如何选择传统鱼探仪探头工作频率

2017-08-15 14:46:44 632

鱼探仪探头是如何探测鱼群的?

鱼探仪探测鱼群主要是依靠其通过探头发出的超声波感应水中的气泡并对回波进行检测来判断鱼群。 大多数鱼身体内有一个器官叫做鱼鳔,鱼鳔的作用是鱼可以在水下不同深度控制其身体对水压的平衡,调节浮游深浅。由于鱼鳔内充满气体,而根据空气浓度的高低进而导致相对鱼肉和鱼骨整体密度比重发生变化。

超声波就是通过对鱼体密度产生的不同回波进行判别,进而实现对鱼群的探测并显示。

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对于超声波,大多数鱼群是无法听到高于500~1000Hz的频率的。而一般探头的工作频率范围是10kHz至2MHz,远远超出鱼群的听觉范畴;同样也超出人耳的10Hz至20kHz听觉范围。然而,大多数人是可以听到10kHz的脉冲频率,感觉就像“乒乒”的声音。下面的示意图就是鱼群可被探测到的频率范围、人耳听觉频率范围和超声波探头工作频率范围的相互关系。

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蓝水型普通鱼探仪最常用的工作频率一般设计为50kHz和200kHz;淡水型普通鱼探仪最常用的工作频率一般设计为77kHz和200kHz。 对于不同的频率,其传播距离和信号清晰度各有不同。一般情况下,频率越高则波长越短,信号越清晰,但是传播距离越短;频率越低则波长越长,传播距离远但是信号会模糊。一般情况下,200kHz的探测鱼群回波最清晰,但是通常的测深范围不超过600ft/200m,而且通常波束角设计为20°以内,适用于浅层水域,主要用于显示精细目标画面。 50kHz的探测鱼群回波可以看得比较深,另外波束角也设计的比较大,通常可达到40°以上,主要用于显示深层水底轮廓地形。由于波长较长,很容易忽略掉一些细小目标。 77kHz的探测鱼群可以看得相对深一些,但是一般侧重于淡水湖使用,特别增加波束角达到30°以上。海水鱼与淡水鱼等不同鱼种对不同频率的回波响应有所不同,但是普遍对200kHz的频率均有比较明显的反应,这也是为什么200kHz是鱼探仪的主要工作频率。 见下图同一水下游鱼分别在200kHz和50kHz两种频率下在鱼探仪画面上的显示图像区别。

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一般对于强鱼群目标回波和硬质海床,回波颜色为红橙色;对于弱鱼群目标回波和软质海床或淤泥,回波颜色为黄绿色。

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对于探头波束角,其主要是指在探头工作时最大发射功率的集中度和接收回波的响应范围。 波束角类似于手电筒的光束向下照射,波束角越小表示发出的光强度越集中,在被照射的小范围内就越亮;波束角越大表示照射面积越大但是光强度会降低。鱼探仪的基本工作原理是联系发射超声波脉冲,然后接收脉冲反射的回波根据强度判断水下状况的。

如果探头是安装在船上,一旦船速过快就有可能丢失深度信号,其原因是当船在某一位置发出脉冲信号后,还没等接收到反射回波船舶就已经离开了此能被波束覆盖的位置,从而无法显示。此现象对于波束角越小的探头反映越明显;对于波束角越大的探头则情况会好一些。所以建议在船舶高速航行时,蓝水型建议使用50kHz频率,淡水型建议使用77kHz。

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