Датчик эхолота



Принципиальная схема эхолота

Описание опубликовано в журнале «Радио» № 3 за 1999 г., стр. 32…34, 39 — Эхолот.

Предлагаемый самодельный эхолот может быть использован на любительских судах для измерения глубины водоемов, для поиска затонувших предметов, а также при других работах на воде, связанных с необходимостью знать рельеф дна и глубину. Рыболовы же с его помощью легко смогут отыскать наиболее перспективные места ужения рыбы.

Эхолот прошел опытные испытания в сезон 1998 и 1999 года в речной и морской воде, он измеряет глубину водоемов на четырех пределах: до 2,5; 5; 12,5 и 25 метров. Минимальная измеряемая глубина — 0,3 м. Погрешность не более 4% от верхнего предела на каждом диапазоне.


Функциональная схема эхолота показана на рисунке. Он состоит из 4-х функционально законченных блоков: генератора зондирующих импульсов, приемника, блока управления и блока индикации. Их принцмпмальные схемы приведены в подробном описании. Кнопки SB1…SB4 выведены на переднюю панель, с их помощью осуществляется оперативное изменение режимов работы эхолота.

Импульсы частотой 300 кГц с генератора зондирующих импульсов подаются на пьезокерамический излучатель датчик эхолота и в виде ультразвуковых посылок излучаются во внешнюю среду. Отраженный от дна сигнал принимается в промежутке между посылками тем же излучателем и подается на вход приемника, где он усиливается, детектируется и преобразуется в стандартные логические уровни.

В эхолоте предусмотрена временная автоматическая регулировка усиления (ВАРУ), изменяющая коэффициент усиления в течении каждого цикла от минимального до максимального, что повышает помехоустойчивость прибора. В качестве индикатора используется линейная шкала глубины из 26 светодиодов, на которой может индицироваться до четырех отраженных сигналов и вспомогательная шкала из 4-х светодиодов, отображающая предел измерения. Период обновления информации на индикаторе около 0,1 сек, что позволяет легко отслеживать рельеф дна. Основа блока управления — микроконтроллер AT89C2051, который формирует все сигналы, необходимые для работы эхолота.

Дополнительно повышает помехоустойчивость, защищая от случайных помех, программно реализованный импульсный фильтр. Алгоритм работы фильтра заключается в том, что он выводит на индикатор только те отражения, глубина которых при двух последовательных измерениях изменилась не более, чем на 2% включенного предела измерения глубины. Это позволяет в какой-то степени отсеять помехи, например от двигателя.


Питание этого самодельного эхолота осуществляется от 6 элементов типа A316 с общим напряжением 9 В, работоспособность прибора сохраняется при снижении напряжения до 6 В. Потребляемый ток не превышает 7…8 мА + 10 мА на каждый горящий светодиод, в среднем при измерении около 30 мА.

Датчик эхолота изготовлен на основе круглой пластины диаметром 31 мм и толщиной 6 мм из пьезокерамики ЦТС-19 с резонансной частотой 300 КГц. Он собирается в алюминиевом стакане от оксидного конденсатора диаметром около 40 мм и длиной 30…40 мм. Все рисунки и подробное описание методики изготовления самодельного датчика эхолота приведены в подробном описании.

Эхолот весьма прост в наладке и удобен в эксплуатации, не требует калибровки. Предусмотрена возможность оперативного переключения предела измерения, количества индицируемых отражений, а также регулировка эффективности ВАРУ. Импульсный фильтр при необходимости может быть отключен. Значения всех параметров могут сохраняться в памяти в режиме пониженного энергопотребления (SLEEP). В этом режиме потребляемый ток составляет около 70 мкА, что практически не сказывается на сроке службы элементов питания.

Печатную плату я рисовал вручную, в те годы Sprint Layout еще не было. Но радиолюбители, повторившие эту конструкцию, прислали мне рисунки некоторых плат. Я, в свою очередь, делюсь этой информацией с Вами. Это дополнение выложено в архиве в том виде, в каком я его получил — «как есть».


ra4nal.qrz.ru


Знатокам нет смысла объяснять насколько повышается результативность рыбной ловли после приобретения рыбопоисковых приборов. Однако довольно часто рыбакам приходится сталкиваться с ситуациями, когда необходимо приобретение дополнительных датчиков — лучшей альтернативы приобретению новых эхолотов, ведь зачастую стандартные датчики, которые идут комплектом к такому прибору, не отвечают конкретным условиям или вовсе не подходят для некоторых акваторий.

Датчики эхолота, присутствующие в каталоге нашего интернет-магазина, могут значительно расширить области использования рыбопоискового оборудования и максимально увеличить его информативность, если в приборе имеется опция с возможностью подключения дополнительных аксессуаров.

К примеру, у нас в богатом ассортименте представлены датчики для обычных эхолотов и приборов с 3D технологией, как с кабелем, так и беспроводные. Можно найти аксессуары, выполненные в виде поплавка или для стационарной установки на плавательные средства.


Помимо указанного, в каталоге имеются основные одно- и двухлучевые модели, которые осуществляют передачу эхолокационных данных в прибор. Также имеются и многолучевые датчики (с 4 и 6 лучами), которые способны изучать большую подводную площадь. Датчики бокового обзора также значительно расширяют информативность эхолотов. Кроме этих аксессуаров, пользу во время рыбалки оказывают и такие комплектующие, как температурные датчики, GPS-приемники и даже особый двухлучевой датчик на зимний эхолот, который можно с успехом использовать для подледной рыбалки. На беспроводной эхолот, пользующийся активным спросом ввиду своего удобства, в нашем интернет-магазине тоже можно найти богатый ассортимент различных датчиков.

Ассортимент просто огромен, а, если учесть, что они еще подразделяются по способу крепления к плавательным суднам, то выбор значительно осложняется. Например, крепление может быть на транец лодки, для резиновой лодки, универсальное, для подледной ловли. По методу крепежа — это присоски или саморезы. Выбирая столь необходимое оборудование, нужно особое внимание уделять вопросу совместимости его с вашим эхолотом, а также наличию подходящих разъемов для подсоединения.

Чтобы сомнений никаких не оставалось, стоит обратиться за консультацией к профессионалам, к которым, без сомнения, относятся наши сотрудники, отлично знакомые со всем ассортиментом товаров. Они смогут подсказать, какой датчик подойдет лучше всего, учитывая ваши рыболовные предпочтения. Обращайтесь!


Датчик эхолота Датчик эхолота Датчик эхолота

www.humminbird.ru

Что представляет собой эхолот для смартфона?

эхолот для смартфона на андроид

Это разновидность портативных сонаров-датчиков, которые могут крепиться к леске или специальной веревке. Традиционное исполнение устройства – форма шара, в который интегрирован трансдьюсер. Использовать эхолот со смартфоном можно только с берега, поскольку на лодке, особенно в процессе движения, невозможно будет обеспечить его надежную фиксацию. Существуют модели для операционных систем iOS и «Андроид». В данном случае рассматривается второй вариант, однако все чаще изготовители предусматривают поддержку обеих систем.

Важно подчеркнуть и отсутствие проводов в системе коммуникации. Если стационарные транцевые модели имеют кабельное соединение с дисплеем, то эхолот, работающий со смартфоном, передает сигнал по каналам Bluetooth или Wi-Fi. Существуют и модификации с радиомодулями.

Принцип работы устройства


эхолот для смартфона на андроид цена

Несмотря на существенную разницу между портативными беспроводными и стационарными моделями, все эхолоты работают на основе излучения импульсов, которые обрабатываются и предоставляются пользователю в удобном виде. Тот же смартфон с помощью специального приложения графически отразит рельеф дна, покажет глубину и активность рыбы – конкретный набор сведений зависит от модели. Главным средством эхолокации является вышеупомянутый трансдьюсер. Это датчик-излучатель, посылающий сигналы к поверхности дна и принимающий отражаемые волны. В процессе работы эхолот со смартфоном могут менять параметры взаимодействия в зависимости от условий. В частности, пользователь изначально сам может настроить свойства коммуникации, но высокотехнологичные модели способны автоматически корректировать, к примеру, частоту отправки импульсов. После того как информация появилась на экране смартфона, пользователь принимает те или иные решения по изменению тактики ловли. Подобные устройства позволяют искать наиболее благоприятные места для рыбалки.

Система энергоснабжения

Отсутствие проводов обуславливает один из главных недостатков подобных сонаров. Дело в том, что рыбалка – это длительный процесс, а автономия для беспроводной электроники всегда ограничивается несколькими часами.


тчики оснащаются аккумуляторами, средняя емкость которых составляет 500-1000 мАч. Хотя в режиме ожидания устройство может сохранять потенциальную готовность к работе в течение нескольких суток, активный формат эксплуатации расходует энергию за 8-10 часов. Это касается моделей с аккумуляторами на 700-800 мАч. Речь идет именно об усредненных показателях, поскольку на интенсивность сокращения объема батареи будут влиять и погодные условия. Например, зимний эхолот для смартфона расходует на 15-20% энергии больше, что следует учитывать. Некоторые производители также предусматривают несколько аккумуляторов в одном комплекте. Причем в зависимости от формата исполнения батареи может допускаться и возможность его подзарядки от автомобильного прикуривателя. В этом случае можно обеспечить практически безостановочный процесс сканирования, заряжая и меняя элементы питания.

Основные характеристики датчика

эхолот для смартфона из китая

Эффективность работы устройства в первую очередь определяется его мощностью. У портативных сонаров она редко превышает 300 Вт. Модели с таким потенциалом оптимально подойдут для обычной ловли с берега при дальности заброса порядка 30-40 м. Мощность влияет на глубину обнаружения, которая может достигать от нескольких десятков до сотен метров – в диапазонах 40-500 м работает большинство моделей.


дальность излучения повлияет и частота. Чем она ниже, тем выше радиус действия. К примеру, 50 кГц обеспечат те самые 500 м. Но важно учитывать, что на функцию беспроводного датчика эхолота для смартфона повлияют и характеристики воды. Так, в условиях повышенной минерализации глубина мониторинга может сократиться вдвое. При этом не стоит ориентироваться исключительно на мощность с частотой. Важен и угол сканирования, который в среднем варьируется от 15° до 45°. Это величина охвата подводного пространства – соответственно, от узкого поля к широкому.

Модель Deeper Smart Sonar

эхолот со смартфоном

Одна из лучших моделей портативных эхолокаторов в сегменте от известного эстонского производителя Deeper. К особенностям аппарата относится наличие двух точек излучения – трансдьюсеры с частотами 90 и 290 кГц охватывают углы на 55° до 15°. Это значит, что датчик эхолота для смартфона будет отражать на экране рыбу с высокой детализацией. Функциональность модели тоже заслуживает внимания. Устройство имеет GPS-модуль, поэтому данные сканирования могут накладываться на реальную картографическую схему в специальном приложении. Данная возможность позволяет фиксировать информацию о посещенных объектах.

Высокая мощность датчика негативно отразилась на автономности. Если нужен зимний эхолот для смартфона, то придется рассчитывать не более чем на 5 ч работы на одном заряде. Причем восполняется объем аккумулятора не менее 2 ч. К минусам этого предложения можно отнести и высокую стоимость, которая составляет порядка 20 тыс. руб.

Модель Deeper Smart Fishfinder


Модификация от того же производителя, но с более скромными возможностями. Распространение сигнала достигает 40 м, а высокая точность сканирования поддерживается на глубинах порядка 50 м. При этом аппарат тоже имеет два луча, но с меньшими диапазонами. Унаследовала эта версия и недостаток автономности – аккумулятор способен функционировать на протяжении 4 ч. Что касается сильных сторон, то они отражаются в качественном мониторинге с высокой степенью детализации и наличии лунного календаря. В среднем цена эхолота для смартфона на «Андроиде» этой модификации составляет 10-11 тыс. То есть это бюджетный вариант предыдущего устройства с понятными ограничениями в технико-эксплуатационных качествах.

зимний эхолот для смартфона

Модель FishHunter Directional 3D

Высокотехнологичная модель портативного эхолота, которая имеет пять трансдьюсеров. Частотный диапазон простирается от 381 до 675 кГц, что дает возможность точно отражать положение рыбы. Впрочем, глубина исследования все равно ограничивает этот эхолот для смартфона на «Андроиде» до 55 м. Зато у аппарата также предусмотрен GPS-модуль, с помощью которого можно формировать подводную карту объекта.

К дополнительному функционалу модели стоит отнести подсказки для рыболова. Так, в процессе сканирования устройство сигнализирует о том, в каком месте лучше всего забросить крючок. Что касается приставки 3D, то она указывает на возможность трехмерного моделирования карты с выделением текстуры рельефа. Подобным опционалом прежде обеспечивались только стационарные дорогостоящие модели, но цена эхолота для смартфона на «Андроид» от компании FishHunter вполне приемлема для своего класса – в среднем 21 тыс.

датчик эхолота для смартфона

Как выбрать подходящую модель?

Учитывать главным образом следует основные эксплуатационные качества – частоту излучения, глубину сканирования и емкость аккумулятора. Далее можно переходить к дополнительным функциям. Если возможность 3D-картографии в большей мере является эргономической опцией, то, к примеру, GPS-приемник можно отнести к полезным практическим инструментам. С его помощью рыбак сможет составлять полноценные карты, указывая посещенные места и соответствующие комментарии к ним. В плане выбора по качеству лучше ориентироваться на крупных изготовителей. Приобретать эхолот для смартфона из Китая по ценам 5-7 тыс. нежелательно, поскольку даже при широкой функциональности они едва ли обеспечат высокую точность исследования дна. Лишь в редких случаях такая продукция подтверждает высокие изначально заявленные параметры на практике применения. Также следует учитывать наличие средств внешней защиты – чувствительный элемент должен иметь как минимум водонепроницаемую оболочку и покрытие, оберегающее от механических воздействий.

Нюансы эксплуатации эхолотов для смартфона на «Андроиде»

На первом этапе применения следует наладить синхронизацию между мобильным устройством и датчиком. Специальные приложения от самих изготовителей эхолокаторов помогают автоматически выполнять эту процедуру. Далее уже на месте эксплуатации следует зафиксировать смартфон. Поскольку он будет мешать в процессе ловли, будет не лишним предусмотреть специальный держатель и закрепить на нем корпус. Некоторые комплекты с датчиками включают подобные приспособления. После этого и сам эхолот для смартфона на «Андроиде» должен быть надежно зафиксирован на леске или отдельно забрасываемой веревке. Но важно не перепутать его направление – луч на рабочей поверхности датчика должен ориентироваться вниз.

беспроводной датчик эхолота для смартфона

Заключение

Использование портативных средств мониторинга дна, безусловно, является удобным способом получения нужной информации для рыболова. Но их рабочие качества существенно уступают стационарным аналогам с собственными дисплеями. Особенно эта разница видна на примерах эхолотов для смартфона из Китая с ценниками не выше 8-10 тыс. Как правило, это маломощные модели с низкой эффективностью. Но чем в этом случае оправдывается применение таких датчиков кроме эргономики? Все же подобные гаджеты могут стать полезными, если планируется их применять на небольших глубинах при забросах с берега. Но для выхода в открытые воды на катере, к примеру, в такой оснастке просто не будет смысла.

fb.ru

Знакомство с эхолотом, или специфика сонара

С появлением недорогих эхолотов ориентироваться на воде стало намного проще. Раньше основным инструментом «маломерщиков» была лоция, зачастую не видевшая руки корректора годами, а посему не учитывающая изменений структуры дна. Сегодня картинкой дна в реальном времени уже никого не удивить.

  • Для рыболовов и любителей дайвинга существуют дорогие структурные сканеры, которые с удивительной точностью показывают цветную картину дна.
  • Путешественникам доступны картплоттеры, совмещающие в себе функции навигатора, эхолота, а также панели приборов контроля двигателей.
  • Владельцам тихоходных яхт помогают вперёдсмотрящие эхолоты. Для скоростных судов в условиях небольших глубин эти приборы не актуальны, так как мало отличаются по функционалу от обычного сонара. Ведь датчик способен «заглядывать» вперёд всего на 2-3 глубины.
  • Наиболее массовый сегмент – недорогие одно- и двухлучевые эхолоты. Они используются рыбаками, туристами, и даже любителями подлёдного лова.

Даже самый простой прибор способен измерять температуру забортной воды, сообщать о падении напряжения бортовой сети, а также информировать звуковым сигналом о резком уменьшении глубины. Индикацию «рыбок» рассматривать не будем, потому что сегодня мы ведём разговор о пользе сонара для судовождения в условиях недостаточной глубины.

Ориентируемся по звуку

как работает эхолот

Принцип работы эхолота не изменился за последнюю сотню лет. Уменьшились размеры приборов, оптимизировались алгоритмы обработки сигнала. Но по-прежнему приёмопередатчик отправляет высокочастотный сигнал вглубь воды и ждёт, когда он вернётся, отраженный от рельефа дна.

В зависимости от плотности грунта отраженный сигнал ослабевает. Для получения данных о глубине прибор анализирует время возврата сигнала. Структуру дна характеризует ослабление сигнала. Таким образом, на экране эхолота мы видим рельеф дна различного оттенка – от черного (камень) до светло-серого (ил).

Индикация «рыбок» основана на определении воздушных вкраплений в толще воды – плавательных пузырей предполагаемых рыб. Если для рыболовов эта опция может представлять определённый интерес, то для судовождения она абсолютно бесполезна и отвлекает внимание.

В процессе управления скоростной моторной лодкой на судоходных реках средней полосы России не столько важны абсолютные значения глубины, сколько динамика её изменения. Если под килем 5-6 метров, и картинка дна резко поползла вверх – это повод для коррекции курса – скорее всего, мы сбились с судового хода и движемся на свал. В Карелии вполне возможно разбить редуктор мотора и при глубине более 5 метров. Подводные камни зачастую стоят поодиночке и не выходят на поверхность. Вкупе с колебаниями уровня воды на таких водоёмах с каменистым дном нужно быть особо внимательным.

эхолот

Иное дело – когда глубина 30, 50, а то и более 100 метров. В этом случае показания эхолота не имеют приоритетного значения. Однако не стоит недооценивать важность этого прибора – ведь рано или поздно придется идти в прибрежной полосе, где могут находиться затопленные сваи, корпуса больших судов и каменные косы.

Для того, чтобы избежать хаотичного изменения показаний на скорости глиссирующего судна, достаточно вручную ограничить диапазон глубин. Практически все приборы позволяют это сделать. Таким образом, исключаются гармоники, кратные реальной глубине.

Устанавливаем эхолот своими руками

установка эхолота

Приятно проводить время, занимаясь улучшением лодки. Установка эхолота – полезное занятие. Поэтому вооружимся знаниями и приступим к монтажу.

По поводу дисплея вариантов не так много. Его устанавливаем сверху на горизонтальную часть панели или на наклонную, обращенную к судоводителю. Важно, чтобы экран не перекрывал обзор при движении под тентом и не бликовал в солнечную погоду.

Ситуация с выносным датчиком гораздо сложнее. Поскольку в нём располагаются не только приёмник и передатчик, но ещё и датчик температуры, важно обеспечить надёжный контакт с водой. По конструкции датчики различаются на внешние (забортные) и встраиваемые в днище. Каждый из этих вариантов обладает своими недостатками.

  • монтаж эхолота

    Забортный датчик, устанавливаемый за транцем, обладает массой недостатков. При достаточном заглублении создаёт фонтан брызг во время глиссирования. Во время швартовки кормой к берегу легко повреждается крепление датчика. Этот способ установки (2 самореза и одно отверстие для кабеля) наиболее простой, в инструкциях к приборам он подробно описан.

  • датчик эхолота

    Встраиваемый датчик требует установки в днище. Существует правило, что если можно избежать лишних отверстий ниже ватерлинии – лучше их не делать. Исключение – датчик впередсмотрящего эхолота. Но он ставится ближе к носовой части (в первой трети) днища, в этом случае лучше доверить установку людям с опытом и соответствующим инструментом.

  • Промежуточное решение – подъёмный транцевый датчик, установленный на струбцине с регулировкой по высоте. По сути, используется три положения. При подходе к берегу достаточно поднять датчик. Для рыбалки нужно опустить вниз. На ходу можно отрегулировать так, чтобы при минимуме брызг можно было понять приблизительную картину дна. Однако, имея мотор с гидроподъёмом и электрозапуском, каждый раз бегать к транцу и упражняться с установкой быстро надоест. Поэтому такое решение в основном применяется для надувных лодок-тузиков, где приходится сидеть за румпелем у транца.
  • Оптимальный вариант с точки зрения совокупности эксплуатационных качеств – установка (вклейка) датчика, предназначенного для внешней установки, внутрь корпуса. Такой способ не рекомендуют инструкции по причине того, что сложно обеспечить стабильный результат. А производителю оборудования не нужны претензии.

Поскольку мы ещё относимся к исчезающему подвиду «Homo sovieticus», то в нас с детства сидит тяга к экспериментам, творчеству и различным исследованиям. Вот и датчик эхолота мы разместим изнутри на днище рядом с транцем.

Возможные варианты рассмотрим в следующей главе.

Вклеиваем датчик эхолота в корпус

датчик эхолота

Действительно, весьма заманчиво выглядит возможность пользоваться эхолотом на любой скорости, при этом, не вмешиваясь в конструкцию днища, не опасаясь за повреждения датчика, и не имея фонтана брызг за транцем. Почему все так не делают? Рассмотрим случаи, когда такой способ невозможен или требует слишком больших НИОКР ☺

  • Корпус с поперечными реданами. Аэрируемое днище благоприятно сказывается на скоростных показателях судна, но совершенно не подходит для установки внутрь датчика эхолота из-за пузырьков воздуха в пограничной среде. Эхолот в этом случае будет работать только во время стоянки и при движении в водоизмещении. 
  • Деревянный корпус. Не фанера, оклеенная стеклотканью, а настоящее дерево. Из-за пористой структуры доски экран прибора предательски молчит.
  • Водоизмещающие корпуса с вельботной кормой, которая на волнах оказывается в воздухе. В этот момент показания прибора теряются.
  • Некоторые пластиковые корпуса с двойными стенками. В таких «сэндвичах» пространство между стеклопластиком заполнено двухкомпонентной полиуретановой пеной, и для установки датчика нужно резать внутреннюю «скорлупу», а её жалко, особенно на новой лодке.
  • Пространство в районе киля и продольных реданов на килеватых корпусах. Завихрения и пузырьки воздуха не дадут спокойно работать прибору, поэтому перед окончательной установкой проверим функционирование прибора в нескольких местах и выберем лучшее.

Для обеспечения постоянства среды применяют антифриз, эпоксидную смолу, автопластилин, силиконовый герметик, термоклей, смазку для медицинского прибора (УЗИ). Понятно, что все эти материалы вносят погрешность в показания прибора и ухудшают чувствительность, однако практика показала работоспособность такой схемы.

Вклеенные датчики отлично работают на стеклопластиковых и алюминиевых лодках. Однако гарантировать работоспособность предложенных схем именно на вашем корпусе никто не сможет. Поэтому остаётся действовать методом проб и ошибок.

В поисках эха

Итак, кабель протянут по всем правилам, монитор закреплён и заботливо укрыт крышкой, а в корме радом с трюмной помпой лежит датчик эхолота. Наша задача – найти оптимальное место, чтобы датчик не мешал коммуникациям (например, сливу подсланевых вод), а на показания не слишком влияли пузырьки воздуха, попадающие под днище на ходу. Достигнуть требуемого результата можно тремя способами.

Способ первый

монтаж эхолота

Прикрутить датчик к транцу изнутри, направив луч вниз перпендикулярно поверхности воды. В этом случае обязательно постоянное наличие определённого уровня подсланевых вод, чтобы между датчиком и днищем не было воздушного клина. Автор этой статьи долгое время имел лодку, в которой для корректной работы эхолота было достаточно вылить под слани всего 2 литра забортной воды.

Причем это было найдено экспериментальным путём, когда было испробовано 5 или 6 положений датчика. Эхолот никак не хотел работать. Заезды было решено прекратить, лодку поднять. Как обычно, после постановки на прицеп сливной шпигат был открыт для просушки, но воды под сланями не было. Решив поправить лодку на прицепе, загнал её обратно в воду, не закрутив пробку. Каково же было удивление, когда эхолот вдруг исправно заработал. Прием даже на скорости более 60 км/ч. В результате каждая поездка начиналась с выливания двухлитровой бутылки на пол, чему очень удивлялись гости.

Второй способ

что такое эхолот

Заключается в приклеивании датчика на силикон на ровный участок днища между реданами. Стараемся плоскость датчика зафиксировать не параллельно днищу, а параллельно воде. Однако небольшое отклонение (до 10-15 градусов) допустимо.

В качестве фиксирующей массы используем силиконовый герметик или автопластилин. Если на ходу испытания покажут правильность выбранного места, можно переклеить датчик на эпоксидный клей. Однако стоит убедиться в отсутствии пузырьков воздуха между датчиком и днищем.

Третий способ

датчик эхолота

В какой-то степени он сочетает достоинства первого и второго способов. Смысл его в том, чтобы между датчиком и днищем была жидкость-проводник, но в самой лодке этой жидкости не было. Несколько мудрено, правда? Попробуем разобраться и установить датчик.

Для монтажа нам потребуется ёмкость с узким горлом и ровным основанием. Для этого отрежем верхнюю часть двухлитровой пластиковой бутыли или полиэтиленовой канистры. Под куполом ближе к дну зафиксируем датчик. Провод сенсора будет выходить через горлышко бутылки.

Основная задача – надёжно зафиксировать край ёмкости к днищу. Соединение должно быть герметичным и надёжным. Можно использовать силиконовый герметик или эпоксидную смолу. Для лучшей прочности соединения край пластика, прилегающий к днищу, делаем шершавым с помощью шкурки. Приклеенный купол оставляем сохнуть. После полимеризации приступаем к самому главному.

Заполняем ёмкость через горлышко антифризом. Это позволит оставлять лодку с датчиком зимовать на морозе и забыть о том, что эхолот установлен нештатным образом. Если у вас получится надёжно зафиксировать купол к днищу, а датчик к куполу, вы получите оптимальный вариант установки датчика. Стоит заметить, что если вы остановитесь на третьем способе, прокладывать кабель датчика заранее не следует. Первым действием будет продевание разъёма в горлышко бутылки, потом вклейка, заполнение, тестирование, и только на заключительном этапе – прокладка кабеля.

Стоит заметить, что установка изнутри корпуса влияет на точность измерения температуры забортной воды,  демпфируя показания. Поэтому если для вас температура является приоритетным показателем – либо выносите датчик за борт, либо ожидайте 5-10 минут, пока изменения температуры воды дойдут до датчика, нагрев (или охладив) днище. В корпусах из сплава алюминия этот эффект минимален, в стеклопластиковых выражен сильнее.

Правильно установленный датчик эхолота ничем не выдаёт своего присутствия и радует судоводителя стабильными показаниями на дисплее прибора.

Подводим итоги

эхолот

Эхолот – это не только прибор, показывающий глубину. Это незаменимый инструмент при управлении маломерным судном. Основываясь на его показаниях и сверяя их с лоцией, можно уверенно ходить в сложных местах, многократно снижая риск сесть на мель или повредить движитель.

Дорогие модели картплоттеров занимают центральное положение на панели, вытесняя остальные приборы. По сути, экран картплоттера – это центральный пульт бортовой системы. Он способен заменить всю остальную телеметрию — позиционирование на карте, лоцию, систему навигации, спидометр, компас, приборы контроля двигателя и часы. И лишь принцип резервирования заставляет нас иметь отдельный аналоговый компас и запасной навигатор.

proboating.ru

ЭХОЛОТЫ: — датчики и помехи. Часть 3.

coc - 001

Как мы условились еще в самом начале нашего разговора, особенности использования эхолотов для поиска рыбы оставляем на откуп специализированным изданиям. Нас же в первую очередь интересует навигационная сфера применения этих устройств, нацеленная на увеличение безопасности плавания – здесь тоже хватает своих тонкостей. В отличие от впередсмотрящего гидролокатора, классический эхолот, даже многолучевой, «смотрит» строго вниз. Конечно, конусообразный луч захватывает на дне не некую локальную точку, а довольно широкое пятно, площадь которого увеличивается с глубиной, но даже при установке приемопередающего датчика не на транце (наиболее распространенный вариант), а на миделе или в носу, по сути вы имеете дело с «устаревшими» данными замеров, т.е. видите те участки дна, которые фактически уже успели миновать.

Чем выше скорость, тем меньше времени отделяет вас от возможного подводного препятствия, которое может не отобразиться на экране даже в самый момент столкновения с ним. Однако, если говорить о естественных изменениях донного рельефа, то приближение к отмелому участку в большинстве случаев можно вычислить по уменьшению глубины, отображаемой эхолотом. Если линия «дна» на экране резко пошла вверх, это весомый повод поскорее сбросить газ (рис. 1).

Как правило, «ямы» и «горы» с практически отвесными стенками для большинства наших водоемов все же нетипичны – обычно наличествует более-менее пологий подъем, способный просигнализировать о приближении к отмели. Правда, на каменистых акваториях (особенно в узкостях – например, скалистых шхерах) следует проявлять особую осторожность, поскольку данный метод там может и не сработать.

Отдельная песня – искусственные водохранилища, где при сходе с размеченного фарватера есть риск налететь на затопленное в результате постройки плотины здание или даже на церковный шпиль. Никак заранее не предупредит о себе и забитая под водой бетонная или железная свая – хотя встреча с ней возможна на таких глубинах дна, когда движение полным ходом рискованно по определению.

Но все же – конечно, при некотором знании местной обстановки и вообще благоразумии – ориентироваться на изменения естественного рельефа вполне оправданно. Только к лучшему, что с ростом скорости «график» на экране эхолота (который мы намеренно не называем линией рельефа, поскольку он представляет собой лишь последовательность точечных замеров) значительно «сжимается» и показывает подъем более крутым, нежели в действительности.

Сделать картинку более наглядной позволит регулировка скорости прокрутки дисплея, но не забывайте, что если вывести ее на минимум, резкое изменение глубины может выглядеть вполне невинно.Поэтому обращайте внимание не только на крутизну линии, но и на сменяющие друг друга цифры в метрах или футах. Основная же проблема, по мнению большинства, совсем в другом. Многие искренне убеждены, что на глиссирующей лодке на полном ходу от эхолота попросту нет никакого толку.

Речь, как вы уже догадались, идет о помехах. Эта проблема наверняка волнует и основных пользователей «фишфайндера» – рыболовов, но для тех, кто рассматривает эхолот в первую очередь как навигационный инструмент, непонятный «снег» на экране или явно несоответствующие действительности показатели могут быть чреваты куда более серьезными проблемами, нежели перспектива явиться домой с пустыми руками.

На самом деле, кто не сталкивался с подобной ситуацией: на малом ходу, согласно показаниям прибора, под вами должно быть чуть ли не 100 м чистой воды, но стоит только прибавить газ и выйти на режим, как возле условной линии поверхности воды на экране появляется размытая «засветка», а цифровой индикатор начинает показывать откровенно опасные глубины в пределах всего лишь метра-полутора.

001

Ответ, как правило, кроется не в самом эхолоте как таковом. Конечно, ответственность за помехи может нести множество разнообразных факторов, но в большинстве случаев все упирается в расположенный под водой датчик – а вернее, в способ его установки, поэтому остановимся на этом поподробнее.

Бытует мнение, что эхолот на большой скорости не работает по той причине, что отраженный сигнал «отстает» от лодки, оставаясь далеко за кормой и не успевая попасть обратно на датчик. Но даже простейший математический подсчет показывает, что это не так.

Скорость звука – это вам не шутки, а уж тем более в воде, где он распространяется почти впятеро быстрее, чем в воздухе (1450–1500 м/с в зависимости от солености). Таким образом, при глубине 50 м сигнал вернется обратно уже через 0.07 с, и даже при скорости 100 км/ч лодка за это время успеет продвинуться менее чем на 2 м.

При таких условиях и «узкий» луч с 15-градусным коническим углом имеет более чем солидный запас. Здесь стоит еще раз освежить в памяти, на что реагирует эхолот – а точнее, от чего отражается его ультразвуковой «луч».

Ведь помимо грунта – камня, песка, глины и даже неплотного ила – сигнал отражают также пузырьки воздуха или газа (кстати, именно поэтому эхолот «видит» рыбу, реагируя на ее плавательный пузырь).

Наиболее мощный источник аэрации воды на моторной лодке – гребной винт – в принципе, эхолоту практически не мешает, поскольку образуемая им туча пузырьков отбрасывается назад (при транцевой установке датчика исключением могут быть разве что классические стационарные силовые установки с прямыми валами и гребными винтами, расположенными под днищем и не выходящими за габарит корпуса по длине).

Главную проблему в подавляющем большинстве случаев представляет собой сам корпус, тоже аэрирующий воду на ходу. Тихоходные водоизмещающие корпуса, особенно круглоскулые, от этого практически избавлены; глиссирующие лодки производят воздушные пузырьки в достаточно большом количестве – как вследствие высоких скоростей, так и из-за особенностей обводов.

Наиболее часто причиной аэрации, способной сбить эхолот с толку, являются продольные реданы глиссирующих корпусов, особенно обрывающиеся до транца – их кормовые срезы тянут за собой длинные воздушные «хвосты» (рис. 2).

002

О поперечных реданах, образующих за собой широкую воздушную «прослойку», и вовсе умолчим, хотя не меньшую проблему для эхолота создают также реданоподобные бортовые «карманы» патентованных корпусов вроде «FasTrac», «MaxTrac» или «APS».

Пузырьки могут образовываться на высоких скоростях и просто на гладких участках днища. Наконец, источником аэрации способен стать сам погруженный в воду датчик. Казалось бы, при своих микроскопических размерах пузырьки не должны создавать серьезных помех, но, во-первых, их много, а во-вторых – и что гораздо важнее! – они «пролетают» в непосредственной близости от датчика.

Сила «луча» с глубиной уменьшается, а от аэрированной воды, которая буквально омывает излучатель, возвращается «эхо» практически той же силы, что и сам исходный сигнал.  Накладываясь на его отражения от дна водоема (а то и полностью заглушая их), оно полностью сбивает с толку процессор эхолота, который просто не понимает, что ему «рисовать» на экране. Когда образуемых корпусом пузырей много, и возникает та самая «засветка» у линии поверхности, а цифровые значения глубины начинают хаотически сменять друг друга в опасном диапазоне величин.

При всем разнообразии корпусов и их обводов конкретные советы давать трудно, и стопроцентной гарантии того, что эхолот будет «чисто» работать на той или иной лодке на высоких скоростях, не даст, пожалуй, ни одна компания-производитель. Но все же во многих случаях решить проблему можно – кроме предварительных расчетов и прикидок, для этого может потребоваться ряд экспериментов.

Монтажные инструкции дублировать не будем – остановимся лишь на самых важных моментах, учет которых позволит использовать эхолот на ходу. Кстати, как правило, датчик полагается ставить по правому борту.  Объяснения этому ни в одной инструкции найти не удалось, но можно предположить, что оно кроется в правом расположении поста управления на подавляющем большинстве лодок (проще уложить соединительный кабель), а также не исключено, что имеется и какая-то связь с правым направлением вращения гребного винта.

При самом распространенном варианте установки датчика – на срезе транца – наибольшее внимание следует уделить выбору его положения между скулой и ДП корпуса (рис. 3).

Место монтажа уже заранее ограничено – первым делом надо соблюсти требование по минимальному расстоянию до подвесного мотора или угловой колонки, прописанное в большинстве установочных инструкций (производимый мотором шум охватывает не только слышимый диапазон, так что не исключено, что эхолот его «услышит» и будет тем самым введен в заблуждение).

Далее тоже особо не разгуляешься, даже при большой ширине корпуса. Основную проблему, как уже отмечалось, представляют собой продольные реданы, не доходящие до среза транца – постарайтесь расположить датчик так, чтобы срывающиеся с их оконечностей струи воздушных пузырьков на него не попадали.

003

Дополнительную сложность может представлять собой корпус с большой килеватостью на транце – на режиме глиссирования значительная часть его днища поднимается из воды (а на воздухе эхолот бессилен) так что «запретная зона» имеется на килеватой быстроходной лодке не только в ДП, но и у бортов.

Впрочем, направление аэрированных потоков на ходу мы можем представить себе разве что чисто теоретически, и наилучшим является всетаки экспериментальный метод. Очень хорошо, если у вас есть съемный кронштейн для датчика, снабженный струбциной (рис. 4).

Когда лодка рассчитана на подвесник и оборудована широким подмоторным рецессом, временно прикрепить его к транцу на различных расстояниях от ДП и проверить правильность своих теоретических выкладок на деле не так сложно.

Подобрать оптимальное положение датчика по высоте, как правило, еще проще. Основная идея в том, чтобы за срез транца он выступал минимально и при этом всегда имел надежный контакт с «проводником» ультразвукового сигнала – водой.

(Изложенное во многих инструкциях требование располагать его с небольшим обратным углом атаки, скорее всего, связано лишь с тем, чтобы луч немного «заглядывал вперед» – эхолот исправно работает и при абсолютно горизонтальном положении «подошвы» датчика. А вот если она хотя бы слегка смотрит назад, аэрация будет возникать непосредственно на рабочей поверхности излучателя).

При испытаниях имейте в виду, что вызвать некорректную работу эхолота на высокой скорости способны не только воздушные пузырьки, но и поведение самого датчика. Набегающий поток воды иногда вызывает его дрожание или вибрацию – в общем, нечто вроде того, что в авиации именуют «флаттер». В этом случае советуем сначала стабилизировать его, немного изменяя высоту установки и «угол атаки».

004

Настоятельно рекомендуем крепить датчик не непосредственно к транцу, а через промежуточный вертикальный «рельс», который позволяет не только тонко регулировать высоту, но и вовсе поднять излучатель из воды, когда он не нужен (это и снизит сопротивление на ходу, и убережет его от нежелательных встреч с болтающимся по волнам мусором и обрастания).

Если вы предпочитаете установить датчик стационарно, а не на легкосъемной струбцине (обычно она используется на самых маленьких лодках, в том числе надувных), то без отверстий в транце не обойтись.

Поскольку сверлить транец придется в довольно проблемной зоне – рядом с ватерлинией или даже ниже ее, позаботьтесь о том, чтобы в результате ваших действий корпус банально не потек.

Толстые резиновые прокладки под крепежные болты или саморезы – не лучшее решение, поскольку резина имеет свойство усыхать и «садиться», так что лучше всего применить специальный водостойкий герметик (такой же, как при установке мощных подвесных моторов на болтах).

Он же заодно застрахует крепеж от самопроизвольного отворачивания. А вообще-то при использовании саморезов часто нет нужды сверлить транец насквозь – толщина фанерной «закладки» обычно это вполне позволяет.

В этом случае перед тем, как вооружиться дрелью, отметьте на сверле (например, изолентой) точную глубину сверления. Герметичность требуется и в месте входа в транец соединительного кабеля.

Проблема здесь в том, что отверстие должно быть, во-первых, сквозным, а во-вторых, достаточно большим, чтобы в него пролез не только сам провод, но и довольно толстый соединительный штекер. Поэтому располагайте место входа кабеля повыше от ватерлинии, а также обязательно прикройте его штатной защитной крышечкой, которую полагается набивать все тем же герметиком.

005

На лодке с подвесником провод со штекером можно, конечно, пропустить и через общий «патрубок» в рецессе вместе с прочими проводами и тросами мотора – главное, чтобы при этом исключался риск зацепиться за него ногой или какой-нибудь торчащей из причала железкой при швартовке.

Естественно, перед сверлением любых отверстий в корпусе не лишним будет предварительно заглянуть внутрь и убедиться, что вы не заденете сверлом какую-нибудь важную деталь и что провод будет легко протянуть к посту управления.

И еще один важный момент, связанный с монтажом системы. Избегайте резать и вновь сращивать соединительный кабель – если толщина штекера не позволяет пропустить его сквозь имеющееся отверстие в переборке, лучше просто использовать сверло потолще.

Кабель – многожильный, причем часть проводов, залитых в общую изоляцию, снабжена экранирующими оплетками. «Самопальное» их соединение может привести к тому, что прибор начнет «глючить».

И уж тем более не наращивайте кабель первыми попавшимися проводами, если не хватает длины – экономия в 700–900 руб., которые необходимо потратить на покупку фирменного удлинителя со стандартными разъемами, может выйти боком.

Предположим, что все перечисленные выше «механические» меры мы уже приняли, но эхолот все равно работает на ходу нестабильно. Остается ли шанс исправить ситуацию? Да, еще не все потеряно. И первое, что стоит попробовать – это регулировку чувствительности самого прибора.

006

Следует заметить, что это не в коей мере не изменение мощности – «громкость» посылаемого сигнала всегда остается неизменной. Речь идет о степени усиления принимаемого «эха».

При большом количестве мелких источников помех вроде тех же воздушных пузырьков и выведенной на максимум чувствительности эхолот «глохнет», не в силах справиться с хаосом поступающей информации – в шумной толпе вы ведь тоже часто слышите каких-то посторонних людей, а не находящегося поблизости собеседника.

Если аппарат предусматривает не только автоматическую, но и ручную регулировку, можно попробовать задействовать ее на ходу – нередко это приносит положительные результаты. Кроме того, при двухлучевой соосной схеме эхолота попробуйте отключить один луч (первым делом «широкий») – по какой-то необъяснимой причине иногда и такое срабатывает.

Есть и еще ряд «шаманских» приемов, к которым вы можете прибегнуть, не снимая рук со штурвала и рукоятки дросселя. Чтобы хотя бы кратковременно «заглянуть» под воду на полном ходу, плавно покачайте штурвалом вправо-влево.

Поворот и соответствующий ему крен слегка приподнимет датчик или, наоборот, опустит его поглубже в воду; изменят свое направление и срывающиеся с реданов струйки воздушных пузырьков. Перераспределить потоки на днище можно также при помощи триммера, слегка изменив дифферент.

В конце концов, попросту сбросьте газ – не исключено, что эхолот «оживет» еще на режиме глиссирования. При установке датчика стоит иметь в виду, что не только лодка мешает эхолоту – эхолот тоже способен «мешать» лодке!

007

Об увеличенном сопротивлении движению, создаваемом выступающим под воду датчиком, мы уже упомянули. Но вот еще один пример, почерпнутый из собственной практики.

Испытания одного 6-метрового «дейкрейсера» растянулись на два дня, и на второй день нас ждал неприятный сюрприз: лодка, которая только вчера вела себя практически идеально, вдруг закапризничала в крутых левых поворотах – винт постоянно хватал воздух.

Мы буквально голову сломали, пытаясь определить причину, пока не припомнили, что вечером механики устанавливали на нее эхолот. Датчик из-за спешки привинтили на первое приглянувшееся место на транце, да еще и основательно его заглубили.

В результате при повороте влево пенный «хвост», образуемый торчащим вниз излучателем, попадал прямиком в лопасти винта, отчего лодка сразу принималась «буксовать» (рис. 5). Выводы делайте сами.

Виды датчиков.

В зависимости от способа установки приемопередатчики эхолотов можно условно разделить на три типа (рис. 6). Транцевые, о которых у нас в основном и шла речь, относятся к числу наиболее распространенных.

Их главное преимущество – простота монтажа и обслуживания, недостаток же с навигационной точки зрения в том, что вы видите обстановку только под кормой (что делается в районе наиболее уязвимого носа лодки, вам неведомо).

Сквозные («thru hull») вклеиваются или каким-либо иным образом врезаются непосредственно в обшивку днища, иногда немного выступая в воду (некоторые модели выглядят, как огромный болт с гайкой – такие пригодны в основном для плоскодон ных корпусов).

Разместить их можно практически на любом участке корпуса, погруженном в воду. Для судна со стационарными моторами и классическими прямыми валами это зачастую единственный выход, поскольку излучатель можно разместить в нос от гребных винтов, рулей и валов, создающих турбулентность и воздушные пузырьки.

009

Главный минус сквозных датчиков в том, что при их монтаже образуется потенциально слабое место в корпусе, которое может быть легко повреждено в случае посадки на мель.

Внутренние наименее распространены – в основном по той причине, что обеспечить их корректную работу можно лишь на корпусах из стеклопластика (сквозь дерево или металл им не «прострелить»).

При установке необходимо соблюдать ряд жестких требований, связанных с полным отсутствием воздушных полостей в месте соединения с корпусом (если в обшивке имеются непроклеи или ряд полостей не до конца заполнен смолой при формовке, датчик может просто не работать).

Есть же ограничения по толщине стеклопластика. Однако хватает и плюсов – излучатель работает в относительно тепличных условиях закрытого корпуса и надежно защищен от подводных препятствий и обрастания.

Для впередсмотрящих эхолокаторов обычно используются сквозная или внутренняя схема монтажа. Поскольку такие датчики устанавливаются

как можно дальше в нос, на скоростных глиссирующих корпусах есть одна тонкость – датчик должен оставаться в воде даже в том случае, когда носовая часть приподнимается на полном ходу (рис. 7).

На водоизмещающих судах с их практически неизменным дифферентом «впередсмотрящий» излучатель можно установить в самом выгодном месте – прямо в нижней части форштевня. Основная задача датчика – излучать и принимать отраженный сигнал, но нередко он имеет «опционные» функции.

Например, ряд наиболее распространенных транцевых излучателей дополнен термометрическими сенсорами и вертушками механического лага, позволяющими выводить на экран эхолота температуру воды и скорость судна. А стоит ли за это переплачивать?

Если вы увлечены рыбалкой, то да. Тот же дополнительный вертушечный лаг может быть очень полезен троллингистам. Даже при наличии навигатора GPS скорость относительно воды, особенно при наличии на акватории течения, может быть важнее реальной.

А.Л.

yachtshipyard.wordpress.com


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.