[科普中國]-垂直魚探儀

簡介

利用超聲波回聲原理探測漁船下方魚群的儀器。超聲波發(fā)射器發(fā)射出的超聲波在水中受魚群等的阻礙可產(chǎn)生回聲，根據(jù)聲波發(fā)射與收到魚群回聲的間隔時間，可測得魚群所處深度；對回聲聲波結(jié)構(gòu)加以分析，可估算出魚群數(shù)量及其分布狀況等。20世紀40年代初，人們已知回聲測探儀能測得魚群，第二次世界大戰(zhàn)后許多國家大力研制，到50年代已在漁船上得到廣泛使用，成為海洋捕撈中必不可少的助漁儀器。中國從50年代末開始研制，60年代普遍應(yīng)用.

垂直魚探儀組成探魚儀主要由發(fā)射器、換能器、接收器和記錄顯示器等部分組成（見圖探魚儀工作原理示意圖）。常用工作頻率為20～200千赫，探魚深度可達1000米。

發(fā)射器基本功能是產(chǎn)生幾十到幾千瓦、脈沖寬度為毫秒級的電功率脈沖饋給換能器。為了記錄聲波發(fā)射的時刻，發(fā)射器在記錄顯示器的同步信號觸發(fā)下工作。

換能器固定安裝于船底。它把電功率轉(zhuǎn)換為聲脈沖,向水下發(fā)射。由于電聲轉(zhuǎn)換的可逆性,換能器又能把魚群、海底等回波轉(zhuǎn)換為電信號，故常收、發(fā)兼用。換能器還可用多只排列成陣，用電子相控技術(shù)使聲束偏轉(zhuǎn)，以擴大探測范圍；用聲束穩(wěn)定來補償船顛簸搖擺而引起的聲束偏移，保證窄聲束垂直向下，以利于深海中對魚群的探測。制作換能器的常用材料為鎳、鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛和鐵氧體。1

接收器把換能器收到的回波電信號放大、處理后送進記錄顯示器。接收器中設(shè)有各種控制電路，以提高探魚性能和便于對映象判讀。如時變增益電路能補償聲波在傳播過程的損失，白線電路能把貼底魚群與海底在映象上分開，相關(guān)電路能抑制噪聲等。

記錄顯示器常用的有機械記錄器、多針式記錄器和螢光屏顯示器。最早采用的是機械記錄器。接收器輸出的回波電信號加至機械記錄器后，運轉(zhuǎn)記錄筆即可將魚群信息參數(shù)在記錄紙上顯示出來，但記錄筆運轉(zhuǎn)速度因機械慣性受到限制。多針式記錄器是以固定密排的梳狀針代替活動的記錄筆，每根針通過電子開關(guān)與接收信號相聯(lián)接，若以一定的時間序列脈沖依次對排針接通電子開關(guān)，把不同深度的回波信號加到相應(yīng)的針上，即能方便地改變和擴大量程。彩色顯示器將測得的大量回波信息儲存后,按回波強度在屏幕上一般以8或16種色彩予以顯示,它比記錄紙上的單色映象具有更多的信息量,易于判別海底底質(zhì)和魚群的密集狀況。

根據(jù)所測魚群的種類和棲息深度不同以及對魚群回波信號的處理和顯示方式不同等，垂直探魚儀可制成不同的機型，以提高探魚精度。隨著電子技術(shù)的進步，探魚儀的功能正在不斷擴展。80年代生產(chǎn)的機型，已對回波采用彩色顯示和微機處理，并將日益智能化。