DE896171C

DE896171C - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Richtungsbestimmung von Schallimpulsen

Info

Publication number: DE896171C
Application number: DEA3027D
Authority: DE
Inventors: Carl Riessmeyer
Original assignee: Atlas Werke AG
Current assignee: Atlas Werke AG
Priority date: 1945-03-09
Filing date: 1945-03-09
Publication date: 1953-11-09

Description

Es. ist bekannt, zur Richtungsbestimmung von Schallimpulsen den Zeitunterschied auszunutzen, mit dem der Impuls an zwei oder mehreren in festem Abstand voneinander angeordneter Empfängern eintritt, und ihn objektiv zur Anzeige zu bringen. Dabei wird die gesuchte Richtung aus den angezeigten Zeitdifferenzen rechnerisch oder graphisch ermittelt.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß zur Erlangung einer objektiven kontinuierlichen Richtungsanzeige der Geschwindigkeitsvektor des Schallimpulses in zwei vorzugsweise unter 90° gekreuzte Teilvektorn zerlegt wird, indem man die Laufzeiten des Schallimpulses auf zwei unter 90° gekreuzten Strecken mißt und anschließend die beiden Teilvektoren bei der Anzeige sinngemäß zusammensetzt. Dadurch wird die Schallrichtung besonders anschaulich dargestellt und kann ohne weiteres abgelesen werden.
Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Abb. 1 zeigt das Schaltbild einer Vorrichtung zur Richtungsbestimmung von Schallimpulsen, Abb. I a ein Vektorbild zu Abb. I.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei Empfängerpaaren I, 2 und 3, 4, zwei Zeitmeßschaltungen zur Feststellung der zwischen Erregung der Empfänger I und 2 bzw. 3 und 4 durch einen einfallenden Impuls auftretenden Zeitdifferenzen und einem Braunschen Rohr 5 zur Anzeige der Richtung aus den beiden gemessenen Zeitdifferenzen. Wie aus Abb.. I a ersichtlich ist, wird durch die beiden um 90° gekreuzten Eimpfängerpaare der Geschwindigkeitsvektor des Schallimpulses in zwei Komponenten oder Teilvektoren zerlegt. Diese Komponenten können durch Messung der Laufzeiten t1,2 des Impulses zwischen den Empfängern I und 2 und t3,4 zwischen den Empfängern 3 und 4 ermittelt werden. Setzt man diese beiden Zeitvektoren zusammen, so ergibt sich, wie ohne weiteres ersichtlich ist, die wahre Richtung des einfallenden Schallimpulses, die durch den Vektor t dargestellt ist. Wenn somit die Zeiten t1,2 und t3,4 gemessen und als Ablenkspannungen den beiden Plattenpaaren des Braunschen Rohres 5 zugeführt werden, so kann an einer Kreisskala aus der Lage des Leuchtflecks 5a die genaue Richtung des Schallimpulses abgelesen werden.
Die Messung der Laufzeiten zwischen den Empfängern 1 und 2 und den Empfängern 3 und 4 geschieht durch zwei einander gleiche Schaltungsanordnungen, die folgendermaßen aufgebaut sind: Die Spannungsimpulse der Empfänger werden getrennt gittergesteuerten Gasentladungsstrecken 6, 7 bzw. 8, 9 zugeführt. Die Gasentladungsstrecken werden über einen gemeinsamen Anodenwiderstand 10 bzw. ii gespeist. Sie haben getrennte Kathoden widerstände I2, I3 bzw. 14, I5, denen über Wider stände 16, 17 bzw. I8, I9 Gasentladungsstrecken 20, 21 bzw. 22, 23 parallel geschaltet sind. Diese Gasentladungsstrecken liegen in Reihe mit Spannungsstabilisatoren 24, 25 bzw. 26, 27, die die Ladespannung für einen Zeitkreis, bestehend aus Kondensator 28, 29 bzw. 30, 31 und Widerstand 32; 33 bzw. 34, 35, liefern. Die Kondensatoren können durch einen Kontakt kurzgeschlossen und dadurch entladen, werden.
Die Schaltung arbeitet folgendermaßen: Zündet der erste Impuls eines Empfängerpaares die zugehörige Gasentladungsstrecke, bei der angenommeinen Schallrichtung also der Spannungsimpuls des Empfängers 1 die Gasentladungsstrecke 6, so entsteht ein Spannungsabfall am Kathodenw-iderstand 12, der die Giimmstrecke 20, 24 zum Zünden bringt. Durch die Spannung an der Glimmstrecke 24 wird der Kondensator 28 über den Widerstand 32 allmählich aufgeladen. An der Aufladung des Kondensators 28 oder 29 kann die Reihenfolge der Impulse, an der Höhe der Aufladung die Zeitdifferenz zwischen den beiden Impulsen festgestellt werden. Zu diesem Zweck sind die beiden Kondenstatoren jeder Zeitmeßschaltung mit den bei-den Plattenpaaren des Braunschen Rohres verbunden, an dem dann aus dem Sinn der Leuchtfleekablenkung die Reihenfolge der Erregung bzw. der Sinn des Schalleinfalls und aus der Größe der Ablenkung die Zettdifferenz zu erkennen ist. Durch die zweite Zeitmeßschaltung wird die Zeitdifferenz zwischen den Empfängern 3, 4 in der gleichen Weise gemessen und als Ablenkspannung auf das andere Plattenpaar des Braunschen Rohres gegeben, so daß die resultierende Ablenkung des Leuchtflecks 5a dem Vektor t (Abb. 1 a) bzw. der Einfallsrichtung des Schalles entspricht.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Ab änderungen und auch andere Ausführungen möglich, insbesondere können zur Zeitmessung auch andere Schaltungen verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Richtungsbestimmung von im Raum sich ausbreitenden Impulsen, insbesondere von Schallimpulsen od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Laufzeiten des Impulses auf zweig sich unter vorzugsweise 90° kreuzenden Strecken gemessen und die so gemessenen Zeiten z. B. in einem Braunschen Rohr vektoriell entsprechend dem Sinn des Zeitablaufs zusammengesetzt werden, so daß der resultierende Zeit- oder Geschwindigkeitsvektor die gesuchte Richtung des Impulses darstellt.
2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungen der Zeitmeßkofldens atoren zur Ablenkung des Kathodenstrahls in einem Braunschen Rohr nach zwei den gacl7euzten Strecken entsprechenden Richtungen benutzt werden.