Общие сведения об эхолоте НЭЛ-20К, его эксплуатация

Страницы работы

Содержание работы

Общие сведения об эхолоте НЭЛ-20К

Навигационный эхолот НЭЛ-20К разработан и выпускается научно-производственным концерном «Промэлектроника» (С.-Петербург). Он предназначен для измерения, индикации и регистрации глубин до 400 м (при благоприятных условиях — до 750 м). Предусмотрены звуковая и световая сигнализация о выходе судна на заданную глубину под килем в диапазоне от 1 до 100 м. Установку заданной глубины выполняет оператор с дискретностью 1 м.

В эхолоте существует возможность автоматического введения в отсчет глубины поправки на фактическую скорость звука (в пределах 1420 — 1560 м/с). Вводимую скорость звука устанавливают вручную.

Отличительной особенностью эхолота НЭЛ-20К является наличие в комплекте электронного регистратора глубины ЭР на основе телевизионного монитора — вместо традиционного механического самописца с бумажной лентой.

Измеренные эхолотом в течение 3 ч глубины записываются в электронном регистраторе. При времени регистрации более 3-х часов происходит последовательное замещение ранее записанной информации на вновь поступающую. Зарегистрированные глубины с привязкой ко времени (с дискретностью 1 с) могут быть сохранены в течение 6 месяцев (при отключенном питании прибора).

Эхолот имеет один общий диапазон 0,3-400 м, но два частотных канала. Высокочастотный канал (380 кГц) автоматически включается на глубинах до 40 м. При глубинах более 40 м эхолот переходит в режим работы на низкочастотном канале (94 кГц). Предусмотрена также ручная установка любого канала.

Предельные инструментальные погрешности измерения глубин:

на глубинах до 20 м . не более 0,1м

на глубинах от 20 до 100 м. 0,5 м

на глубинах свыше 100 м . . . 0,5% от измеряемой глубины.

при сигнализации о выходе на заданную глубину 5% от заданной величины

В комплектацию эхолота НЭЛ-20К входят приборы:

— гидроакустическая антенна (ГА);

— приемо-передающее устройство (ППУ);

— цифровой указатель глубины (ЦУГ);

— электронный регистратор (ЭР);

— репитеры (Р) — один или два.

Структурная схема эхолота представлена на рис. 1. Просмотр зарегистрированных глубин возможен как на собственном телевизионном мониторе ЭР, так и на экране внешней ПЭВМ. Выдача данных к внешним потребителям происходит по стандарту RS-232C.

Принцип действия и функциональная схема эхолота НЭЛ-20К

Электрические сигналы ультразвуковой частоты, формируемые по командам ЦУГа — в зависимости от глубины — генератором ВЧ-канала или НЧ-канала, преобразуются гидроакустической антенной в механические (звуковые) колебания, которые передаются водной среде. Звук, отраженный от грунта, возвращается к антенне и преобразуется в электрический сигнал, который после усиления поступает в ЦУГ.

Временной интервал t преобразуется в соответствующий прямоугольный импульс, заполненный тактовыми импульсами. Счетчик импульсов и дешифратор обеспечивают изображение отсчета глубины на цифровых табло ЦУГа, телевизионного индикатора ЭР и репитеров Р.

На телевизионном экране ЭР отображается глубина в цифровом виде, а также графическое изображение профиля глубин (эхограмма) за истекшие 15 мин плавания. Электронные блоки со встроенным источником питания обеспечивают запись глубины за 3 ч плавания, с замещением устаревшей информации на вновь поступающую, а также ее хранение при снятии питания с эхолота или при выемке блока из ЭР. Запись профиля грунта за 3 ч плавания сохраняется в течение 6 месяцев.

Принцип действия эхолота поясняет функциональная схема (рис. 2, 3, 4).

Гидроакустическая антенна ГА имеет два пьезоблока — высокочастотный и низкочастотный (в одном корпусе). С помощью кабеля длиной 5 или 10 м антенна соединена с приемопередающим устройством (ППУ), которое содержит высокочастотный и низкочастотный приемопередающие тракты (ППТ ВЧ и ППТ НЧ). Каждый тракт имеет блок посылок с генератором и усилителем мощности, а также приемную часть, куда входят: полосовой усилитель, детектор, компаратор и схема временной автоматической регулировки усиления (ВАРУ). Переключение режимов излучения и приема происходит с помощью входной цепи. Для сигнализации о техническом состоянии каждого тракта предусмотрено устройство тестирования.

Управление работой ППУ производят с ЦУГа по кабелю длиной до 250 м. Преобразование внешних сигналов в вид, необходимый для функционирования ППУ, происходит с использованием устройства управления, где расположены соответствующие формирователи сигналов: «Стоп», «Блокировка», «Старт», «Исправность», «Тест», «Усиление». Устройство гальванической развязки на оптронных элементах обеспечивает защиту развязки от различных помех.

ППУ имеет собственный блок питания, обеспечивающий подачу необходимых напряжений +5 В, +15 В, -15 В. Первоисточником блока питания ППУ является включенный в судовую сеть трансформатор ТР1, со вторичной обмотки которого снимается напряжение 42 В, 50 Гц.

Навигационный эхолот «НЭЛ-20К». Конструкция приборов комплекта эхолота

Страницы работы

Содержание работы

Министерство транспорта Российской Федерации

ГМА им. адм. С.О. Макарова

Отчёт по лабораторной работе

Навигационный эхолот «НЭЛ-20К»

Выполнил к-т Рагозин Д.А.

Проверил Воронов В.В.

Санкт-Петербург 2008 год

Эхолот НЭЛ-20 разработан и выпускается научно-производст­венным концерном «Промэлектроника» (Санкт-Петербург). Он предназначен для измерения глубин в диапазоне от 0,3 до 800 м с дискретностью до 0,1 м. В эхолоте реализован принцип автоматиче­ского переключения диапазонов и каналов в зависимости от глубины под килем судна, он способен принимать информацию от систе­мы GPS, имеет встроенную систему автоматического

тестирования.. Предусмотре­ны звуковая и световая сигнализация o выходе судна на зaдaнную глубину под килем в диапазоне от 1 до 100 м. Установку заданной глубины выполняет оператор c дискретностью 1 м.

B эхолоте существует возможность автоматического введения в отсчет глубины поправки на фактическую скорость звука (в пределах 1420-1560 м/с). Вводимую скорость звука устанавливают вручную.

Отличительной особенностью эхолота НЭЛ-20К является наличие в комплекте электронного регистратора глубины ЭР на основе телеви­зионного монитора — вместо традиционного механического самописца c бумажной лентой.

Измеренные эхолотом в течение 3 ч глубины записываются в элек­тронном регистраторе. При времени регистрации более 3-к часов про­исходит последовaтельноe замещение ранее записанной информации на вновь поступающую. Зарегистрированные глубины c привязкой ко времени (с дискретностью 1 c) могут быть сохранены в течение б меся­цев (при отключенном питании прибора).

Эхолот имеет один общий диапазон 0,3-400 м, но два частотных канала. Высoкочaстотный кaнал (380 кГц) автоматически включается. Существуют 2 модификации эхолота.

В комплектацию эхолота НЭЛ­-20К первой модификации входят приборы: гидроакустиче­ская антенна (ГА); приемо-передаю­щее устройство (ППУ); цифровой указатель глубины (ЦУГ); электронный регистратор (ЭР); репитеры (Р) — один или два.

Структурная схема эхолота представлена на рисунке слева.

Просмотр зарегистрированных глубин возможен как на собствен­ном телевизионном мониторе ЭР, так и на экране внешней ПЭВМ типа 1ВМ РС/ХТ. Выдача данных к внешним потребителям происходит по стандарту RS-232C.

Конструкция приборов комплекта эхолота

Гидроакустическая антенна (ГА).

Она служит для преобразова­ния электрических колебаний в акустические и наоборот. В цилиндри­ческом корпусе антенны в специальной обойме расположены низкоча­стотный и высокочастотный пьезоблоки. Излучающая поверхность ан­тенны залита звукопрозрачным компаундом.

Антенну устанавливают в клинкетную задвижку, применяемую в индукционных лагах типа ИЭЛ-2М. Антенну навинчивают на полую цилиндрическую стойку, величину хода которой регулируют ограни­чительным хомутом и страховочным тросом. При поднятой или выну­той антенне клапан клинкетной задвижки перекрывает отверстие в корпусе судна.. Величину выступания антенны за корпус судна регули­руют специальным винтом.

К.линкетная задвижка электрически изолирована от корпуса судна.

Приемопередающее устройство (ППУ).

ППУ предназначено для формирования зондирующих импульсов, усиления принятых антен­ной эхосигналов и формирования сигнала измеренной глубины.

Команды дли формирования зондирующих импульсов поступают из ЦУГа. Цифровые сигналы измеренной глубины передаются обратно в ЦУГ для дальнейшей обработки.

Конструктивно ППУ выполнено в виде прибора, внутри которого расположены: соединительные колодки 1, силовой трансформа­тор 2, плата выпрямителей 3, модуль стабилизации и управления 16, плата емкостного накопителя 17, модуль приемопередающего тракта низ­кой частоты 18, модуль приемопередающего тракта высокой частоты 19.

На модуле 16 установлены светодиодные индикаторы, предназна­ченные для сигнализации:

— индикатор 4 «Испр. авт» — о нормальном функционировании ППУ в режиме «Автомат»;

— индикаторы 5 «Старт НЧ» и 6″Старт ВЧ» — о наличии импуль­сов запуска передатчиков НЧ и ВЧ трактов;

— индикаторы 12, 13, 14, 15— о наличии напряжения на передат­чике (U_перед)_, а также напряжений для питания микросхем (-15 В,+15 В, +5 В).

Для проведения измерений при испытаниях эхолота предусмотре­ны контрольные гнезда:

— гнездо 7 «Стоп» — сигнал остановки счетчика глубин ЦУГа;

— гнездо 8 — напряжение -15 В;

— гнездо 9 — напряжение +15 В;

— гнездо 10— напряжение +5 В;

— гнездо 11 — ОВ — нулевой провод модуля стабилизации и управления;

— гнездо 20 «Выход детектора» — сигналы на выходах детекторов ВЧ и НЧ трактов;

— гнездо 21 «Выход приемника» — сигналы на выходах приемни­ков ВЧ и НЧ трактов;

-гнездо 22 «ВАРУ» — сигналы управления ВАРУ ВЧ и НЧ трактов;

— гнездо 23 «3адающий генератор» — сигналы с выходов задаю­щих генераторов ВЧ и НЧ трактов;

— гнездо 24 — общий (нулевой) провод;

— гнездо 25 «Выход передатчика» — сигналы с выходов передат­чиков ВЧ и НЧ трактов.

Цифровой указатель глубины (ЦУГ).

Он предназначен для управ.ле­ния работой эхолота, индикации измеренной глубины и судового времени.

Измеряемые глубины и судовое время отображаются на четырех разрядных цифровых табло 22 и 34.

Органы управления эхолота подразделены на оперативные, расположенные в верхней части, и неоперативные, расположенные под съемной крышкой в нижней части прибора.

Назначение органов оперативного управления:

— клавиша 15 «Пит.» — для включения эхолота;

— кнопка 17 «Тест» — для контроля работоспособности эхолота;

— кнопка 18 «Авт.» — для перевода эхолота в автоматический режим работы;

— кнопки 19 ВЧ и 20 НЧ — для включения ВЧ-канала и НЧ-канала;

— кнопки 27 «Усил. ↑»и 28 «Усил. ↓»-для увеличения и умень­шения коэффициента усиления приемного тракта эхолота;

— кнопка 29 «Зад. глуб.» — для отключения звуковой сигна­лизации о выходе на заданную глубину;

Общие сведения об эхолоте НЭЛ-20К, его эксплуатация , страница 2

Цифровой указатель глубин (ЦУГ) содержит устройства для управления работой эхолота и индикации измеренной глубины, а также интерфейс для связи с электронным регистратором.

Кварцевый задающий генератор (11487 кГц) и формирователь сетки частот ЦУГ вырабатывают необходимые сигналы на излучение, счетные импульсы для счетчика глубины и скорость звука. После формирования сигнала «Старт» команда на излучение поступает в устройство управления ППУ. Одновременно запускается счетчик глубины ЦУГ. На время излучения сигнала приемник запирает сигнал «Блокировка», вырабатываемый устройством управления ППУ.

Принятый антенной ГА эхосигнал усиливается, детектируется и поступает на компаратор с регулируемым порогом срабатывания. При превышении эхосигналом заданного уровня компаратор вырабатывает сигнал «Стоп», который с помощью соответствующего формирователя поступает в ЦУГ и останавливает счетчик глубины.

С использованием кнопок «УС ↑ » и «УС ↓ » и формирователя кода усиления происходит изменение порога срабатывания компаратора приемопередающего тракта. Состояние компаратора индицирует линейная шкала светодиодов VD1-VD16. Содержимое счетчика, соответствующее глубине под килем, через регистры, шину данных и дешифратор ДШ высвечивается на цифровом табло ЦУГа.

Управление работой эхолота происходит посредством клавиатуры (кнопки «ВЧ», «НЧ», «АВТ», «ТЕСТ») и формирователя режима работы ЦУГа.

При глубинах 0,3 — 40 м работает высокочастотный приемопередающий тракт (режим ВЧ). В режиме НЧ действует низкочастотный тракт (при глубинах 5 — 400 м). При первом включении эхолота (после подачи питания) начинается работа в режиме «Авт.». При этом автоматически, в зависимости от глубины, устанавливается соответствующий режим (ВЧ или НЧ).

В режиме «Тест» формирователь тестового сигнала вырабатывает сигналы «Тест», по которым производится формирование сигналов, характеризующих исправность ЦУГа, ППУ и ЭР. Состояние этих приборов индицируют светодиоды ППУ и ЦУГа, а также оно дублируется на экране монитора ЭР.

Скорость звука можно изменять при помощи кнопок » V ↑ » и » V ↓ » в пределах 1420-1560 м/с. Кнопки «ЗГ ↑ «, «ЗГ ↓, » служат для ввода заданной глубины под килем, При достижении заданной глубины схема сравнения кодов оказывает воздействие на включение световой и звуковой сигнализации. При первом включении эхолота автоматически устанавливаются скорость звука 1500 м/с и заданная глубина 5 м.

В ЦУГе существует таймер (электронные часы), который включает в себя: кварцевый генератор (32768 Гц), счетчики и регистры часов, минут, секунд, а также цифровое табло и кнопки управления.

Вырабатываемая в ЦУГе информация транслируется в ЭР по стандарту RS-232C. Обмен информацией обеспечивает микро-ЭВМ (МЭВМ). В электронном регистраторе принятые сигналы (отсчет глубины и судовое время) преобразуются в видеосигналы для ТВ-монитора, а также записываются в рабочий модуль памяти. При заполнении модуля устаревшая информация замещается вновь поступающей. Предусмотрен второй модуль памяти, работающий в режиме хранения. Каждый модуль памяти имеет собственный (автономный) блок питания (элементы типа 316), обеспечивающий хранение информации при снятии судового тока или извлечения модуля из ЭР.

Клавиатура ЭР позволяет регулировать усиление и устанавливать заданную глубину параллельно с органами управления ЦУГа. Электронный регистратор обеспечивает возможность просмотра модуля памяти на экране монитора постранично (1 страница — профиль глубины за 15 мин плавания).

Для удобства пользователя предусмотрен подвижной маркер на экране монитора. Питание эхолота осуществляется от судовой сети, подводимой раздельно к ЦУГу и ЭР. В ЦУГе имеется батарейный отсек для питания таймера при кратковременном отключении бортовой сети.

К ЦУГу можно подключать два репитера измеряемой глубины.

Конструкция приборов комплекта эхолота НЭЛ-20К

Гидроакустическая антенна (ГА). Она служит для преобразования электрических колебаний в акустические и наоборот. В цилиндрическом корпусе антенны в специальной обойме расположены низкочастотный и высокочастотный пьезоблоки. Излучающая поверхность антенны залита звукопрозрачным компаундом.

• АлтГТУ 419
• АлтГУ 113
• АмПГУ 296
• АГТУ 267
• БИТТУ 794
• БГТУ «Военмех» 1191
• БГМУ 172
• БГТУ 603
• БГУ 155
• БГУИР 391
• БелГУТ 4908
• БГЭУ 963
• БНТУ 1070
• БТЭУ ПК 689
• БрГУ 179
• ВНТУ 120
• ВГУЭС 426
• ВлГУ 645
• ВМедА 611
• ВолгГТУ 235
• ВНУ им. Даля 166
• ВЗФЭИ 245
• ВятГСХА 101
• ВятГГУ 139
• ВятГУ 559
• ГГДСК 171
• ГомГМК 501
• ГГМУ 1966
• ГГТУ им. Сухого 4467
• ГГУ им. Скорины 1590
• ГМА им. Макарова 299
• ДГПУ 159
• ДальГАУ 279
• ДВГГУ 134
• ДВГМУ 408
• ДВГТУ 936
• ДВГУПС 305
• ДВФУ 949
• ДонГТУ 498
• ДИТМ МНТУ 109
• ИвГМА 488
• ИГХТУ 131
• ИжГТУ 145
• КемГППК 171
• КемГУ 508
• КГМТУ 270
• КировАТ 147
• КГКСЭП 407
• КГТА им. Дегтярева 174
• КнАГТУ 2910
• КрасГАУ 345
• КрасГМУ 629
• КГПУ им. Астафьева 133
• КГТУ (СФУ) 567
• КГТЭИ (СФУ) 112
• КПК №2 177
• КубГТУ 138
• КубГУ 109
• КузГПА 182
• КузГТУ 789
• МГТУ им. Носова 369
• МГЭУ им. Сахарова 232
• МГЭК 249
• МГПУ 165
• МАИ 144
• МАДИ 151
• МГИУ 1179
• МГОУ 121
• МГСУ 331
• МГУ 273
• МГУКИ 101
• МГУПИ 225
• МГУПС (МИИТ) 637
• МГУТУ 122
• МТУСИ 179
• ХАИ 656
• ТПУ 455
• НИУ МЭИ 640
• НМСУ «Горный» 1701
• ХПИ 1534
• НТУУ «КПИ» 213
• НУК им. Макарова 543
• НВ 1001
• НГАВТ 362
• НГАУ 411
• НГАСУ 817
• НГМУ 665
• НГПУ 214
• НГТУ 4610
• НГУ 1993
• НГУЭУ 499
• НИИ 201
• ОмГТУ 302
• ОмГУПС 230
• СПбПК №4 115
• ПГУПС 2489
• ПГПУ им. Короленко 296
• ПНТУ им. Кондратюка 120
• РАНХиГС 190
• РОАТ МИИТ 608
• РТА 245
• РГГМУ 117
• РГПУ им. Герцена 123
• РГППУ 142
• РГСУ 162
• «МАТИ» — РГТУ 121
• РГУНиГ 260
• РЭУ им. Плеханова 123
• РГАТУ им. Соловьёва 219
• РязГМУ 125
• РГРТУ 666
• СамГТУ 131
• СПбГАСУ 315
• ИНЖЭКОН 328
• СПбГИПСР 136
• СПбГЛТУ им. Кирова 227
• СПбГМТУ 143
• СПбГПМУ 146
• СПбГПУ 1599
• СПбГТИ (ТУ) 293
• СПбГТУРП 236
• СПбГУ 578
• ГУАП 524
• СПбГУНиПТ 291
• СПбГУПТД 438
• СПбГУСЭ 226
• СПбГУТ 194
• СПГУТД 151
• СПбГУЭФ 145
• СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
• ПИМаш 247
• НИУ ИТМО 531
• СГТУ им. Гагарина 114
• СахГУ 278
• СЗТУ 484
• СибАГС 249
• СибГАУ 462
• СибГИУ 1654
• СибГТУ 946
• СГУПС 1473
• СибГУТИ 2083
• СибУПК 377
• СФУ 2424
• СНАУ 567
• СумГУ 768
• ТРТУ 149
• ТОГУ 551
• ТГЭУ 325
• ТГУ (Томск) 276
• ТГПУ 181
• ТулГУ 553
• УкрГАЖТ 234
• УлГТУ 536
• УИПКПРО 123
• УрГПУ 195
• УГТУ-УПИ 758
• УГНТУ 570
• УГТУ 134
• ХГАЭП 138
• ХГАФК 110
• ХНАГХ 407
• ХНУВД 512
• ХНУ им. Каразина 305
• ХНУРЭ 325
• ХНЭУ 495
• ЦПУ 157
• ЧитГУ 220
• ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).