Принцип работы эхолота. Устройство и основные принципы работы эхолота

Главная страница ✦ Эхолоты ✦ Как работает эхолот

⛵ Возможности эхолота

Хороший эхолот обладает четырьмя важными характеристиками:

• 1) Мощный передатчик.
• 2) Эффективный преобразователь (датчик).
• 3) Чувствительный приемник.

Все части этой системы должны быть разработаны так, чтобы работать вместе, при любых погодных условиях и критических температурах. Высокая мощность передатчика увеличивает вероятность, что Вы получите эхо на глубоководье или в плохих водных условиях. Это также позволяет Вам видеть мелкие подробности, типа мальков и мелкой структуры дна. Преобразователь не должен только проводить мощный сигнал от передатчика, он также должен преобразовать электрический сигнал в звуковую энергию с наименьшей потерей в мощности сигнала. С другой стороны, он должен чувствовать самое малое эхо от малька или сигнал дна с глубоководья. Приемник имеет дело с чрезвычайно широким диапазоном сигналов. Он должен отличить максимально сильный передаваемый сигнал и слабое эхо, пришедшее от преобразователя. Кроме того, он должен различить объекты находящиеся близко друг к другу, превратив их в разные импульсы для дисплея. Дисплей должен иметь высокое разрешение (вертикальные пиксели) и хороший контраст, чтобы показывать подводный мир детально и четко. Это позволяет видеть мелкую рыбу и подробности дна.

????  Частота импульсов

Большинство современных эхолотов оперирует на частоте 200 кГц, некоторые используют 83 кГц. Есть свои преимущества у каждой частоты, но почти для всех состояний пресной воды и большинства состояний соленой воды, 200 кГц — лучший выбор. Эта частота дает лучшие подробности, работает лучше всего в неглубокой воде и на скорости, и обычно дает меньшее количество «шумовых» и нежелательных отражений. Определение близлежащих подводных объектов, также лучше на частоте 200 кГц. Это способность отобразить две рыбы как два отдельных эха вместо одной «капли» на экране.

Существуют некоторые условия, при которых частота 83 кГц лучше. Как правило, эхолоты, работающие на частоте 83 кГц (при тех же самых условиях и мощности) может проникать более глубоко через воду. Это происходит из-за естественной способности воды поглощать звуковые волны.

Скорость поглощения больше для более высоких частот звука, чем для более низких частот. Поэтому 83 кГц эхолоты находят использование в более глубокой соленой воде. Также, преобразователи 83 кГц эхолотов имеют более широкие углы обзора, чем преобразователи 200 кГц эхолотов.

Пример: различие между 200 кГц и 83 кГц:

200 kHz	83 kHz
Малые глубины	Большие глубины
Узкий конический угол	Широкий конический угол
Лучшее определение и разделение целей	Худшее определение и разделение целей
Меньшая чувствительность к помехам	Большая чувствительность к помехам

????  Как формируется дуга рыбы

Это интересно: Рыбы создают одни из наиболее интересных и удивительных эхо-сигналов, какие только бывают. Вы наверняка слышали, что от плавательного пузыря в теле рыбы отражается эхо-сигнал, который в виде метки виден на экране эхолота. Это, правда, поскольку так и есть, но многие виды рыб не имеют плавательного пузыря, и, тем не менее, они также видны на экране эхолота! Как и мы, рыбы в основном состоят из воды, так что от эха было бы мало пользы. Но на теле рыбы есть чешуя, скелет и другие части тела, плотность которых больше плотности воды. Хотя от плавательного пузыря звуковой импульс отражается, наверное, лучше всего, но другие части тела рыбы также вполне способны стать причиной эхо-сигнала.

Помните, необходимо движение между лодкой и рыбой, чтобы была видна дуга. Для этого необходимо двигаться на медленной скорости. Если Вы остановились, то рыбы не будут отображаться арками. Вместо этого они будут видны как горизонтальные строки, поскольку они плавают внутри конуса преобразователя.

Исследование состояния воды и дна

Под этими словами подразумевается получение данных об особенностях состояния воды и плотности дна, а также получение данных о температуре воды. Для определения температуры используются специальные датчики, которые могут поставляться отдельно, а могут быть совмещены с преобразователем, то есть основным датчиком эхолота. К большинству эхолотов подключается датчик измерения скорости. Обычно он используется для измерения скорости лодки относительно воды, для определения оптимальной скорости для рыбалки, допустим, при ловле на «дорожку». Также для рыбаков полезными будут данные о скорости течения воды при стоянке на якоре. Анализируя полученные данные о скорости движения лодки, можно получить информацию о пройденном пути. При детальном анализе информации, полученной при помощи эхолота, можно определить, где находится термоклин — слой воды с низким содержанием кислорода, который образуется в стоячей воде при высоких температурах.

Каким образом определяется плотность и структура дна?

Это вторая, пожалуй, самая важная функция эхолота, позволяющая получать изображение контура дна — бровки, бугры и прочие изменения рельефа, представляющие интерес при поиске рыбы.

Одной из ошибок рыболовов является представление, что на экране эхолота изображён тот участок, что охвачен лучом в момент времени, когда мы смотрим на экран.

Но «картинка» на экране это всего лишь развёрнутая во времени история прохождения луча и её вполне можно сравнить с изображением луча на экране осциллографа — луч эхолота отражает на дисплее события во временном масштабе. Чем позже произошло событие, тем его изображение ближе к левому краю дисплея.

Понятно, что событием в данном случае мы называем фрагмент изображения. Ряд событий и есть «картинка» на экране — прорисовка линии дна, объектов в воде, изображение изменения плотности воды (термоклин) и т.д. Сигнал луча эхолота по-разному отражается с разных видов донной поверхности.

Например, сигнал, отраженный от илистого дна будет более рассеянный, нежели аналогичный сигнал, отраженный от жесткой поверхности. Поэтому илистое дно будет выглядеть на экране эхолота размытым и нечетким. А если дно жесткое, то на дисплее оно будет отображено насыщенным темным цветом без размытых краев.

⚓ Изображение объектов в воде, поиск рыбы

Как бы парадоксально это ни звучало, но отображение символов рыбы на экране — это, скорее, второстепенная функция эхолота. Человек, увлекающийся рыбной ловлей, без проблем проанализирует данные эхолота, такие, как температура воды, глубина и структура дна, и на основе этих данных сделает вывод о возможном наличии рыбы на том или ином участке водоема. Когда на экране появляется графический символ рыбы или дуга, это значит, что луч эхолота несколько секунд назад прошел над местом, где он обнаружил объект, распознанный им, как рыба. При этом для того, чтобы эхолот просигнализировал о возможном наличии рыбы необходимо, чтобы она попала в центр луча. Мы уже говорили о том, что изображение экрана — это отображение происходящего под водой с учетом временной проекции. Аналогичная ситуация происходит во время обнаружения рыбы. Наиболее четкое изображение рыбы появляется на экране, когда рыба находится в центре луча. При этом не будем забывать, что и лодка, и рыба не стоят на месте, а движутся относительно друг друга. Если лодка идет на большой скорости на мелководье, а луч эхолота узкий, то шанс того, что эхолот зафиксирует появление рыбы в луче, крайне невелик. Да и к тому же, вряд ли рыба будет и дальше оставаться на месте, заметив лодку. На большой скорости также возможно появление на экране эхолота непрерывной черты, что говорит о том, что эхолот не успевает обрабатывать данные, полученные на такой скорости. Для того, чтобы информация о наличии рыбы, которая отображается на экране и реальность максимально совпадали, необходимо настроить чувствительность эхолота и скорость прокрутки экрана. Оптимальные значения для этих параметров устанавливаются исключительно опытным путем. Также желательно установить режим увеличения исследуемого участка (ZOOM). В этом случае информация на экране будет наиболее приближенной к действительности. Когда все параметры эхолота выставлены верно, мы увидим на дисплее дугу или символ рыбы. Значит ли это, что под лодкой действительно находится рыба? С вероятностью 80%- да. Однако бывает и так, что символом рыбы отображается проплывающая под водой коряга или иной предмет, очертаниями похожий на рыбу. Как в этом случае определить, действительно ли в поле луча эхолота попала рыба, а не посторонний предмет? Эхолот дает нам пищу для размышлений, а выводы мы делаем сами, основываясь на знаниях о повадках рыб и местах их обитания. Например, дуга возле донной коряги на глубине может оказаться судаком, а появление большого пятна на экране в углублении на фоне ровного дна, с большой вероятностью можно назвать стаей «бели» — некрупной густеры или плотвы. Конечно, однозначных выводов в любом случае делать не стоит, но места предположительного обнаружения рыбы в любом случае можно считать перспективными для ловли. То есть, рыбалка с эхолотом состоит из следующих важных факторов: анализ рельефа дна или наличие привлекательных для рыбы объектов на дне, и наличие символов рыбы на экране. И если одиночные экземпляры рыбы могут иногда отображаться некорректно, то обнаружение стаи крупных рыб практически всегда протекает без осложнений.

????  Виды эхолотов

В основном все эхолоты делятся на однолучевые и многолучевые. Невозможно сказать однозначно, что лучше — один луч или несколько. Это все определяется индивидуальными запросами рыбака и особенностей ловли. Как уже было сказано выше, один неширокий луч дает четкое отображение структуры дна и подводных объектов, но при этом имеет не очень широкий угол обзора. Дополнительные же лучи эхолота не дает настолько четкого и детального изображения, но при этом позволяют наблюдать за объектами, которые находятся в верхнем и среднем слое воды. Например трехлучевой эхолот 200/455 кГц, формирует три луча, с общим углом покрытия 90 градусов: 20° центральный (200 кГц) и два боковых по 35° (455 кГц). Лучи эхолота выстроены в ряд — центральный луч отображает дно, боковые повышают обзорные свойства эхолота, что позволяет рыболову наиболее четко видеть, с какой стороны от лодки находится рыба. Данная система позволит получить наиболее подробную информацию о происходящем под водой, поскольку узкий луч (20°) проникает глубоко в воду, в то время как широкие лучи (35°) охватывают обширную площадь под лодкой.

Технологии обработки и изображения эхо-сигнала

Принцип работы эхолота заключается в том, что прибор обрабатывает и автоматически управляет такими параметрами, как скорость обновления, чувствительность, синхронизация работы передатчика и приемника.

При этом условия эхолокации постоянно изменяются. Некоторые эхолоты позволяют вручную менять основные настройки.

Это очень удобно для тех, кто предпочитает от начала до конца участвовать в процессе рыбаки и непосредственно эхолокации.

????  Как ведет себя эхолот на скорости

Прежде всего надо отметить, что эхолот не предназначен для обнаружения рыбы на больших скоростях ! Поэтому на скорости большей, чем 60 км/час дуги рыб и изображения рельефа будут отображаться крайне некорректно. На такой скорости можно получать общую информацию о структуре дна.

Что мешает корректной обработке сигнала на высокой скорости? В первую очередь это кавитация, то есть создание пузырьков воздуха вследствие турбулентности водяного потока при работе двигателя.

В ряде случаев избежать пагубного воздействия кавитации помогает установка датчика не на транец, а на специальный держатель, который опускает датчик на большую глубину, чем, нежели он находился бы на транце.

Использование эхолота на зимней рыбалке

Ряд эхолотов имеет возможность подключения дополнительного датчика, который может «просматривать» дно сквозь лед. Однако здесь есть свои подводные камни. Не всегда можно использовать датчик, который «бьет» через лед. Точнее, его можно использовать только в одном случае: если это первый лед и в нем нет пузырьков воздуха.

Любое наличие воздуха в толще льда повлечет за собой искажение изображения. Как мы уже выяснили, для того, чтобы эхолот отображал сведения о глубине и структуре дна, необходимо, чтобы датчик находился в движении. Опуская датчик в лунку, мы ограничиваем его движение и, следовательно, теряем возможность видеть детали структуры дна.

Обычные эхолоты для зимней рыбалки, не очень подходят, т.к. есть один недостаток — при изучении дна неподвижно, с помощью такого аппарата, дно как бы «плывет». Для зимней рыбалки, лучше использовать эхолот-флешер. Его главное достоинство — статичность дна. Флешеры способны в режиме реального времени практически мгновенно отображать все, что происходит под лункой.

При этом есть возможность одновременного отображения рыбы и приманки. Встроенным флешером обладают модели Humminbird от 596 и выше.

Что может отобразить эхолот на зимней рыбалке?

Ремонт MarCum SHOWDOWN TROLLER

Во- первых, данные о составе дна. Во- вторых, данные о температуре воды. И, в третьих, мы можем получить данные о возможном местонахождении рыбы. Хоть датчик эхолота и находится в неподвижном положении, но рыба так или иначе находится в движении, поэтому на зимней рыбалке мы так же будем видеть отображение дуг и символов рыбы на экране эхолота.

Для того, чтобы улучшить качество изображения на экране эхолота во время зимней рыбалки, необходимо установить низкую скорость обновления экрана, тогда объект, находящийся в воде в движении, будет виден гораздо четче. При этом в случае, если на экране появляется сплошная темная полоса, это может значить, что под водой довольная плотная стая рыб.

На что стоит обратить внимание при выборе зимнего эхолота:

1. Время автономной работы (в холоде, емкость аккумулятора падает)
2. Простота настроек
3. Тип экрана
4. Габариты
5. Вес

Эхолоты Smartcast

Ремонт Эхолотов Smartcast

Ремонт Minn Kota DECKHAND DH 40

Современные эхолоты позволяют исследовать дно и подводные объекты с берега,Smartcast используя беспроводные датчики. Это удобно для тех, кто, помимо рыбалки с лодки, любит рыбачить с берега.

Такие эхолоты очень компактные и могут устанавливаться на удочку, или в виде наручных часов. Например уникальная модель Smartcast RF35е — беспроводной рыбопоисковой эхолот, выполненный в виде наручных часов.

Датчик можно использовать стационарно или в движении, при этом на дисплее будет отображаться изображение Smartcastтой зоны, над которой проплывает датчик. Эхолоты Smartcast RF35е идеально подходят для изучения дна на большом расстоянии и для ловли рыбы с берега.

Прибор выдает сигнал обнаружения рыбы, а максимальная глубина обнаружения составляет 35 м. Датчик работает от замыкания двух контактов, что продлевает срок службы батареи.

Эти модели нельзя использовать как зимние эхолоты, так как они выходят из строя при температуре ниже нуля !

Практические выводы: Эхолот с большим углом обзора и низкой частотой излучения дает возможность быстро прочесать большие пространства. Это полезно при обследовании совершенно незнакомого места.

Эхолот с высокой частотой излучения и малым углом обзора дает более точную информацию о происходящем под лодкой и в ближайших окрестностях. Так легче искать конкретную яму, бровку или банку. Чем ближе к поверхности эхолот показывает рыбу, тем ближе к курсу движения Вашей лодки эта рыба находится.

Однолучевой эхолот на рыбалке — тоже хороший помощник, не обязательно гнаться за количеством лучей.

Что такое эхолот: принципы работы, выбор и использование

Эхолот представляет собой измерительный прибор, использующий звуковые импульсы для исследования структуры и рельефа дна, обнаружения подводных объектов и рыбы.

Эхолот позволяет постоянно мониторить толщу воды под судном, тем самым отслеживая перепады рельефа дна.

Постоянный мониторинг (отправка и прием отраженных от объектов и дна импульсов) помогает профессионалам и любителям рыбной ловли обнаружить цели — рыбу — по изображению, выводимому на экран.

При этом опытный пользователь эхолота может найти рыбу и по косвенным признакам, а не только по четкому изображению рыбы на экране эхолота.

Оснащенность встроенным GPS (Humminbird HELIX 5 SONAR) обеспечивает возможность использовать электронные карты для навигации и сохранять данные о местоположении найденных в толщи воды объектов с высокой степенью точности. Такое устройство представляет собой картплоттер-эхолот и объединяет в себе возможности обоих приборов. Для того чтобы купить подходящий эхолот необходимо более подробно узнать о его строении и назначении.

Как работает эхолот

Частота отправки импульсов

Эхолот посылает импульсы с определенной частотой. Как правило, производители устройств подобного типа используют следующие частоты: 192/200 кГц, 50 кГц, 83 кГц, 455 кГц и 800 кГц.

Все обозначенные частоты отправки импульсов датчиком эхолота имеют как преимущества, так и недостатки.

Поэтому при выборе устройства необходимо учитывать те специфические условия, в которых вы планируется использовать эхолот.

Первая, вторая и третья из перечисленных частот применяются наиболее часто. Их отличие состоит в следующем:

192 или 200 кГц	50 кГц	83 кГц
Небольшая глубина; Малая ширина луча — до 60°; Более хорошее определение и разделение целей; Меньше шума на изображении.	Большая глубина; Большая ширина луча — до 90°; Определение и разделение целей хуже; Больше шума на изображении.	Мелководье; Еще большая ширина луча — до 120°; Менее точная прорисовка дна.

Две относительно новые частоты — 455 кГц и 800 кГц. Первая работает на большей глубине, чем 800 кГц. Однако вторая отличается более высоким качеством прорисовки деталей структуры дна.

800 кГц лучше всего использовать при глубине 18 метров и меньше, хотя на большой скорости она подойдет и для исследования более глубоких вод: поскольку импульсов посылается больше, изображение получится более детальным, чем при использовании трансдьюсеров с другими частотами.

В линейке эхолотов Lowrance можно найти приборы, подходящие для решения практически любых задач.

Принципы работы эхолота

Отправленный датчиком эхолота импульс отражается от различных объектов, которые встречает на своем пути, или дна. Это позволяет собрать информацию обо всем, что есть в толще воды: о количестве, размерах, плотности объектов, о структуре дна.

Процессор дисплея обрабатывает полученную информацию, в результате чего на экран выводится движущееся графическое изображение. Поскольку сигналы посылаются и принимаются много раз в секунду, на экране рисуется непрерывная линия, обозначающая дно.

Эхолоты Garmin, Raymarine, Hummingbird практически всегда оборудованы либо цветными, либо монохромными дисплеями различной величины

Составные части эхолота

Эхолот состоит из двух частей — трансдьюсера(датчика) и дисплея. Однако на рынке представлены множество моделей эхолокационных датчиков без монитора, поскольку многие современные модели многофункциональных дисплеев (МФД) поддерживают отображение данных, получаемых от трансдьюсера. .

Датчик-излучатель устанавливается на днище судна ниже ватерлинии и направляется на дно. Датчик посылает сигналы в сторону дна и принимает их после отражения от дна или других объектов, которые встретились на его пути. Данные от датчика обрабатываются и выводятся на специальный дисплей — входящий в комплект поставки или любой другой, совместимый с используемым трансдьюсером. 

Как выбрать и купить эхолот

Компания Lowrance, один из ведущих производителей эхолотов, указывает на четыре компонента хорошего эхолота:

1. Мощный передатчик,
2. Эффективный трансдьюсер,
3. Чувствительный приемник,
4. Контрастный дисплей с высоким разрешением.

Все части системы должны подходить для совместного использования и для эксплуатации в любых погодных условиях, в том числе при очень высоких и низких температурах.

При покупке эхолота в первую очередь необходимо учитывать, как и где вы планируете его использовать. Про глубину воды мы уже упоминали, когда писали про частоты эхолота.

Отметим лишь, что на рынке сейчас представлены и однолучевые, и двухлучевые эхолоты, которые используют две частоты отправки импульса.

Второй вариант (эхолот Garmin Echo 201dv) подойдет тем, кто планирует рыбачить на разных глубинах, либо просто тем, кто хочет использовать преимущества обеих частот и нивелировать их недостатки.

На что еще стоит обратить внимание

Во-первых, необходимо определиться, в какое время года планируется использовать устройство. Существуют модели, которые по своим характеристикам идеально подойдут для любителей зимней рыбалки (например, Lowrance Elite-4 HDI Ice Machine), и, наоборот, модели, которые не предназначены для использования зимой (Lowrance Elite-3x All-Season Pack).

Во-вторых, стоит обратить внимание на оснащенность эхолота дополнительными функциями и возможностями, не используемыми, как правило, в стандартных конфигурациях. К таким параметрам относятся например, возможность измерения температуры воды, определения плотности дна, передача данных по wi-fi (эхолот Raymarine Wi-Fish DV) и другие продвинуты функции.

Также, прежде чем купить эхолот, будет не лишним проверить сертификацию оборудования по стандартам РМРС и РРР.

Это не полный список параметров, которые следует учитывать при выборе эхолота. Если вы не можете решить какой эхолот купить или вас интересует цена эхолота  — обратитесь к нашим менеджерам: они помогут подобрать устройство именно под ваши нужды: тел. +7 (812) 34-000-56, e-mail info@seacomm.ru.

Принцип работы эхолота

Всепроникающим оком видеть, где плавает самое большое количество рыбы – мечта любого рыбака. Эхолот как раз то устройство, которое и позволяет это делать.

Он необходим для выполнения следующих функций:

1. Определения глубины, рельефа донной поверхности.
2. Поиск рыбы, ее скоплений.
3. Специальные возможности, в зависимости от производителя.

В комплекте должно идти два блока. Первый – это экран с микрокомпьютером, который обрабатывает информацию, второй – непосредственно датчик, воспринимающий информацию.

Кроме таких основных параметров, определяющих класс эхолота, как частота и количество лучей, имеет значение также и качество дисплея. Чем выше разрешение (больше точек, из которых состоит изображение) – тем более точные данные вы увидите.

Также, стоит обратить внимание на аккумуляторы. Скорее всего, блок питания вам придется покупать отдельно, так как он зачастую не включен в комплект. Разве, что у достаточно дорогих моделей.

Аккумулятор можно покупать маленький и не мощный. Данное устройство потребляет немного энергии и способно проработать на 4-7 ампер-часах около двух суток без всякого отдыха.

Данное устройство можно использовать как стационарно, прикрепив к лодке, так и с временным креплением. Этот прибор не является сверхточным, поэтому у разных моделей могут быть разные результаты.

Дело в том, что на экране показываются все предметы, находящие в зоне действия луча, то есть все коряги, водоросли и прочее.

Как работает?

Работа данного устройства основана на взаимодействии таких элементов, как микрофон, таймер и громкоговоритель. В современных моделях, первая и вторая часть объединены в один корпус для удобства использования.

Источник звука, то есть громкоговоритель, производит луч определенного диаметра, направляя его на дно водоема. Отражаясь, он возвращается к прибору и воспринимается микрофоном.

Время, за которое происходит процесс, засекается таймером.

Основываясь на том, что скорость звука в воде равна 1440 метров за одну секунду, проводится расчет того, где находится дно и какие препятствия на пути к нему.

Для подробных расчетов в корпус встроен микрокомпьютер, который обрабатывает данные и выдает на экран соответствующее изображение. Его качество зависит от количества лучей, их частоты и разрешения самого дисплея.

Сочетание громкоговорителя и микрофона называют преобразователем. Основой этого прибора является специфический искусственный кристалл, который и оперирует энергией. Диаметр луча зависит от формы этого элемента. В большинстве своем кристаллы устанавливаются цилиндрической формы.

Разновидности

Существуют разные виды эхолота. Это зависит от количества лучей и их частоты. Чем больше показатели, тем точнее картинка.

Существует пять видов приборов, которые делятся по этим показателям:

1. Однолучевые и самые распространенные устройства, стоят недорого, подходят для небольших водоемов. Имеют только один луч, направленный на дно и вычисление глубины попутно показывает все проплывающие предметы.
2. Двулучевые обладают двумя лучами, один из которых направленный на дно и соответственно он определяет глубину и рельеф дна, а второй, менее мощный, излучается в саму толщу воды и ищет рыб.
3. Трехлучевые имеют три луча, идущие в прямой очередности, и за счет этого имеют сравнительно большой охват территории, данная разновидность позволяет узнать, кроме всего прочего, еще и местоположение объекта.
4. Четырехлучевые эхолоты имеют такую же конструкцию, как и в первом варианте, только с добавлением еще одного луча меньшего диаметра в центральном круге, который предназначен не для изучения дна, а для поиска рыб в толще воды.
5. Многолучевые эхолоты – самый дорогой, но и лучший вариант; вмещая в себя около 11 лучей, они могут показывать трехмерную картинку, что значительно упрощает понимание пространства под водой.

Как разобрать информацию на экране

• Разбираться с картинкой на экране нужно опираясь на то, сколько лучей у вашего прибора.
• Если один, соответственно изображение будет плоским и все коряги, рыба и прочие предметы в ровном движении будут показываться ровной линией.
• Если, например, рыба плывет вверх, к наживке, картинка покажет вам дугу.
• Двулучевой будет более четко показывать дно, трехлучевой продемонстрирует, кроме всего прочего, еще и место в пространстве.
• Многолучевой эхолот демонстрирует трехмерную картинку, в которой разбираться значительно проще.

Также существует автоматический режим распознания рыбы, однако, он не надежен. Здесь, в качестве будущего улова, прибор может принять помехи в воде или какой-нибудь хлам.

Как правильно пользоваться эхолотом

Принцип действия

Эхолот для рыбалки способен распознавать рельеф дна и объекты под водой с использованием звуковых волн определённой частоты, применяя для этого входящие в его состав узлы. Среднестатистический прибор состоит из четырёх основных элементов:

• Излучатель. Эта деталь посылает в воду звуковые импульсы с высокой частотой под определённым углом. Достигая дна или соприкасаясь с препятствием, они отражаются от него, возвращаясь в отправную точку, где их улавливает следующий элемент.
• Приёмник. Он необходим, чтобы фиксировать сигналы отражённых звуковых импульсов. Этот должен обладать высокой чувствительностью, чтобы различать идущие одна за другой волны от расположенных близко предметов. Чем точнее работает улавливатель, тем более чётко следующий элемент может идентифицировать объекты, находящиеся на дне.
• Преобразователь. Эта часть отвечает за превращение электрических импульсов в звуковые, испускаемые излучателем, а также обратно, когда отражённые волны фиксируются приёмником. Благодаря преобразователю осуществляется конвертация звука в наглядное изображение донного рельефа. Происходит это за счёт того, что скорость звука в воде постоянна, и, измерив время возвращения импульса, можно определить расстояние до препятствия, от которого он отразился, и его примерные габариты. Далее информация передаётся на последний узел прибора.
• Дисплей. Современные эхолоты для рыбалки не всегда оснащаются отдельным экраном. Нередко они имеют возможность сопряжения со смартфонами, чтобы просматривать данные прямо на них. Если же он присутствует, на него поступает информация в виде картинки, на которой отображаются сведения о донном рельефе, препятствиях и скоплениях рыбы. От качества экрана во многом зависит детализация данных, которые видит рыболов.

Несмотря на то, что волны, излучаемые передатчиком эхолота, являются звуковыми, ни человек, ни рыба не способны их услышать, поэтому рассказы о там, что прибор распугивает добычу, не соответствуют действительности. Совместная работа всех элементов позволяет рыболову определять с помощью прибора, что находится на дне, на какой глубине, какой имеет размер, и благодаря этому эффективно выбирать места и способы будущей ловли.

Виды

По назначению можно выделить три основных типа эхолотов:

• Береговые. Это беспроводные приборы, датчик которых прикрепляется к концу лески; забрасываются в воду для исследования рельефа дна на незнакомых участках. Как правило, такие эхолоты стоят сравнительно недорого, обладают широким углом обзора, однако и детализацию имеют небольшую. В настоящее время они не пользуются слишком большой популярностью.
• Лодочные. Обычно это более серьёзные модели, нежели береговые. Они часто имеют более 1 луча, что позволяет им охватывать широкие участки дна. Такие приборы способны работать во время движения, имеют достаточно высокую детализацию. Глубина обнаружения у них больше, чем у береговых, поскольку их нередко используют на достаточно больших водоёмах. К тому же на них нередко устанавливаются дополнительные опции, вроде измерения скорости лодки и температуры воды. Они хорошо подходят и для исследования донного рельефа, и для поиска рыбы.
• Подлёдные. Такие устройства создаются с учётом экстремальных условий использования во время морозов. При этом угол их обзора, как правило, не слишком велик, поскольку он в любом случае ограничивается слоем льда, из-за чего фиксируется только дно непосредственно под лункой и небольшой угол вокруг.

Возможные функции

Разные варианты эхолотов могут иметь отличные друг от друга возможности, однако стоит рассмотреть основной функционал, который можно встретить в наиболее распространённых моделях.

• Чувствительность. Регулировка этого параметра отвечает за то, какой точностью будут определяться предметы, а также начиная с какого размера цели будут отображаться на экране.
• Сигнализация, или alarm. Эта функция позволяет выставить условия, в которых прибор подаст рыболову сигнал. Обычно это появление в радиусе обзора рыбы или сильного изменения донного рельефа.
• Глубина. Цифровой индикатор, демонстрирующий, на какой глубине находится тот или иной участок дна или объект. В зависимости от модели может иметь различный вид.
• Greenline. Этот режим позволяет дифференцировать сигналы по интенсивности отражения. Например, твёрдое дно будет выглядеть на дисплее более чётким, чем мягкий ил.
• ASP. Функция подавления помех. Часто работает в нескольких режимах, которые можно переключать в зависимости от интенсивности «шума» на экране. Однако постоянное её использование на максимальной мощности всё же не рекомендуется – эффективнее будет определить и устранить источник помех. Иногда это может быть работающий мотор лодки, расположенный слишком близко к датчику.

Некоторые модели в эхолоте имеют встроенный GPS, что позволяет им привязывать свои показания к картам в реальном времени, что очень удобно, если необходимо разведать рельеф дна водоёма на будущее.

1. Прием и излучение ультразвуковых сигналов у эхолотов производится акустическими антеннами.
2. Основной частью ультразвуковых антенн являются электроакустические преобразователи (вибраторы), в которых происходит преобразование электрической энергии в механическую и наоборот.
3. Поверхность вибратора находится в соприкосновении с водной средой.
4. В режиме излучения сигнала под действием переменного магнитного или электрического поля поверхность вибратора приходит в состояние колебания, передаваемого водной среде.

В режиме приема поверхность вибратора под действием отраженной звуковой волны начинает совершать механические колебания, преобразуемые в электрический сигнал. В настоящее время применяются акустические преобразователи, обладающие магнитострикционным или пьезоэлектрическим эффектом.

Явление изменения линейных размеров ферромагнитных тел (железо, никель, кобальт) при изменении напряженности пронизывающего их магнитного поля или изменение магнитного состояния этих тел вследствие их деформации под действием механических сил называется магнитострикцией.

Прямым магнитострикционным эффектом называется явление изменения линейных размеров ферромагнетиков при помещении их в переменное магнитное поле. Прямой эффект используется в передающих антеннах.

Изменение напряженности магнитного поля, создаваемого поляризованным (намагниченным) ферромагнетиком вследствие изменения его линейных размеров под действием внешних сил, называется обратным магнитострикционным эффектом. Обратный эффект используется в приемных антеннах.

Конструктивно магнитострикционный преобразователь представляет собой пакет никелевых пластин, который охватывает катушка (обмотка). В передающих антеннах для создания переменного магнитного поля в пакете пластин через катушку пропускают переменный ток.

Находясь в переменном магнитном поле, предварительно намагниченные пластины изменяют свою длину с той же частотой, с которой меняется магнитное поле. Механические колебания вибратора передаются водной среде, что приводит к излучению ультразвукового сигнала.

В приемных антеннах с обмотки снимают электрический сигнал, наводимый переменным магнитным полем, возникающим при деформациях пакета пластин.

Отразившийся от дна ультразвуковой сигнал воздействует на предварительно намагниченный пакет никелевых пластин и изменяет его продольные размеры.

В результате механических колебаний вибратора возникает магнитное поле, которое наводит электрический импульс в охватывающей пакет обмотке.

Пакет вибратора-излучателя и вибратора-приемника располагают в одном водонепроницаемом корпусе – обтекателе забортного устройства. Забортное устройство снабжено приспособлением для крепления его к борту судна при выполнении промеров глубин. При этом обтекатель забортного устройства устанавливают параллельно поверхности воды. Его нижняя плоскость должна быть заглублена не менее чем на 0,3 м.

Действие пьезоэлектрических преобразователей основано на пьезоэффекте, которым обладают некоторые естественные и искусственные кристаллы. В настоящее время в качестве пьезоэлектрического материала используется керамика титаната бария или цирконата титаната свинца.

Прямым пьезоэлектрическим эффектом называется явление, состоящее в том, что при деформациях сжатия или растяжения поляризованного кристалла, на его поверхности появляются электрические заряды. Этот эффект используется в вибраторах-приемниках.

Обратный пьезоэлектрический эффект заключается в том, что кристалл, помещенный в электрическое поле, будет изменять свои линейные размеры с частотой изменения электрического поля. Это свойство используется в излучающих антеннах.

Поскольку пьезоэлектрические преобразователи обычно обладают и прямым и обратным пьезоэффектом, то у многих эхолотов для излучения и приема ультразвука используется одна и та же антенна.

Принцип определения глубины с помощью эхолота заключается в измерении промежутка времени Dt между посылкой ультразвукового импульса и приходом отраженного от дна эхо-сигнала.

Считая скорость распространения ультразвука в воде C0 постоянной, глубина h определится по формуле: . При температуре воды 15°C скорость распространения ультразвука составляет ≈1465 м/с.

Структурная схема эхолота представлена на рис. 20. Блок управления БУ предназначен для включения, настройки, регулировки эхолота и контроля за его работой.

Рис. 20. Структурная схема эхолота

Блок питания БП служит для преобразования постоянного тока источника питания ИП (аккумулятор или судовая сеть) в переменный ток с последующим его выпрямлением в постоянные токи различных напряжений для питания электрических цепей эхолота.

Генератор Г вырабатывает электрические импульсы заданной частоты и подает их на электроакустический преобразователь (вибратор-излучатель ВИ), который излучает ультразвуковой сигнал в водную среду.

Отраженный от дна эхо-сигнал поступает на вибратор-приемник ВП, где преобразуется в электрический сигнал, который после усиления в усилителе У поступает на индикатор И. Индикатор И принимает сигналы, фиксирует их и управляет посылкой следующих импульсов генератором.

Электромеханическая развертка времени реализуется в электромеханических самописцах. Электронная – в цифровых указателях глубин, использующих либо цифровой индикатор, либо электронный самописец (жидкокристаллический дисплей) с блоком памяти, либо их комбинацию.