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Echolot


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Das Echolot ist ein in der Nautik verwendetes Gerät zur akustischen Messung von Fluss- oder Meerestiefen. Teilweise es auch in der Luftfahrt als "sonic altimeter " eingesetzt. Es wurde 1913 von dem deutschen Physiker Alexander Behm entwickelt und patentiert.

Das Echolot gehört zu den aktiven Sonar -Methoden (engl. für so und n avigation a nd r anging ) zur Ortung von Objekten unter Wasser . Neben aktivem Sonar gibt es auch passive Sonarsysteme die keinen Schall ausstrahlen sondern nur empfangen. Beide Methoden auch von der Tierwelt bekannt (s. unten) .

Bei der Echolotung sendet ein Schwinger Schiffsboden einen Impuls im Ultraschall aus (etwa 100 kHz). Die Schallwellen am Gewässerboden reflektiert und vom Schallwandler empfangen. der Laufzeitmessung der Schallwellen und der Ausbreitungsgeschwindigkeit wird Tiefe ermittelt. Übliche Geräte haben Messbereiche von 2m bis einige km.

Die Schallgeschwindigkeit im Wasser hängt von und Salzgehalt ab und liegt bei 1500 (1400 bis 1550 m/s). Für genaue Messungen sie jeweils zu bestimmen und die Apparatur sie zu kalibrieren .

Im Regelfall entspricht das erste Echo der gesuchten Tiefe. Bei geneigtem bzw. Untergrund oder bei Schlick und Schlamm sind jedoch Korrekturen notwendig. Beschaffenheit des Untergrunds kann durch zwei Frequenzen bestimmt werden. Die üblichen 100-200 kHz an Schichten geringerer Dichte reflektiert als die eindringende niedrige Frequenz (etwa 15 kHz).
Die schiffbare Tiefe (nautischer Horizont) ist etwas geringer als der Tiefenwert 100kHz wird aber mit 2 Frequenzen besser

Fächerecholot

Für die Vermessung von Gewässersohlen Flussmündungen Flachküsten werden statt Echoloten mit Einzelstrahl so Fächerlotsysteme eingesetzt. Dadurch wird die Vermessung ökonomischer und bei mehrfacher Überdeckung der Streifen gut kontrollierbar.

Der Fächer hat Öffnungswinkel zwischen 60° und 150° und besteht rund 100 Einzelstrahlen. Die Fächeröffnung kann bei Systemen dem Gewässerprofil und der Schiffsgeschwindigkeit angepaßt

Weitere Einsatzmethoden

Schiffe für den Fischfang verwenden das Sonar auch zur Ortung von Fischschwärmen. Geräte Boote oder kleine Schiffe können sogar einzelne orten.
Vereinzelt werden Schallmethoden auch in der Luftfahrt verwendet. Das Sonic Altimeter dient zur Höhenmessung von Flugzeugen über Grund. Teilweise werden Sonarbojen auch Hubschraubern geschleppt.

Für die Militärtechnik ist vor allem passive Sonar interessant das nur fremden Schall empfängt selbst nicht ortbar ist. Damit kann man Schiffe U-Boote und manche Hindernisse orten.

Echoortung bei Tieren

Mit ähnlicher aber dreidimensionaler Schallortung orientieren sich manche Tierarten z.B. Fledermäuse und Wale . Fledermäuse stoßen kurze Schreie im Ultraschall aus deren Echo ihnen ein rasches an Hindernissen und die Suche nach Insekten

Wale senden tiefe Laute im Infraschall aus der sich unter Wasser weit und ihnen neben Navigation auch zur Kommunikation dient.

Weblinks



Bücher zum Thema Echolot

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