Montering av logg och lod

Här kan man ställa alla typer av segelbåtsrelaterade frågor som inte passar i någon annan kategori
dax
Silvermedlem
Inlägg: 34
Blev medlem: mån 28 jan 2002, 12:38

Inlägg av dax » mån 05 maj 2008, 08:36

Har kollat upp saken lite snabbt! Problemet verkar vara att turbulens kan orsaka vibrationer (d.v.s. ljud) på de frekvenser som lodet använder. D.v.s. du får alltså kasst SNR (signal-to-noise-ratio). Tyvärr hjälper det inte då med branta filter, signalen drunknar i bruset. I triducer-fallet har man troligtvis designat en givare som förstör det laminära flödet minimalt, det verkar vara så man resonerar på torpeder etc. Troligtvis är det störst problem om det turbulenta vattnet passerar precis förbi ekolodsgivaren, d.v.s. du kan troligtvis (jag vet inte säkert) undvika problemen om du monterar ekolodsgivaren någon decimeter framför loggen (vilket redan har förslagits ovan, men nu vet vi också varför). På den triducer akterspegelsgivare som jag såg vill jag minnas att loggen satt längst bak på givaren, men det kanske bara var en tillfällighet.

Jag var lite skeptisk till att strömmande vatten i sig skulle reflektera ljudet, det böjer det bara och på så vis förlänger gångtiden, vilket i sin tur göra att lodet visar ett lite större djup än vad som egentligen är fallet (i de flesta fall marginellt). Däremot skulle nog (måste repa vågfysiken om jag ska våga stryka "nog"!) vattenskikt, i bemärkelsen vatten med olika temperatur, kunna ge ekon.

bosseh
Diamantmedlem
Inlägg: 3076
Blev medlem: tor 15 nov 2007, 21:07
Ort: Skaraborg

Inlägg av bosseh » mån 05 maj 2008, 09:54

dax skrev:Problemet verkar vara att turbulens kan orsaka vibrationer (d.v.s. ljud) på de frekvenser som lodet använder.
Vibrationer i 200 kHz?
Här måste det gå undan!

dax
Silvermedlem
Inlägg: 34
Blev medlem: mån 28 jan 2002, 12:38

Inlägg av dax » mån 05 maj 2008, 10:07

Gissningsvis är problemet ganska litet för långsamtgående båtar! Turbulens är dock ett mycket komplicerat fenomen, så jag törs inte uttala mig om vid vilka hastigheter problemen börjar. För att kunna beräkna spektrumet vid dessa frekvenser måste man sampla rätt hårt, det går ju inte riktigt med datorns (standard) ljudkort, så det är nog en för de flesta en ganska outforskad värld.

bosseh
Diamantmedlem
Inlägg: 3076
Blev medlem: tor 15 nov 2007, 21:07
Ort: Skaraborg

Inlägg av bosseh » mån 05 maj 2008, 10:44

För att skapa vibrationer 200 000 gånger i sekunden krävs nog en hel del. Sen ska detta bli ett ljud med tillräcklig amplitud för att allvarligt störa ekolodet.

dax
Silvermedlem
Inlägg: 34
Blev medlem: mån 28 jan 2002, 12:38

Inlägg av dax » mån 05 maj 2008, 11:23

Poängen är att ljudet alstras precis vid givaren. Eftersom ljudet, åtminstone, dämpas som avståndet i kvadrat kan störkällan vara signifikant svagare och ändå vara ett problem vid mätningen.

bosseh
Diamantmedlem
Inlägg: 3076
Blev medlem: tor 15 nov 2007, 21:07
Ort: Skaraborg

Inlägg av bosseh » mån 05 maj 2008, 11:43

För att få påverkan måste det störande ljudet ligga inom en oktav dvs vi behöver något som mekaniskt kan genererar en ton på 100 kHz. För att uttrycka sig milt, det är synnerligen osannolikt. Troligen filtrerar man med typ 40dB/oct och då måste den störande tonen lika väldigt nära 200 kHz. Dvs ännu mindre sannolikt.

dax
Silvermedlem
Inlägg: 34
Blev medlem: mån 28 jan 2002, 12:38

Inlägg av dax » mån 05 maj 2008, 12:33

Mitt forskningsområde är tyvärr inte fluiddynamik, så jag kan inte bidra med några _fakta_ inom det området. Som sagt var, turbulenta flöden är mycket svåra att förstå. Lokalt kan man säkert nå, relativt sett, höga hastigheter i t.ex. framkanten av kölen. P.s.s. kan det finnas områden i en dåligt desginad logg som genererar svängningarna som krävs. En "mekanisk svängning" med liten amplitud på 200kHz är i sig inte så konstigt, det är ju t.ex. just det som den piezoelektriska kristallen ger (det är dess egenfrekvens man utnyttjar).

Gällande signalbehandlingen borde det finnas betydligt enklare metoder att detektera förekomsten av 200kHz (du måste minst sampla med 400kHz, gärna mer så du har marginal för olinjära fenomen) än att först sampla och sedan filtrera. Det är ju proffs som har designat och det är en kommersiell produkt, så den lösningen låter lite overkill, åtminstone på ett standardlod.

dax
Silvermedlem
Inlägg: 34
Blev medlem: mån 28 jan 2002, 12:38

Inlägg av dax » mån 05 maj 2008, 12:48

Fortsättning signalbehandling; två alternativ kan förenkla vidare signalbehandling (så man slipper sampla vid så höga frekvenser), antingen blandar man ner signalen till en signal med lägre frekvens innan man startar detektion eller så kan man köra ett BP-filter och sedan undersampla (man antar då att man har hanterat aliaseffekter med BP på ett acceptabelt sätt). Ev. kan scattering hanteras på ett bättre sätt om man ligger kvar vid den ursprungliga signalen, men om det utnyttjas så är det nog på mer avancerad utrstuning (men utvecklingen går snabbt så det som var nytt igår är standard idag!).

Spännande med seglingsforum... :-)

bosseh
Diamantmedlem
Inlägg: 3076
Blev medlem: tor 15 nov 2007, 21:07
Ort: Skaraborg

Inlägg av bosseh » mån 05 maj 2008, 13:04

Att generera en mekanisk svängning på 200 kHz är inget problem men en piezokristall, men att svängningar skull uppstå spontant på de frekvenserna.

Betr. signalbehandlingen så är det inga problem att sampla tillräckligt fort för att sen kunna ha digtala filter och slippa kostnaderna externa komponenter. I synnerhet för dubbelfrekvenslod.

Jaramaz
Diamantmedlem
Inlägg: 1683
Blev medlem: tis 22 aug 2006, 20:08

Inlägg av Jaramaz » mån 05 maj 2008, 13:05

Jo, det borde vara relativt enkelt att ta bort en störare vid en hyfsat fix frekvens - numera vardagsmat. (Har du en kraftig störare är det väl inte så kul att första blanda ner och sedan detektera, utan subsampling låter mest attraktivt, om man nu inte vill gå direkt på en interferenskancellering, som kan göra ganska enkel med en fix störare).
Men om det verkligen förekommer tillräckligt kraftiga störare på 200 kHz - låter tveksamt (instämmer alltså i Bosseh analys). Hur skulle de uppstå, spridning (dämpning) osv.

Det är naturligt att misstänka att tillverkaren har någon typ av fog för sin rekommendation, annars funnes det ingen anledning till att skriva ut den (möjligen kan det vara svaga skäl, men skäl ändock). Det enklaste är då att fråga tillverkaren, just Silva brukar vara mycket tillmötesgående.

dax
Silvermedlem
Inlägg: 34
Blev medlem: mån 28 jan 2002, 12:38

Inlägg av dax » mån 05 maj 2008, 14:02

Problemet är nog att det inte behövs så speciellt kraftig störkälla eftersom vibrationerna sker precis vid ytan av sensorn (Jmf near-far-problemet vid Multiuser Detection). Du kanske kan detektera ett tydligt botteneko, men få försämrad prestande vid vissa typer av botten eller försämrad förmåga att detektera fisk. I slutändan beror det på hur måna fabrikanten är om att prylen funkar och hur duktiga de är på att sätta korrekta gränser. Som bosseh har sagt (något i stil med) så är det ju enklast att förbjuda allt... :-) Jag behöver inte försvara den här tesen, det är ju uppenbart att folk jobbar på det, samt att tillverkarna själva säger att turbulens är ett problem. Vill vi i detalj förstå fysiken så är det någon som kan fluiddynamik som vi söker. Hade jag haft tiden skulle jag gärna satt mig in i det lite mer, det är ju ganska intressant!

Det är alltså "svaret" på hur de kan uppstå! Dämpningen för dessa signaler är ju minimal eftersom de genereras precis vid mottagaren så har de väl genererats så kan de mycket väl vara ett problem. De problem jag har haft med ekolod är antingen multi-path-fenomen, som i slussen, eller att akterpegeln där min givare sitter lyfter (eller är mycket när att släppa vid höga farter och gropig sjö). Jag har ingen egen erfaranhet av turbulens (där inte de andra orsakerna kan förklara fenomenet).

Som jag skrev innan så är det inga problem att sampla tillräckligt snabbt (i en modern radio samplar du ju RF så...), frågan är om du inte kan göra en smartare lösning när uppgiften är så "enkel" (åtminstone i brusfria fallet!). I mer avancerade ekolod kan det vara en poäng att sampla snabbare och ha en schysst DSP som gör det roliga snabbt!

bosseh
Diamantmedlem
Inlägg: 3076
Blev medlem: tor 15 nov 2007, 21:07
Ort: Skaraborg

Inlägg av bosseh » mån 05 maj 2008, 16:14

Elektriska störningar som först diskuterades kan vi nog avfärda. Inte förefaller väl heller turbulens-genereade oljud i 200 kHz speciellt trolig. En olycklig strömning av vattnet skulle möjligen kunna förorsaka problem. Men eftersom inga andra tillverkare verkar ha problem kan man egentligen bara dra slutsatsen att Silva är lite mindre duktiga än andra?
I väldigt många båtar sitter nog lod och loggivaren mindre än 40 cm i sär och inte har man hört talas om några problem pga det?

Användarvisningsbild
Anders S
Diamantmedlem
Inlägg: 11722
Blev medlem: fre 20 maj 2005, 07:23
Ort: Sandö hamn (Onsala)

Inlägg av Anders S » mån 05 maj 2008, 16:30

bosseh skrev: Men eftersom inga andra tillverkare verkar ha problem kan man egentligen bara dra slutsatsen att Silva är lite mindre duktiga än andra?
Så här säger Silva om loggivaren:
Caution: Never mount the sensor directly ahead of a depth transducer, since turbulence generated by the paddlewheel’s rotation will adversely affect the transducer’s performance, especially at high speeds.
Att dra slutsatsen att den som känner till ett problem och varnar för det vet mindre än den som inte varnar för tycker jag verkar obefogat?
Anders S

bosseh
Diamantmedlem
Inlägg: 3076
Blev medlem: tor 15 nov 2007, 21:07
Ort: Skaraborg

Inlägg av bosseh » mån 05 maj 2008, 17:00

Anders S skrev: Att dra slutsatsen att den som känner till ett problem och varnar för det vet mindre än den som inte varnar för tycker jag verkar obefogat?
Hade tex Raymarine haft liknade problem hade de garanterat varnat för det.
Så antingen varnar Silva för ett icke-existerande problem eller så har man en sämre konstruktion.

Jaramaz
Diamantmedlem
Inlägg: 1683
Blev medlem: tis 22 aug 2006, 20:08

Inlägg av Jaramaz » mån 05 maj 2008, 17:08

Hade tex Raymarine haft liknade problem hade de garanterat varnat för det.
Så antingen varnar Silva för ett icke-existerande problem eller så har man en sämre konstruktion.
Lite att ta i!
Vi vet inte varför Silva varnar, eller varför en eller annan (eller alla, vad vet jag) tillverkare inte varnar. Att då bara klistra dit en enkel etikett "sämre" är att förenkla.
Alla kommersiella konstruktioner är kompromisser, mellan diverse olika krav, som hanterbarhet, storlek, kostnad, ... prestanda i olika avseenden.

Skriv svar