Ultraschallsignal ON unterwasser

Stefan M. schrieb:
> Die wichtigste Information fehlt.
> Wie tief ist der Empfänger im Wasser?
> Oder meinst Du mit Entfernung die Tiefe?

Nur mal aus Neugier: Ist es wichtig, ob die Unterwasser-Entfernung 
zwischen Sender und Empfänger senkrecht, waagerecht oder irgendwie 
schräg verläuft?

Stefan M. schrieb:
> Erwin D. schrieb:
>> Nur mal aus Neugier: Ist es wichtig, ob die Unterwasser-Entfernung
>> zwischen Sender und Empfänger senkrecht, waagerecht oder irgendwie
>> schräg verläuft?
>
> Ja, natürlich.
> Bei einer horizontalen Entfernung von 150m aber nur 1m Wassertiefe würde
> ich die Aufgabe mit HF Sender unf Empfänger lösen.
> Da könnte man z.B. eine billige 27MHz Spielzeugfernsteuerung verwenden.
> Aber bei 150m Wassertiefe geht das nur noch mit Langwelle oder
> tatsächlich mit Ultraschall.
> Die Ultraschallvariante ist nämlich sicherlich die komplizierteste und
> teuerste, wenn man nicht schon zufällig die richtigen Bauteile besitzt.

Ach so meinst du das. Okay, da bin ich natürlich deiner Meinung.
Ich hatte dich so verstanden, daß es bei Ultraschall einen Unterschied 
zwischen waagerecht und senkrecht macht.

Also es geht um 150m Tiefe. Leider ;-)

Björn schrieb:
> An der Wasseroberfläche soll also ein Ultraschallsender

Ist nicht mein Spezialgebiet, aber muss es denn Ultra sein? Nach meiner 
Einschätzung ist die Reichweite von US im Wasser sehr begrenzt, während 
Walgesänge hunderte km zu hören sind. Es ist also die Frage, was der 
beste Frequenzbereich ist.

In jedem Fall wird man eine ziemlich hohe Sendeleistung brauchen.

Über das Thema wird ausgiebig diskutiert unter dem Stichwort Sprechfunk 
für Taucher. Daraus kann man auch entnehmen, dass das keineswegs einfach 
ist, und dabei unterhalten sich Taucher nicht über 150 m Entfernung.

Georg

Es geht auch genau ums Tauchen :-)

Also dieses Gerät

http://www.unterwasserwelt-history.de/html/seemann_sonic_seeker.html

arbeitet auch mit US und hat Reichweiten von über 200m.

Ich bräuchte es eben nur noch einfacher.

Björn schrieb:
> Es geht auch genau ums Tauchen :-)

Björn schrieb:
> Ich bräuchte es eben nur noch einfacher.

Thema Tauchen und Orientierung. Da stellen sich bei mir alle Nackenhaare 
auf was das Thema Sicherheit betrifft. Das ist kein Bastelthema für 
einen Anfänger.

Außerdem tauchen und 150m Tiefe? Das ist kein Sporttauchen mehr, nicht 
mal mehr mit Nitrox oder Trimix.

Beim Apnoe-Tauchen dennoch interessant. Die "Standardeinsatztiefe" wäre 
auch deutlich geringer, aber die Weltrekorde purzeln und sind bei 129m. 
Ich bin auch dabei einen Prototypen zu entwickeln und bin schon in 
Kontakt mit mehreren Tauchfirmen, um dann von der Bastellösung 
wegzukommen.

Björn schrieb:
> Also dieses Gerät
>
> http://www.unterwasserwelt-history.de/html/seemann_sonic_seeker.html

Das Gerät scheint historisch zu sein.
Infoseite von 1999 verlinkt.
Weiterleitung dort geht auf Seite wo man so ziemlich alles kaufen kann 
-- ausser dem benannten Gerät.

Björn schrieb:
> eim Apnoe-Tauchen dennoch interessant. Die "Standardeinsatztiefe" wäre
> auch deutlich geringer, aber die Weltrekorde purzeln und sind bei 129m.

Für solche Events kann man sich auch die bestehende von der verlinkte 
Lösung kaufen.
Was soll das, willst du damit Geld verdienen?

Björn schrieb:
> Also dieses Gerät
>
> http://www.unterwasserwelt-history.de/html/seemann_sonic_seeker.html
>
> arbeitet auch mit US und hat Reichweiten von über 200m.

Bei den Fakten steht:
"Maximale Einsatztiefe 50 Meter Reichweite 300 Meter"

Ist nichts mit 150 m tiefee.

Ich denke die Einsatztiefe ist auf 50m reguliert, weil der Gerätekörper 
einen größeren Druck nicht standhalten würde und nicht aufgrund der 
Schallausbreitung. Vielleicht habe ich auch gerade einen Gedankenfehler, 
aber ist es physikalisch nicht egal, ob ich Reichweite als Tiefe oder 
als Entfernung (parallel Wasseroberfläche unter der Wasseroberfläche) 
ansehe?

Stefan M. schrieb:
> Physikalisch sollte es egal sein.

auch das nicht, auch Grenzflächen wo sie die Temperatur ändert 
reflektieren.

Und auch unterscheidliche Salzschichten reflektieren. Ich möchte aber ja 
nur ein einfaches Signal, im Endeffekt nur eine 1, senden. Beim Echolot 
geht es ja auch bis zu 200m, und bei mir müsste das Signal ja nicht mal 
mehr zurück...

Peter II schrieb:
> Stefan M. schrieb:
>> Physikalisch sollte es egal sein.
>
> auch das nicht, auch Grenzflächen wo sie die Temperatur ändert
> reflektieren.

Das wissen aber die UW-Telefone z.B. auf Forschungs-Ubooten nicht und 
funktionieren trotzdem. :-)
Klar gibt es ein wenig Brechung und ein wenig Teilreflektion. Das ist 
aber meilenweit entfernt von einer Totalreflektion.

Roderich schrieb:
> Das wissen aber die UW-Telefone z.B. auf Forschungs-Ubooten nicht und
> funktionieren trotzdem. :-)

arbeiten die denn mit Ultraschall?

Ich weiß die Antwort nicht, aber ich würde mich an der Stelle fragen, ob 
nicht die Schallweiterleitung in Wasser vom Druck abhängt und die 
Reichweite bei gegebenem Schalldruck bei höherem Druck geringer ist, 
weil man mehr Energie braucht um das Wasser zu bewegen.

Der Druck wirkt ja nicht aug Flüssigkeiten, sondern auf Gase. 
Flüssigkeiten sind nicht und feste Materialien sind ja nicht 
komprimierbar. Deshalb sollten sich meines Erachtens nach die 
Schallwellen im Wasser druckunabhängig ausbreiten.

Peter II schrieb:
> Roderich schrieb:
>> Das wissen aber die UW-Telefone z.B. auf Forschungs-Ubooten nicht und
>> funktionieren trotzdem. :-)
>
> arbeiten die denn mit Ultraschall?

Klar. Für die Verbindung zum "Mutterschiff" auf jeden Fall.
Es gibt natürlich auch welche, die eine schwimmende Sonde an der 
Wasseroberfläche haben und von der aus dann über Mobilfunk oder Satellit 
kommunizieren. Die Verbindung zwischen Uboot und Sonde kann auch über US 
gemacht werden, häufiger aber per Kabel. Die Sonde darf ja nicht 
abtreiben, daher hängen die sowieso meist an einem Seil (wo dann das 
Kabel mit drin ist).

Björn schrieb:
> Der Druck wirkt ja nicht aug Flüssigkeiten, sondern auf Gase.
> Flüssigkeiten sind nicht und feste Materialien sind ja nicht
> komprimierbar.

Das habe ich auch so gelernt. Richtig.

> Deshalb sollten sich meines Erachtens nach die
> Schallwellen im Wasser druckunabhängig ausbreiten.

Aber wenn auch die Schall-Weiterleitung sicher nicht auf 
Kompression/Entspannung beruht, so beruht sie, - soweit ich mich nicht 
irre -, doch darauf dass die Moleküle vom Sender bewegt werden und diese 
wiederum andere Moleküle bewegen. Richtig?
In dem Fall, - und weil der Druck nach allen Seiten gleich wirkt -, 
müsste der Sender die Moleküle doch genau gegen diesen Druck (und mit 
dem Druck) bewegen und dazu braucht es Energie.

Unter diesem Gesichtspunkt: Wie siehst Du (Ihr) das? Ist diese 
Überlegung korrekt oder wo hakt sie?

Ich hab ein paar Jahre bei Rittmeyer.com in der Entwicklung gearbeitet: 
US-Durchflussmesser. (Laufzeitdifferenzverfahren, seit Jahrzehnte in 
Produkte mehreren Hersteller etabliert)
Für offene Kanäle werden da Frequenzen von 500kHz oder gar 200kHz 
eingesetzt und schaffen Kanäle von über 100m Breite im 30..45 Grad 
Winkel --> 150m.
Die Sensoren (plane Membran m. Piezo-Erreger/Detektor) haben bei diesen 
f schon mehr als Handtellergrösse, (bei 1 resp. 2 MHz dann Münzengrösse, 
wiederum aber deutlich geringere Reichweite)
 Benötigte el. Leistung weiss ich nicht mehr (das NT der gesamten 
Messeinrichtung ist im Bereich von max. 50...80W, wovon der 
Prozessrechner ca <10W zieht).
Wenig unter der Wasseroberfläche gilt es auch die Fresnelzone zu 
berücksichtigen, d.h. zu wenig Eintauchtiefe ...ist dann zuwenig; 
Wellengang verschlimmert die Sache nochmals. (ditto zu nahe beim Grund)
Die dort gebauten US-Sensoren haben ausgesprochene Richtcharakteristik 
und müssen bei der Installation ziemlich genau aufeinander ausgerichtet 
werden, sonst "sehen" sie einander nicht.

Die Distanz ist also nicht das größte Problem, allenfalls wenige Watt 
mehr Sendeleistung geben dann auch die nötige Reserve.
Es steckt sonst viel KnowHow in diversen Details. Es gelten alle 
Grundsätze der Drahtlosen Nachrichtentechnik.

Das angedachte ist aber kein "Holzweg" vom Prinzip her.

Also Fish Finder arbeiten mit 50kHz und können damit bis ca. 200m 
Wassertiefe arbeiten. Diese nutzen eine Sende-/Empfangseinheit. Mit 
einem ähnlichem Aufbau, nur dass Sende und Empfangseinheit eben nicht in 
einem Element vorhanden sind, sonder zwei getrennte Einheiten sind, 
sollte es doch eigentlich irgendwie klappen oder?

Um vielleicht den Kontext meiner Beiträge etwas klarer zu machen:

Ich bezweifele keinesfalls, - spätestens, jetzt nicht mehr -, dass das 
mit den 150m Tiefe funktioniert. OK. 50W oder so. Nicht gerade wenig, 
aber das kann man schon aufwenden, wenn man will.

Mir ging es vor allem um die prinzipielle Frage, ob der Druck (also die 
Wassertiefe) die Menge der nötigen Energie beeinflusst. Zu meiner 
theoretischen Betrachtung hätte ich da ganz gerne einen Kommentar 
gehabt.

Zugegeben weicht das ein wenig von der Fragestellung ab und ist eher 
eine Frage die mich interessiert, aber es hängt doch damit zusammen. 
Ich werde aber auch nicht auf einer Antwort beharren. Hat mich nur 
interessiert.

Alsp physikalisch gesehen, weiß ich nicht, ob du Recht hast. Aber ich 
habe gerade mal Wikipedia konsultiert und hier ist neben den bereits 
erwähnten Einflüssen auf die Schallgeschwindigkeit auch die Wassertiefe 
als Faktor mit aufgeführt, wenn auch nur als geringer Faktor.
https://de.wikipedia.org/wiki/Echolot

Wie sieht denn dein Budget aus? Es gibt kommerzielle Lösungen dafür, 
liegen bei ca. 8k aufwärts. Funktioniert dann aber auch.

Casanove Adventures (sehr seriöser Name):

Specifications
Nominal Range  50 to 500 Meters Depending On Sea Conditions And Noise 
Levels.
Transmission Type  Ultrasound using upper single sideband (USB)
Transmit Output Power  1/2 Watt PEP

https://www.casanovasadventures.com/catalog/dive/p4088a.htm#.WH96Hp3btoY

150 Meter Wassertiefe! Ui, hört sich nach Tauchroboter an. Wo gibts so 
tiefe Tümpel?

Björn schrieb:
> Also Fish Finder arbeiten mit 50kHz und können damit bis ca. 200m
> Wassertiefe arbeiten. Diese nutzen eine Sende-/Empfangseinheit. Mit
> einem ähnlichem Aufbau, nur dass Sende und Empfangseinheit eben nicht in
> einem Element vorhanden sind, sonder zwei getrennte Einheiten sind,
> sollte es doch eigentlich irgendwie klappen oder?

Musst halt eine geeignete "Kennung" senden ...
Willst Du die Kamera ein- / ausschalten?

Krapfen schrieb:
> Wo gibts so
> tiefe Tümpel?

Überall, wo Meer ist :-)

Such mal nach "Elektronik für den Tauchsport" Ist zwar alt aber darin 
sind wenn ich mich recht erinnere genau die Pinger und Peilempfänger 
beschrieben (analog, aber mit Schaltplan etc)

Krapfen schrieb:
> Wo gibts so
> tiefe Tümpel?

Tiefe Alpenseen mit Nazi-Schätzen...

Georg