The installation works as follows: The pulse transmitter of the echo sounder installation emits three pulses, each of which
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determines a series of echoes. The first echo is. received. by receiver 1, amplified in amplifier 2 and fed, by capacitor 5; to the control unit of the indicating instrument.
But this control organ does not operate under this impulse.
The capacitor 5 is discharged by a discharge resistor. The pulse released by the first echo is, however, supplied at the same time to the control member 3 by the delay member 6 and the delay member 6 '. When the second echo arrives, this, as well as the first echo delayed in the delay device 6, arrive at the same time at the control device 3. The sum of these two echoes does not. This control device 3 is not yet sufficient to operate. This operation only occurs on arrival of the third echo. If the third echo charged the condensate 5, the echo of the first pulse arrived, at the same time, by the delay device 6 'and the echo of the second pulse by the delay device 6.
The capacitor 5 then has a charge corresponding to the sum of the intensities of the three echoes. This sum is sufficient to actuate the control member 3 and the indicator instrument 4 is energized.
When sending n pulses, it is therefore necessary to provide between the amplifier 2 and the control unit 3, n lines of which n-1 contain a unit. delay. The n-1 delay members must be suitably sized.
Another device for carrying out the method according to the invention consists in the fact that the distance scale from the optical indicating instrument is covered with a transparent luminescent color, and a luminescent color is chosen whose half value of. the duration of luminescence is somewhat greater than the duration of probing by two or more pulses.
This device works as follows:
Disturbing echoes and main echoes are indicated, but since the main echoes still always fall in one and the same place on the scale, the intensity of the luminous index at that point will increase with the arrival of each new pulse. ,
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so that at the distance scale will appear a series of luminescent lines, one of which will be distinguished from the others by its stronger intensity. This predominant feature therefore gives the distance from the object sought as a reflector of sound.
The method according to the invention can also be modified in that the echoes are all amplified at the same amplitudes or are transformed into pulses of the same intensity. This process is explained with reference to fig.3.
Two sounding pulses give for example the series of echoes a and b.The main echoes are again designated by E and the disturbing echoes by N. If the main echo of the first pulse is delayed until the arrival of on the second pulse, the intensities of the main echoes are added, but not those of the disturbing echoes. If the main and disturbing echoes are transformed between themselves and also with regard to the two series, at the same intensity, the sum of the intensity of the main echoes must always and necessarily be greater than the most disturbing echo. big possible.
FIG. 4 represents an embodiment of this modification of the method according to the invention. 1 is the receiver, 2 the amplifier, 3 the control unit of the indicating instrument 4. Between the amplifier 2 and the control unit 3 is again the coupling capacitor 5 with the control units. retardation 6 and 6 'in parallel, coupled by the capacitor 7 to the control member 3. Between the amplifier 2 and the series of delay members 6, 6' is interposed a discharge tube 8 filled with gas or vapor , coupled to amplifier 2 by coupling capacitor 9.
Parallel to the anode-cathode distance of the discharge tube 8 is mounted a capacitor 10, charged by a battery 11 and which discharges in the discharge tube 8 at the time of the arrival of an echo pulse. The always constant quantity of discharge of the capacitor 10 is therefore now transmitted to the control member 3 by the capacitor 5 and the delay members 6 and 6 ', the control member 3 being calculated from
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so as to work only for the sum of the echo intensities.
In this device, all the echoes are therefore first transformed into pulses of the same intensity.
Another device for carrying out the modified process is shown by way of example in FIG. 5. Here, all incoming echoes are reinforced to the same amplitude. In this device, the amplification of the echoes coming from various distances is done inversely in proportion to their intensity depending on the distance from their origin. In FIG. 5, 1 is the receiver, connected to the control member 3 of the indicating device 4 by the amplifier 2, the coupling capacitors 5 and 7 and the delay members 6 and 6 '. On the shaft 12 of the rotating part of the indicating instrument 4 is fixed the handle 13 of a potentiometer 14 preferably of circular shape. This lever 13 is oriented such that it is always parallel to the rotating index.
From this lever 13 leaves a conductor towards the grids of the amplifier. As the potentiometer is rotated, continuously varying voltages are supplied to the grids of the amplifier tubes, so that the degree of amplification increases with increasing distance from the sound reflecting object. To circular potentiometer 13 and 14 is connected another fixed potentiometer which makes it possible to take account of strong and sustained disturbances due to the acoustic conductivity of the water. This potentiometer will be necessary, for example, when the ship carrying the installation changes from a warm sea current to a cold current and vice versa.
The amplification of the inversely arriving ecnos in proportion to their intensity which decreases with distance, is novel and can from time to time be employed on its own to solve the problem raised by the present invention.
This particularity therefore constitutes for itself an element of the invention.
The method according to the invention and the devices for carrying out this method are obviously applicable to all sounding installations, both those which act in water and those which operate in water.
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which act in other media, such as for example air or soil. The invention is also not necessarily limited to echo-probe installations comprising an optical indicating instrument with a rotating luminous index. It also applies to echo sounder installations with acoustic indications, where the distance is read optically.
It is also possible to employ the method of the invention for purely acoustic indication, making the acoustic indicating instrument such that it operates only for the sum of the echo intensities which is greater than the largest possible disturbing echo.
At. Instead of the discharge tube filled with gas or vapor and acting as a control member, it is obviously possible to provide any other control member known and employable or employed.
As delay devices, all known delay devices can be used, such as electrical, mechanical, magnetic or any other delay devices.
Fig. 6 represents a rational embodiment of the delay members. In the receiving device of the echo-sounding installation are provided two rotating rollers 15 and 16, arranged at a determined spacing, and one or possibly both of which is driven at constant speed by a motor, not shown, the speed of which rotation is controlled by a stopwatch. On these two rollers 15 and 16 is placed a magnetizable tape 17 closed on itself, which moves through a magnetization coil 18 and several coils 19, 19 'of engagement. The number of these coils 19-19 'is equal to the number minus 1 of the pulses emitted for a sounding.
The distance between two neighboring coils and the speed of movement of the tape 17 are such that the location of the tape 17 magnetized by the magnetization coil 18 is always, when a new echo arrives, at the location of the tap coil corresponding to the related probing pulse. The magnetization coil 18 is excited by the ecnos corresponding to the first and to each subsequent probing pulse. The coils 19-19 'each correspond to a delay member. They are don
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connected in parallel with each other and with respect to the coupling capacitor 5 and are connected by the coupling capacitor 7 to the control member 4 of the indicating instrument.
The magnetizable tape 17 further moves further through a demagnetization coil 20, arranged outside the field of the coils 18, 19, 19 'etc. Instead of the unipolar construction of the coils, it is of course possible to choose a bipolar construction.
The device formed of a movable magnetizable tape, a magnetization coil, a pickup coil and a demagnetization coil is known per se. But the arrangement of several plug coils. for a single common magnetizable tape is new and is particularly rational and advantageous from the point of view of carrying out the new method, in combination with the methods and devices for carrying out the invention, because it gives. the possibility of combining simultaneously, in a single instrument, and in the simplest way, several delay organs.
FIG. 7 shows another embodiment of this method according to the invention.
It consists in that, in an echo-probe installation, between the amplifier and the control unit. the indicating instrument of the installation, a multivibrator or any other device determining, when an impulse arrives, a high and square negative voltage shock is provided, this device being connected to an RC device, the multivibrator being inserted in such a way that it is excited by the amplifier, blocks, after the excitation, the amplifier for a period of time corresponding to the time difference between two successive pulses of the same sounding, and at the same time, transmits, by a resistance, a voltage shock to the RC member, the time constant of which is of such value that after arrival of a predetermined number of successive main echoes,
the voltage at the capacitor rises to the voltage for switching on the control organ of the indicating instrument.
This exemplary embodiment thus also adds a noun-
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predetermined bre of echo pulses. It presents, with respect to the examples described so far, the advantage of the greatest simplicity because a single RC member, of time constant dimensioned in accordance with it, takes the place of several delay members and fulfills their function. . This example is advantageously used for echo-probe installations excited by shock circuits, and which, for each sounding, emit a series of pulses of given characteristic.
In fig. 7, 1 designates an acoustic receiver, connected to amplifier 2. The output of the amplifier is connected by line 3 to a multivibrator, at the output of which an RC device 6 is connected by a resistor 5, this member 6 being on the other hand connected to the control member 7 of the indicating instrument of the echo-probe installation. The multivibrator 4 is connected by a second conductor 8 to the gate circuit of the amplifier 2. The multivibrator is such that, on the arrival of a pulse, it gives a square (rectangular), high and negative voltage shock of which the duration is equal to the time difference between two consecutive pulses of the same sounding.
The time constant of the RC device 6 is calculated in such a way that, after the arrival of a predetermined number of main echoes, the voltage in the capacitor has risen up to the operating voltage of l. control member 7 of the indicating instrument. The device works as follows:
A pulse received by receiver 1 is, after amplification in amplifier 2, led to a multivibrator 4 which then gives a voltage shock which, on the one hand, is fed to the RC organ and charges the capacitor of this, and on the other hand is brought back to the amplifier and modifies the prior gate voltage there so that the amplifier is blocked.
As the width of the multivibrator pulse is of such size that it corresponds to the time difference between two sounding pulses, amplifier 2 is therefore blocked for this duration.
A disturbance received in the meantime by the receiver therefore does not reach the RC unit or the control unit of the instrumnet.
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indicator. It is only the main echo-corresponding to the second impulse, and which arrives after the end of the blocking of the amplifier, which reaches the RC organ and charges the capacitor of this organ even more. organ. At the same time, the amplifier is blocked again until the arrival of the next main echo.
If the controller 7 is per example calculated such that it operates for the capacitor voltage determined by the sound of three echo pulses, the indicating instrument will therefore be released (for its operation) on arrival of the third main echo. Any indication of intermediate disturbances is completely eliminated.
The arrangement according to the invention is not limited to the use of a multivibrator. Instead of this, on the contrary, any other instrument can be used which makes it possible to obtain high rectangular negative pulses of predetermined duration.
The control member of the indicating device can also be set so as to operate already for a part of the echoes corresponding to the number of pulses. If, for example, six pulses are emitted for each sounding, the control unit can be adjusted so as to operate for, for example, three successive echoes. If, for example, one of these three successive echoes were to be missing, for some reason, there is always the possibility that three anterior or posterior echoes are received. The probability that a survey will fail completely and yield no results is therefore very low.
CLAIMS.
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