Wann und wie zeigt unser Echolot Fischsignale?

  • Die Antwort liefert uns ein kleiner Exkurs in die Welt der Schallwellen…
    vorab ein paar Grundlagen:

    Wie verhält sich die Schallgeschwindigkeit bei

    Süßwasser +- 0°C = 1485 m/s
    Süßwasser +20°C = 1440 m/s
    Meerwasser +20°C = 1560 m/s
    also grob im Mittel ca.1.500 m/s


    Unser Echolot bei einer Frequenz von:
    200 kHz = 200.000 Zyklen pro Sekunde
    1.500 Meter pro Sekunde geteilt durch diese 200.000 Zyklen pro Sekunde = 7,5 mm pro Zyklus.
    D.h. diese Schallwelle legt mit jedem Zyklus 7,5 mm zurück
    Damit ist eine 200 kHz Schallwelle in der Lage noch einen Fisch zu erkennen dessen Schwimmblase kleiner als 1 cm ist.


    Zum Vergleich
    50 kHz selbe Berechnung = 3,0 cm, was bedeutet daß mit dieser kHz-Einstellung erst Fische angezeigt werden, deren Schwimmblase > 3,0 cm also größer als 30mm ist

    Die Schwimmblase des Wallers erstreckt sich über etwa 80 Prozent der Körperhöhle und ist damit auffällig groß. Sie weist eine längs verlaufende Scheidewand auf, ist am hinteren Ende mit der Wirbelsäule und über den aus den Rippenknochen hervorgegangenen Weberschen Apparat mit den Hörorganen verbunden, dürfte als also in jedem Fall ein schönes Fischsignal liefern...

    Der Vollständigkeit halber hier noch ein paar Werte:
    83 kHz = 1,8 cm = 18mm
    455 kHz = 3,3 mm

    Für Down- und Side-Imaging werden 455 und 800 kHz benutzt und es wird jetzt klar wie man zu den „photorealistischen“ Bildern kommt.


    Zu dieser Erkenntnis kommt ergänzend hinzu wie viele Pings/Zyklen ein Geber bei der jeweiligen Frequenz in der Sekunde aussendet. Wichtig bei der Frage welche Entfernung müssen Fische bei einer festen Frequenz von einander haben, um noch als einzelne Ziele erkannt zu werden…
    Viele Hersteller machen dazu aber leider keine Angaben – schade oder Gott Lob, wie man will.
    Ein sogenannter Q-Faktor schafft Abhilfe. Dieser steht für die „Qualität“ und wird im Bereich 1-35 angegeben. Im Rechenbeispiel wurde von Q=31 ausgegangen – nun gut,
    bei bester Qualität schaut die Berechnung dann wie folgt aus: FormelA.jpg


    Kurz gesagt, die Fische müssen bei diesem Geber einen Abstand von 13 cm haben um als separates Ziel angezeigt zu werden.
    Fazit:
    je höher die Frequenz, desto geringer kann der Abstand der Ziele zueinander sein, je kürzer der Puls ist, desto besser die Entfernungsauflösung.
    In dieser Erkenntnis steckt aber ein kleines Dilemma - diese hohe Auflösungen gehen auf Kosten der Energie, d.h. ab einer bestimmten Wassertiefe kommt oben nix mehr an.


    In der Praxis heißt das:
    ab einer Wassertiefe von tiefer ca 200 m nehme man Frequenzen von 40-100 kHz
    bis zu 200 m Wassertiefe sind 100-200 kHz das Maß der Dinge. Stellt sich also die Frage welche Leistung sollte mein Echolot haben?


    Antwort in Bezug auf die anvisierte Tiefe:


    100 W reichen für bis zu 100 m
    200 W reichen für bis zu 150 m
    500 W für 150-300 m
    1000 W für 300-750 m


    Fazit: je mehr Leistung verfügbar ist, umso tiefer kann ein Echolot sehen und desto detaillierter können Echos von Fischen und Bodenstrukturen von Störgeräuschen im Wasser getrennt werden.


    Gruß Winne

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