ekkolodd

Ekkoloddet sender en lydpuls mot bunn og registrerer tiden det tar før man mottar ekko fra bunn. Registreringen tegnes som et ekkogram på en enhet på brua.
Ekkoloddprinsipp
Lisens: CC BY SA 3.0
Svingere montert under skipets bunn sender ut, og mottar lyd.
Ekkoloddsvinger
Lisens: CC BY SA 3.0
Ekkogram på et ekkolodd som opererer på to frekvenser.
Ekkogram
Lisens: CC BY SA 3.0
En fisker studerer ekkogrammet på et ekkolodd fra Simrad på 1950-tallet.
Tidlig ekkolodd
Lisens: CC BY SA 3.0

Ekkolodd er et elektronisk instrument for måling av vanndybde og søk etter fisk under et fartøy. Ekkoloddet sender korte lydpulser nedover mot sjøbunnen, og ved å måle tiden den reflekterte lydpulsen (ekko) har brukt fra utsendelse til mottak, kan avstanden til målet beregnes. Forutsetningen er at man kjenner lydhastigheten i vann, som er cirka 1500 meter per sekund. Dybden vil være gitt av halve tiden pulsen trenger frem og tilbake fra bunn, multiplisert med lydhastigheten.

Bruksområde

Den internasjonale maritime organisasjonen (IMO) stiller krav til at alle større skip skal ha ekkolodd. Grunnen til kravet er at ekkoloddet kan benyttes i navigasjon og måle dybden under skipet. Dette er spesielt viktig i områder hvor det er mangelfulle sjøkart. Ekkoloddet er sammen med sonaren helt nødvendig instrument på fiskefartøy i søk etter fisk eller vurdering av havbunnen.

Ekkolodd finnes i en lang rekke utforminger, avhengig av bruksområde – selv på små lystfartøy er det nå vanlig å ha ekkolodd, og da gjerne sammenkoblet med GNSS og kartplotter. Dybdemåling med stor nøyaktighet vil kreve at man kjenner eksakt lydhastighet. Det er utviklet spesielle ekkolodd med et stort antall lydstråler, såkalte multistråleekkolodd, som er spesielt godt egnet for oppmåling og sjøkartlegging (hydrografi/batymetri). Ekkolodd på havforskningsfartøy kan måle biomassen i havet, og sammen med avansert statistikk, danner dette blant annet forvaltningsgrunnlaget for fiskernes fiskekvoter.

Begrensninger og virkemåte

Vanlige ekkolodd sender typisk ut én til ti pulser per sekund, og pulsene («pingene») kan ha en varighet på 0,1–10 millisekunder. Både utsending og mottak av lyden skjer via en svinger (transducer) under skipets bunn. En stor svinger i forhold til frekvensen (bølgelengden) vil gi en smal lydstråle. Rekkevidden på ekkoloddet er avhengig av frekvensen og styrken på lyden som sendes ut. Lave frekvenser på under 20 kHz kan nå flere tusen meter nedover i sjøen, samt penetrere et lite stykke inn i bunnsedimentene – slike lavfrekvente systemer kan av og til være kalt penetrasjonsekkolodd (sub bottom profiler). Et vanlig ekkolodd vil operere på frekvenser mellom 50 og 200 kHz, og da normalt ha en rekkevidde på noen få hundre meter, avhengig av lydstyrken (effekten) som sendes ut.

Mange ekkolodd for fiskeriformål kan benytte mer enn en frekvens samtidig. Hvor sterkt ekkoet er vil også avhenge av målets beskaffenhet – hard bunn gir sterkere ekko enn myk sjøbunn, og fisk med svømmeblære (torsk, sild, etc.) vil gi sterkere ekko enn fisk uten svømmeblære (makrell, hai, etc.). Innen havforskning, der ekkoloddet blant annet brukes til måling av biomasse, kreves spesielle teknikker for å identifisere hvor i lydstrålen fisken er plassert. Dette krever avanserte «split-beam» svingere med minimum fire svingerelementer. Presentasjon av registreringen vil skje i form av et ekkogram på en dataskjerm, eller som en digital presentasjon av dybden. Før dataskjermer ble vanlige ble ekkogrammet skrevet på en papirplotter.

Historikk

Undersøkelse av lydutbredelse i vann fant sted allerede i begynnelsen på 1800-tallet. Sveitseren J. D. Colladon målte i 1826 lydhastigheten i vann i Genèvesjøen. Det er nå vanlig å regne den som cirka 1500 m/s, men dette vil variere litt med temperatur, saltholdighet og dybde. I 1904 offentliggjorde nordmannen H. Berggraf forslag til et komplett, skrivende ekkolodd. I 1912 tok den tyske fysikeren Alexander Behm (1880–1952) ut patent på ekkoloddet, og har siden fått æren av oppfinnelsen.

Utviklingen av ekkoloddet slik vi kjenner det i dag startet etter første verdenskrig, og innen andre verdenskrig hadde mange marinefartøy ekkolodd med papirskriver. Den første kjente installasjon av ekkolodd i den norske fiskeflåten var på brislingsnurperen Signal-III til Reinert Bokn i 1934, men etter andre verdenskrig fikk både fiskeflåten, handelsflåten og sjøkartverket alminnelig tilgang på ekkolodd. Det store behovet innen fiskeflåten medførte til utviklingen av en avansert norsk industri for produksjon av maritim elektronikk – spesielt er Simrad AS verd å nevne.

Les mer i Store norske leksikon

Litteratur

  • Kjerstad, Norvald (2019). Elektroniske og akustiske navigasjonssystemer. Fagbokforlaget

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg