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Ein Echolot dient zur Messung der Wassertiefe unter einem Schiff. Es sendet von einem Ultraschall-Sendeschwinger, der am Schiffsboden eingebaut ist, Ultraschallimpulse in Richtung zum Gewässerboden aus. Diese werden dort reflektiert und von einem Ultraschall-Empfangsschwinger, der am Schiffsboden eingebaut ist, als Echos empfangen und einer Zeitmeßeinrichtung zugeführt, die die Laufzeit der Schallimpulse von der Aussendung bis zum Empfang als Echos bestimmt. Als Ultraschall-Sende- und -Empfangsschwinger kann unter Beachtung bestimmter Bedingungen und Einschränkungen derselbe Ultraschallschwinger verwendet werden.
Es ist bekannt, daß sich Schall- und Ultraschallwellen im Salzwasser mit einer Geschwindigkeit von ca 1500 m/s fortpflanzen. Diese Tatsache wird bei der Gestaltung
der Ableseskalen berücksichtigt, wobei noch zu beachten ist, daß die Schallimpulse
auf ihrem Weg Sendeschwinger - Meeresboden - Empfangsschwinger die
Strecke der Wassertiefe zweimal durchlaufen.
Auf diese Weise sind die Ableseskalen zur direkten Ablesung der Wassertiefe in
"Metern" kalibriert, obwohl das Echolot in Wahrheit nur die Laufzeit der Ultraschallimpulse
messen kann.
Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit für Schall- und Ultraschallwellen im Wasser ist nicht konstant. Sie ist im wesentlichen von dem Salzgehalt und der Temperatur des Wassers abhängig. In der Praxis sind diese Unterschiede geringer als der für Flachwasserecholote zugelassene Fehlerbereich. Deshalb wurde international festgelegt, daß Flachwasserecholote immer konstant für die Schallgeschwindigkeit 1500 m/s kalibriert sein müssen.
Allgemein besteht ein Echolot aus einer Laufzeitmeßeinrichtung, die zum Zeitpunkt "null" gestartet wird und einen Triggerimpuls an den Impulsgenerator leitet, der einen Hochfrequenzimpuls erzeugt und dadurch über den Sendeschwinger am Schiffsboden einen Ultraschallimpuls in Richtung zum Meeresboden aussendet. Dieser Ultraschallimpuls wird am Meeresboden reflektiert und kommt als Echo zum Empfangsschwinger am Schiffsboden zurück. Der Empfangsschwinger wandelt den Ultraschallimpuls in einen dem Echo entsprechenden Hochfrequenzimpuls um und gibt diesen an den Empfangsverstärker weiter, der dadurch nach entsprechender Verstärkung die Laufzeitmeßeinrichtung stoppt bzw aktiviert, je nach Meßverfahren.
Der Echograph ist eine Weiterentwicklung der Echolote, die die Wassertiefen auf einer Anzeige mit Skala kurzzeitig darstellten. Eine Speicherung erfolgte nicht. Die ab Ende der 1940er Jahren entwickelten Echographen waren Elektronenröhrengeräte, die erstmalig eine Aufzeichnung der Wassertiefen auf elektrosensitivem Papier ermöglichten und so ein "Echogramm" des Gewässerbodens erstellten. Das Echogramm diente als Speicherung der gemessenen Tiefen und konnte auch zu einem späteren Zeitpunkt ausgewertet werden.
Elektrosensitives Papier bestand aus einer Trägerschicht, die mit Graphit beschichtet war. Diese Graphitschicht wurde wiederum mit einer speziellen Papierschicht abgedeckt, die durch minimale Stromstöße verbrannt werden konnte. Durch dieses Prinzip entstanden sehr feine, qualitativ hochwertige und langzeitstabile Echogramme.
Um ein maßstabsgetreues Echogramm zu erhalten, arbeiteten die Echographen mit einem motorgekoppelten Papiertransport.
Von einem Motor angetrieben, wird ein endloses Band in Pfeilrichtung von oben nach unten über trockenes elektrosensitives Registrierpapier mit konstanter Geschwindigkeit hinwegbewegt. Das Papier wird gleichzeitig von rechts nach links transportiert und hat die Eigenschaft, sich immer dann schwarz zu verfärben, wenn ein elektrischer Strom von der Papieroberseite zur Unterseite fließt. Am Registrierband befindet sich eine Schreibfeder, die aus einem dünnen Spezialdraht besteht, der mit seiner feinen Spitze über das Papier gleitet. Diese Schreibfeder ist leicht in einen Halter einzuhaken. Die Gegenseite der Feder schleift beim Überlauf über das Papier an einer Kontaktschiene, die mit dem Verstärker Verbindung hat. Auf dem endlosen Band ist ein Triggermagnet angebracht, der immer dann einen Schallimpuls über die Sendeeinrichtung auslöst, wenn die Schreibfeder an Skalennull 0 vorbeikommt. Alle Echos bewirken über die Schreibfeder kurze schwarze Striche auf dem Papier, die sich zu einer Profilkurve des Meeresbodens zusammenfügen und zusätzlich die Echos aller im Wasser zwischen Oberfläche und Grund befindlichen Reflektoren und Objekte, wie z. B. kleine und große Fischansammlungen, Bodenschichtungen etc. aufzeichnen.
Im Jahre 1912 hatte der Alexander Behm den genialen Gedanken, zu untersuchen, ob sich Töne in Wasser ebenso wie in Luft fortpflanzen und am Meeresboden reflektiert werden. Da das damals modernste Passagierschiff "Titanic" auf einen Eisberg gelaufen war und in wenigen Stunden sank, wollte Behm mittels des Echolotes Eisberge ausfindig machen, um Schiffsunfälle zu verhindern. Ein Problem, das übrigens bis heute noch nicht sicher gelöst ist.
Behms Gedanke hat weltweite Bedeutung für die Wassertiefenmessung erlangt, und das Echolot ist zu einer der größten Erfindungen für die Schiffahrt geworden, ohne die eine sichere Seefahrt heute kaum noch zu denken ist.
Damals gründete Alexander Behm die Behm-Echolot-Fabrik in Kiel, die seit 1947 modernere, im Labor von Dr. Fahrentholz entwickelte Geräte zur Navigation, Fischsuche und Vermessung hergestellt und vertrieben hat. Zur Zeit der Umstellung dieser bewährten, mit Elektronenröhren bestückten Geräte, die zunächst als "Behm-Echographen, Entwicklung Dr. Fahrentholz" und später als "Fahrentholz-Echographen" verkauft wurden, auf moderne Transistortechnik hat die alte Behm-Echolot-Fabrik ihren Betrieb im Jahre 1970 eingestellt.
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