Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Komunikacja podwodna - nadajnik z odbiornikiem działające pod wodą na odległość

roli3 04 Apr 2015 19:42 2529 25
Automation24.pl
  • #1
    roli3
    Level 8  
    Witam.
    Z początku muszę zaznaczyć, że jestem kompletnym laikiem. Chciałbym zapytać czy ktoś może orientuje się, czy można zbudować nadajnik z odbiornikiem działające pod wodą na odległość 0,5 km lub więcej? Może być kierunkowy nadajnik.
    Pytanko jest, czy ktoś potrafi to zrobić i ile to kosztuje, no i dlaczego tak drogo :) ?

    Pisownia/ poprawiono/ proszę o tym pamiętać!
    [_P_]
  • Automation24.pl
  • Helpful post
    #2
    Rzuuf
    Level 43  
    Witam!
    Woda jest ośrodkiem, który tłumi mocno fale radiowe - tym mocniej, im krótsza fala. Fale o długości wielu kilometrów penetrują słoną wodę do ok. 40 metrów.
    Istnieją systemy komunikacji radiowej z łodziami podwodnymi, wykorzystujące fale radiowe o długości wielu kilometrów (ELW), nie do zastosowania w konstrukcjach amatorskich, zwłaszcza, że trudność może wynikać z niskiej skuteczności anten (zarówno nadawczej, jak i odbiorczej - skuteczność zależy od proporcji rozmiarów anteny w stosunku do długości fali).

    Czytaj tu: http://en.wikipedia.org/wiki/Very_low_frequency .

    Dla odległości rzędu kilkudziesięciu metrów jest możliwa komunikacja pod wodą z wykorzystaniem fali akustycznej (ultradźwięków) - istnieją takie systemy dla nurków.
    Pytaj w instytucjach związanych z Marynarką Wojenną - oni Ci wyjaśnią, dlaczego tak drogo ...
  • #3
    roli3
    Level 8  
    No dobra tylko jak i co. Jakieś konkrety ? Tyle to wie chyba każde dziecko w podstawówce. Jestem laikiem ale nie jestem idiotą. Ultradźwięki to podstawa. Potrzebuję nadajnik i odbiornik z dwoma instrukcjami (sygnałami) to nie słowa czyli złożone kodowanie.
  • Automation24.pl
  • #5
    roli3
    Level 8  
    Chodzi bardziej o nadajnik i odbiornik zero jedynkowy. Mam nadzieję że będzie miał większy zasięg i mniejszy koszt.
  • Helpful post
    #6
    Rzuuf
    Level 43  
    Problemem nie jest układ elektroniczny nadajnika lub odbiornika, można wykorzystać gotowe moduły zdalnego sterowania odbiorników TV dla kodowania /dekodowania sygnałów.
    Problemem są przetworniki elektroakustyczne (stosowana jest ceramika: modyfikowany cyrkonian ołowiu i tytanian ołowiu, lub kompozycja (Pb[ZrxTi1−x]O3 0≤x≤1) oraz elementy dopasowujące te przetworniki do oporności akustycznej ośrodka (wody) - tu stosowana jest specjalna guma silikonowa, praktycznie niedostępna dla amatorów.
    Aby zbudować działający zestaw potrzeba ponadto trochę aparatury i niezłe zaplecze warsztatowe, nie mówiąc o wiedzy fachowej.
    Startując "od zera" fachowiec (a nie laik) ma pół roku co robić, a wynik nie jest gwarantowany. W mojej okolicy nie znam fachowca, który by miał "luzy" i chciał się zająć tym tematem za jakiś tani grosz.
    Taniej i szybciej jest kupić "z demobilu", ale co Ci będę tłumaczył tego, co wie nawet dziecko z podstawówki ...

    Na wszelki wypadek zajrzyj tutaj: http://www.powerauditing.com/piezolaminaty/przetworniki/
  • #7
    roli3
    Level 8  
    Spokojnie bez urazy. Przepraszam za moją ignorancję i arogancję. Trochę mi to naświetliło temat. :)
  • Helpful post
    #8
    jdubowski
    Tube devices specialist
    Pytanie czy to ma byc komunikacja nurek/nurek czy brzeg/nurek. Jeśli to drugie to można zastosowac transmisje zwaną galwaniczną - dwie elektrody topisz w zbiorniku w pewnym oddaleniu od siebie (kilka - kilkanaście - kilkadziesiąt metrów) i podajesz na nie sygnał o częstotliwości akustycznej o napięciu kilku woltów. Nurek zaś ma dwie elektrody umieszczone na kiju w odległości 1 do 2 m - na nich odłozy się jakiś - tam sygnał który trzeba wzmocnić i podac na odpowiedni dyskryminator.
  • #9
    roli3
    Level 8  
    Potrzebne jest właśnie brzeg nurek ,a właściwie brzeg 600 m odległości (lub najlepiej więcej dla pewności) na głębokości 10-20 m. Wolałbym złożyć to z jakichś gotowych modułów żeby nie trzeba było zbytnio myśleć. No i żeby nie włączało się przez przypadek :)
  • #10
    Rzuuf
    Level 43  
    Mam wątpliwości co do transmisji galwanicznej (kierunkowość?), ale można by podyskutować o pętli induktofonicznej - zarówno zatopionej w wodzie (leżącej na dnie), jak i zawieszonej na pływakach / bojach na powierzchni. Antena odbiorcza mogła by być cewką nawiniętą na ferrycie o osi magnetycznej pionowej - wówczas jest najlepsze sprzężenie z pętlą nadawczą.
    Tak, czy inaczej - "temat badawczy" - może się nadaje na pracę dyplomową inżynierską?
    A gdyby tak "zasponsorować" zakup materiałów do pracy (wykonanie 2 egzemplarzy: jeden dla uczelni, drugi dla sponsora), to by było rzeczywiście tanio!
  • Helpful post
    #11
    Inkwizycja
    Level 29  
    Zainteresuj się czymś takim: TELEFON PODWODNY MOKRY PALMA 72-M/99 BAZA+KOMPLET sprzedają sprawne za 949zł z demobilu naszej marynarki wojennej ;)
  • #12
    roli3
    Level 8  
    Z tą pracą naukową to dobry pomysł. Komu to tylko potrzebne? Jakie to wydziały inżynierii?
    A jeśli chodzi o telefon to jaki on ma zasięg? Wygląda dość solidnie ale może zasięg ma słaby.
  • Helpful post
    #13
    Inkwizycja
    Level 29  
    Co do zasięgu to nie mam pojęcia ale możesz przecież zadzwonić do firmy która to wyprodukowała i zapytać. Firma to Ultrasonica Sp z o.o z Gdańska.
  • #14
    roli3
    Level 8  
    Niestety nikt nie odbiera cały dzień a cały dzień. Może ta firma już nie działa? Od sklepu "Bastion" dowiedziałem się że nie mają takiego urządzenia chociaż mają go w ofercie. Także tyle z poszukiwań.
  • Helpful post
    #15
    cooltygrysek
    Conditionally unlocked
    Witam. Widzę że koledzy nie słyszeli o hydrofonie. Wcale nie korzysta z ultradzwięków ale jest elementem sonarów pasywnych. Słychać wszystko w wodzie nawet co się gada przez stalowy kadłub :-) Poszukaj sobie budowę sonarów pasywnych. Można spróbować użyć czułych mikrofonów w zamkniętej szczelnej tubie. Zasięg zależny od mocy nadajnika czyli w tym przypadku także od głośności dzwięku.
  • #16
    roli3
    Level 8  
    No dobra ale czy będzie działało urządzenie włącz-wyłącz na takim dźwięku? A zakłócenia zewnątrz lub inne zjawiska paranormalne?
  • Helpful post
    #17
    jdubowski
    Tube devices specialist
    roli3 wrote:
    No dobra ale czy będzie działało urządzenie włącz-wyłącz na takim dźwięku?


    Trzeba zastosować środek umozliwiajacy selektywną detekcję sygnału.

    roli3 wrote:
    A zakłucenia


    Pomoże słownik ortograficzny. ;)

    roli3 wrote:
    lub inne zjawiska paranormalne?


    Osikowy kołek za pasem u nurka pomoże ;)
  • #18
    _PREDATOR_

    VIP Meritorious for electroda.pl
    W 1 poście prosiłem o poprawę pisowni!
    Jeszcze 'troszku', a temat trafi do Hayde Parku!
  • #19
    roli3
    Level 8  
    Przepraszam za ortografię.

    Moderated By _PREDATOR_:

    Kpinę wykasowałem!

  • #20
    _jta_
    Electronics specialist
    Jest jeszcze kwestia, czy chodzi o wodę morską, czy "słodką" - morska ma dużo (dziesiątki razy) większe przewodnictwo elektryczne i bardzo silnie tłumi fale elektromagnetyczne, "słodka" mniej, ale dla niej mi wyszło, że amplituda fali maleje 2-krotnie na drodze od jednego do paru metrów; rozchodzą się w niej tylko fale o dużych częstotliwościach, powyżej kilkudziesięciu MHz - przy niższych mamy przepływ prądu, a nie falę. Przy wymaganym zasięgu 0.5 km do uzyskania w wodzie napięcia 1V potrzebny będzie prąd od kilkunastu do kilkudziesięciu A. Zasięg zmiennego pola magnetycznego zależy od częstotliwości - jest odwrotnie proporcjonalny do pierwiastka z częstotliwości - na kilkaset metrów można by telegrafować Morsem, tylko pytanie, czy nie będzie zakłóceń polami z innych źródeł. Jeśli woda jest przezroczysta, to można spróbować użyć fototelefonu - przesyłać modulowane światło - tylko trzeba dobrać taką długość fali, żeby nie była pochłaniana przez wodę. Jeśli nie jest przezroczysta, to chyba tylko fala (ultra) dźwiękowa może dotrzeć do odbiornika. A może ma sens przesyłanie fal radiowych na małą odległość - między nurkiem, a transmiterem wysyłającym kierunkowo światło, albo ultradźwięki?
  • #21
    Setel
    Level 25  
    Panowie, dajcie sobie spokój z falami radiowymi pod wodą! Cooltygrysek wyraźnie podał jedyne możliwe rozwiązanie: sonary. I tego się trzymajmy...
  • #22
    roli3
    Level 8  
    Chodzi o morskie środowisko. Wydaje mi się że ultradźwięki są najbardziej odpowiednie. Problem polega na tym jak to zbudować?
  • Helpful post
    #23
    _jta_
    Electronics specialist
    Przede wszystkim potrzebne są przetworniki - mogą być piezoelektryczne/elektretowe, magnetostrykcyjne, elektromagnetyczne - ale powinny być dostosowane do wysyłania i odbierania ultradźwięków w wodzie i jest to sprawa dopasowania falowego na styku z wodą (najlepiej, żeby fala ultradźwiękowa między przetwornikiem, a wodą przechodziła całkowicie, bez odbicia), oraz odporności na zanurzenie w wodzie, nawet na długo i pod zwiększonym ciśnieniem.

    Jakieś przetworniki, najczęściej elektretowe są stosowane: w nawilżaczu (takim, w którym niewielki walec zanurza się płytko w wodzie, on wysyła falę ultradźwiękową, która dociera do powierzchni wody i tam ją rozpyla); w urządzeniach ultradźwiękowych do mycia, bądź do lutowania (do tego ostatniego kiedyś używano przetworników magnetostrykcyjnych); w układzie do pokazu sonoluminescencji (do tego chyba piezoelektryczne).

    Jeśli nadawanie i odbieranie fal ma być kierunkowe, to przetwornik musi mieć rozmiary co najmniej zbliżone do długości fali (a do dobrej kierunkowości znacznie większe); z kolei bardzo krótkie fale będą rozpraszane i tłumione przez małe obiekty znajdujące się w wodzie (w morzu pewnie jakiś plankton), więc długość fali poniżej centymetra raczej odpada (fala 1cm to 150kHz) - więc duży przetwornik, albo wiele przetworników.

    Do zasilania przetwornika elektretowego w nadajniku jest potrzebne spore napięcie - myślę, że rzędu 100V na 1mm grubości przetwornika, do piezoelektrycznego jeszcze wyższe; z magnetostrykcyjnymi i elektromagnetycznymi nie ma tego problemu, bo napięcie zależy od ilości zwojów cewki i można ją dobrać tak, by przetwornik pracował przy jakimś dogodnym napięciu.

    W morzu fali elektromagnetycznej się nie wytworzy - woda morska dobrze przewodzi prąd i nawet przy częstotliwościach rzędu gigaherca zachowuje się jak przewodnik, a nie dielektryk. To oznacza, że nurek będzie musiał mieć przy sobie urządzenie ultradźwiękowe, nie może go ustawić kilka metrów od siebie. I trzeba będzie ograniczyć moc nadawania po jego stronie, żeby ultradźwięki nie były dla niego szkodliwe - a urządzenie, które będzie miał nurek, nie może być kierunkowe.

    I jeszcze na jedno trzeba zwrócić uwagę - to by wymagało konsultacji z biologami - jakieś częstotliwości ultradźwięków mogą wpływać na ryby, np. przyciągać rekiny - należałoby unikać stosowania takiej częstotliwości, która by zwabiła do nurka całe stado rekinów, czy innych niebezpiecznych zwierząt. Za to częstotliwość odstraszająca rekiny i ośmiornice mogłaby być użyteczna.
  • #24
    Rzuuf
    Level 43  
    roli3 wrote:
    Problem polega na tym jak to zbudować?
    Nie wyważaj otwartych drzwi!
    Kup gotowe urządzenie z demobilu (lub wypożycz?) - pewnie lepsze można zrobić, ale wymagana jest większa wiedza i lepsze możliwości materiałowe i warsztatowe, niż miał dotychczasowy producent.
  • #26
    roli3
    Level 8  
    A nie da się zaadaptować echosondy na ryby do tego jakoś? Echosonda Garmin 550 ma zasięg 580 m w wodzie.

    http://www.wedkarz.pl/wp-webapp/article/147

    Lub taka

    http://www.echosonda.pl/lowrance-hds-7-gen2-touch.html

    Pytanie brzmi:
    Jak przerobić echosondę na to urządzenie? Jaki układ zastosować? Jak wysłać sygnał który jest potrzebny i jak zbudować odbiornik?

    Ktoś się zna na tym? Odpowie mi ktoś? Czy da rade to zrobić czy zmierzam nie w tym kierunku?

    Moderated By _PREDATOR_:

    Nie pisz posta pod postem/ ostatecznie podbij temat!