Приборы для измерения глубин

Эхолоты

7.4.1. Для целей инженерно-гидрографических работ на реках, озерах, водохранилищах и в прибрежных зонах морей наибольшее применение нашли отечественные промерные эхолоты ПЭЛ-4М, ПЭЛ-5, ЭИР, а также зарубежные: Hydrostar 4300, Sonar Lite, Baty-500 MF, Navisound 100D, многолучевой эхолот SEA BEAM 1180 фирмы ELAC Nautik GmbH и др. Из малогабаритных эхолотов переносного типа применяются эхолоты «Кубань» и «Язь».

Основные технические характеристики этих эхолотов приведены в приложении Е.

Комплект промерного эхолота в переносном варианте состоит из центрального прибора и забортного устройства. Кроме того, в комплект эхолота входят соединительные кабели, крепежные детали и источники питания - аккумуляторные батареи.

Центральный прибор смонтирован в переносном корпусе и содержит: механизм самописца, блок питания, блок посылки и усилитель. Все средства управления эхолотом размещены на верхней крышке центрального прибора.

Забортное устройство содержит излучающий и приемный вибраторы, заключенные в одном общем корпусе - обтекателе. Устройство снабжено приспособлениями для крепления его к борту катера.

Полное техническое описание эхолотов прилагается к каждому прибору.

Полевые промерные работы, выполняемые эхолотами, состоят из подготовительных и собственно промерных работ.

7.4.2. В состав подготовительных работ входят: установка эхолота на катере и его тарирование.

Забортное устройство эхолота с помощью крепежных деталей устанавливается за бортом катера в средней его части на расстоянии не менее 10 см от обшивки. Рабочая часть вибраторов при этом должна быть параллельна поверхности воды и углублена, в зависимости от осадки катера, на 20 - 80 см. При этом необходимо предусмотреть, чтобы впереди забортного устройства не было выступающих частей корпуса катера, создающих завихрения.

Центральный прибор устанавливается на катере в удобном для обслуживания месте и мягкими тросами надежно крепится к жестким конструкциям катера. При этом прибор не должен быть удален от забортного устройства на расстояние, превышающее длину соединительных кабелей. Искусственное удлинение кабелей не допускается.

После установки забортного устройства и центрального прибора производят соединение этих узлов и подключение к источнику питания.

Тарирование должно выполняться в дни промера дважды - перед началом измерения глубин и после их окончания.

Категорически запрещается приступать к производству измерения глубин без выполнения тарирования эхолота. Перед тарированием производят регулировку числа оборотов электродвигателя эхолота, которые доводят до номинала с точностью ±0,5 %.

В суммарную поправку, определяемую тарированием эхолота, входят поправки за:

отклонение фактической скорости звука в воде от номинальной, на которую рассчитан данный эхолот;

отклонение скорости вращения электродвигателя эхолота во время тарирования от расчетной скорости;

глубину погружения вибраторов;

базу между вибраторами эхолота.

Тарирование эхолота производится в дрейфе с помощью тарирующего устройства, состоящего из лебедки, мерного металлического линя и контрольного диска или доски (рис. 3).

Тарирование выполняется в характерных участках обследуемого за день района и при состоянии водоема, которое позволяет получить поправки эхолота для всех горизонтов с установленной точностью.

Мерные лини от поверхности отражателя тарирующего устройства (диска, доски) разбиваются марками на 2, 3, 4, 5, 7, 10, 15, 20 м и далее через 10 м (до максимально возможной глубины водоема, где производятся измерения глубин), по которым и определяются горизонты тарирования.

При выполнении тарирования отражатель опускается на мерных линях последовательно на различные глубины так, чтобы он располагался под вибраторами эхолота, а марка линя, соответствующая нужному горизонту тарирования, касалась поверхности воды. Контрольный диск или доска на каждом горизонте задерживается дважды (при опускании и подъеме) на время, необходимое для записи на эхограмме четкой линии длиной не менее 1 см. Результаты двойного сравнения измеренных глубин осредняются.

На эхограмме записываются дата, время, место тарирования, погода (ветер, волнение), качка. В начале и конце тарирования фиксируются и отмечаются напряжение питания эхолота и число оборотов электродвигателя (образец оформления эхограммы при тарировании приведен в приложении Е).

Суммарная поправка ΔZ_т, получаемая по результатам тарирования, вычисляется по формуле:

ΔZ_т = Z_л - Z_эх,

где Z_л - горизонт тарирования (по маркам мерного линя);

Z_эх - глубина, измеренная эхолотом.

Рис. 3. Тарирующие устройства эхолота

Результаты тарирования эхолота обрабатываются и систематизируются в полевых условиях. Расхождение в величине суммарной поправки ΔZ_т, определенной из двух последовательных тарирований, не должна превышать двойной точности отсчитывания глубин соответствующего диапазона.

В случае невыполнения этого требования промер участка должен быть переделан, а тарирование в дальнейшем производится чаще.

В исключительных случаях, при промерах в масштабе 1:10000 и мельче, когда это вызвано объективными причинами, тарирование эхолота может выполняться по грунту путем сравнения глубин, измеренных эхолотом, с глубинами, измеренными наметками или ручным лотом.

Тарирование с помощью наметки (если глубины в районе работ не превышают 5 м) или ручного лота производится в дрейфе на участках с ровным дном, плотным грунтом и при отсутствии заметных течений. Каждый раз тарирование этим способом выполняется на нескольких участках с глубинами, отличающимися на 2 - 3 м, и должно охватывать весь диапазон глубин, измеряемых за день.

При тарировании эхолота по наметке или ручному лоту глубины измеряются многократно и при каждом измерении на эхограмме наносится оперативная отметка.

Полученные значения ΔZ_т осредняются.

7.4.3. Режим работы эхолота при измерении глубин выбирается с таким расчетом, чтобы преимущественно использовался крупномасштабный диапазон записи глубин при промере.

При измерении глубин эхолот обслуживается оператором, в обязанности которого входит:

включение и выключение эхолота;

регулировка усиления;

регулировка лентопротяжного механизма и смена ленты (эхограммы);

определение числа оборотов электродвигателя и напряжения в сети;

выполнение необходимых оперативных отметок и записей на эхограмму;

наблюдение за фактической глубиной погружения вибраторов.

Оператор следит за тем, чтобы запись была четкой, одинаковой интенсивности и толщины, не имела пропусков. В необходимых случаях оператор производит регулировку усиления записи, при этом коэффициент усиления рекомендуется менять в небольших пределах. Оператор следит также за равномерным движением ленты (эхограммы) и, в случае обнаружения ее перекоса, выключает эхолот и производит необходимую регулировку.

В процессе производства промеров, не реже чем через каждые 2 часа, оператор определяет число оборотов электродвигателя и напряжение питающей сети.

Обороты электродвигателя определяются по вспышкам контрольной лампочки и секундомеру или по имеющемуся в эхолоте специальному индикатору. Если отношение фактического числа оборотов электродвигателя превышает номинальные или установленные более чем на 1 %, производится регулировка скорости вращения электродвигателя с последующим тарированием эхолота. Напряжение сети электропитания не должно отклоняться от номинального более чем на ±5 - 10 % в зависимости от типа эхолота.

Оперативными отметками фиксируется:

начало и конец промерного галса;

глубины, места которых определяются прямыми и обратными инструментальными засечками (расстояния между точками определений не должны превышать 4 см в масштабе плана);

моменты изменения режима (скорости) движения катера;

привязки к пунктам радиогеодезического обоснования (если промер выполняется с помощью радиодальномерных и фазовых систем);

траверзы знаков плавучей обстановки;

характерные глубины и предметы, представляющие собой навигационную опасность.

Фактическая глубина погружения вибратора на ходу катера определяется оператором по шкале, разбитой на штангах крепления забортного устройства, не реже чем каждые 2 часа.

На каждой эхограмме должны быть записаны следующие сведения:

В начале ленты

наименование и адрес организации, выполнявшей промер;

район промера;

номер эхограммы и дата производства промера;

марка и номер эхолота, глубина погружения вибраторов;

номера галсов промера;

должности и фамилии лиц, производивших промер;

должность, фамилия и подпись лица, принявшего и проверившего эхограмму;