1.3. Комплект приборов

В комплект эхолота НЭЛ-20К (2-я модификация) входят следую­щие приборы (рис. 1): гидроакустическая антенна (ГА) с клинкетом; приемо-передающее устройство (ППУ); прибор управления и ин­дикации (ПУИ) со встроенным приемником спутниковой системы GPS; антенна GPS; два репитера (Р).

2. Особенности устройства и эксплуатации.

Рис. 1

2. Особенности устройства и эксплуатации

В комплекте 2-ой модификации НЭЛ-20К отсут­ствует отдельный цифровой указатель глубины (ЦУГ), но введена аппаратура GPS. Кроме того, вместо электронного регистратора (ЭР) применяют прибор управления и индикации (ПУИ).

В эхолоте предусмотрен режим индикации параметров, снимае­мых с приемника спутниковой навигационной системы GPS. Парамет­ры GPS – широта, долгота, путевой угол, скорость, пройденный путь, судовое время – отображаются в специальном окне GPS на экране ПУИ. Если модуль GPS не установлен, то высвечивается надпись "GPS-нет", а в графах параметров записываются нули. При отсутствии захвата спутников GPS в окне высвечивается надпись "Захват".

При включении эхолота автоматически включаются два репитера, на которых присутствует индикация глубины в метрах. Органов управ­ления репитеры не имеют.

В эхолоте существует встроенная система контроля, которая с периодичностью 4 с проверяет работу всех модулей. В левой верхней части дисплея высвечивается надпись "Эхолот исправен".

При неисправности приемо-передающего устройства появляется надпись "ППУ неисправен", а при неисправности модуля памяти – надпись "Память неисправна". Устранение неисправностей производят в соответствии с инструк­цией по эксплуатации эхолота.

3. Принцип действия и функциональная схема

3.1 Принцип работы эхолота основан на измерении проме­жутка времени от момента излучения ультразвукового импульсного сигнала (сигнала посылки) до момента приема эхосигнала после от­ражения от дна. Глубина Н определяется из соотношения:

Н = tС/2,

где С- скорость звука в воде;

t- время прохождения сигнала до дна и обратно.

С целью перекрытия заданного диапазона рабочих глубин (0,3-400 м) предусмотрены два канала измерения глубины - высо­кочастотный (0,3-40 м) и низкочастотный (5-400 м). Переключение каналов производится автоматически или по выбору оператора. Функциональная схема эхолота приведена на рис.2.

Рис. 2

Электрические колебания ультразвуковой частоты, формируе­мые по командам ПУИ генератором приемопередающего тракта (ППТ) ВЧ или НЧ канала, преобразуются гидроакустической антен­ной (ГА) в механические колебания, которые передаются водной среде. Ультразвуковые колебания, отраженные от дна, возвращаются к антенне, где механические колебания преобразуются в электриче­ский сигнал, который после усиления в ППТ ВЧ или НЧ канала по­ступает в ПУИ.

В ПУИ измеряется интервал времени между излучением сиг­нала посылки и приемом эхосигнала, по величине которого рассчи­тывается и индицируется на дисплее и репитерах значение глубины под килем корабля.

3.2 Команда на излучение «СТАРТ» выдается в приемопередающее устройство из ПУИ, одновременно в ПУИ запускается изме­ритель времени распространения сигнала.

Обнаружение эхосигнала производится в приемопередающем устройстве (ППУ) по превышению уровнем принятого эхосигнала заданного порога. В момент превышения из ППУ в ПУИ выдается сигнал «СТОП», останавливающий измеритель времени.

3.3 В приборе управления и индикации используется принцип электронной развертки времени. Информация о глубине представле­на в виде определенного числа импульсов, пропорционального временному интервалу между импульсом посылки и эхосигналом. Запи­санный в измерителе числоимпульсный код преобразуется в инфор­мацию о глубине в метрах и высвечивается на дисплее. Предусмот­рена возможность подключения к ПУИ до двух выносных цифровых репитеров, дублирующих показания последнего.

3.4 Функции традиционного самописца выполняет прибор управления и индикации. На графическом дисплее отображается те­кущая глубина под килем в цифровом виде, а также графическое изображение профиля глубин (эхограмма) за истекшие 7 минут 50 секунд плавания.

Твердотельные электронные блоки регистрации со встроенным гарантированным питанием обеспечивают запись информации о глу­бине за истекшие двенадцать часов плавания (с замещением уста­ревшей информации на вновь поступающую) и ее хранение при сня­тии питания с эхолота или при выемке самого блока из ПУИ.

3.5 Работа эхолота осуществляется следующим образом (см. рис.3)

Основные приборы эхолота: гидроакустическая антенна, прие­мопередающее устройство и прибор управления и индикации - обес­печивают измерение и индикацию глубины под килем судна. На графическом дисплее ПУИ отображается текущий профиль глубин, а в съемном модуле памяти, размещенном на задней стенке ПУИ, осуществляется хранение профиля глубин за истекшие не менее 12 (на двух модулях памяти) часов плавания (в течение 6 месяцев после снятия бортового питания). Два репитера предназначены для дубли­рования показаний глубины в цифровой форме.

Гидроакустическая антенна содержит высокочастотный и низ­кочастотный пьезоблоки, выполненные в общем корпусе и залитые компаундом. С помощью кабеля длиной 5 или 10м антенна соединя­ется с приемопередающим устройством.

Приемопередающее устройство содержит высокочастотный и низкочастотный приемопередающие тракты. Тракты выполнены по единой принципиальной схеме и отличаются только параметрами ряда радиоэлектронных компонентов. Каждый тракт содержит гене­ратор с усилителем мощности и приемную часть, включающую по­лосовой усилитель, детектор, компаратор и схему временной автоматической регулировки усиления (ВАРУ). Переключение режимов из­лучения и приема, а также согласование тракта с антенной произво­дится с помощью входной цепи. Для сигнализации о техническом состоянии в каждом тракте предусмотрено устройство тестирования.

Управление работой приемопередающего устройства произво­дится с ПУИ по соединительному кабелю длиной до 250 м. Преобра­зование поступающих внешних сигналов 'в вид, необходимый для нормального функционирования ППУ, производится с помощью устройства управления, содержащего соответствующие формирова­тели сигналов, а также устройство гальванической развязки на оптронных элементах. Последнее обеспечивает развязку от различного рода помех. Питание ППУ производится от собственного блока пи­тания, на который из ПУИ поступает напряжение 42В, 50Гц.

Прибор управления и индикации содержит устройства для управления работой эхолота, индикации измеренной глубины и су­дового времени, отображения профиля глубины, хранения информа­ции, а также интерфейсы для связи с внешними потребителями. С их помощью формируется временная диаграмма работы эхолота, осу­ществляется выбор режима его функционирования, ввод значений скорости звука, сигнализация о выходе на заданную глубину.

Каждый из репитеров содержит регистр преобразования кодов, дешифратор и цифровой индикатор.

ПУИ обеспечивает:

- включение эхолота в работу одной манипуляцией;

- ручную регулировку усиления приемо-передающего тракта;

- автоматическое или ручное переключение высокочастотного и низкочастотного режимов измерений;

- установку значений скорости распространения звука в воде;

- установку заданной глубины и сигнализацию о ее достижении;

- изменение масштабов отображения глубины;

- установку судового времени;

- ввод поправки на максимальное заглубление антенны;

- включение и управление маркером графического дисплея;

- автоматический контроль неисправности эхолота;

- цифровое и графическое отображение информации;

- выдачу информации на репитеры и внешним потребителям.

При включении эхолота (подаче питания) он начинает работу f автоматическом режиме с установкой значения скорости звука 1500 м/с. Измерение начинается в режиме ВЧ.

Выбор канала измерений производится автоматически в зави­симости от глубины под килем. Переключение каналов в автомати­ческом режиме происходит при глубине под килем 40 м.

При включении эхолота автоматически устанавливается зна­чение заданной глубины 5 м, которое в дальнейшем изменяется вручную оператором.

Вырабатываемая в ПУИ информация транслируется внешним потребителям, а также записывается в рабочий модуль памяти (значения глубины и моменты судового времени).

Запись в модуль памяти производится в скользящем режиме. При заполнении модуля устаревшая информация замещается вновь поступающей . Предусмотрен второй модуль памяти, работающий в режиме хранения. Каждый модуль памяти имеет свое гарантирован­ное питание, обеспечивающее хранение информации при снятии су­дового питания или извлечения модуля из ПУИ.

ПУИ обеспечивает возможность просмотра содержимого мо­дуля памяти на дисплее монитора постранично (1 страница - про­филь глубины за 7 минут 50 секунд плавания).

Для удобства пользователя предусмотрен подвижный маркер на экране дисплея.