Echolounder voor dieptemeting: concept en zijn werking

Lees dit artikel om meer te weten te komen over het concept en de werking van echolood voor dieptemeting.

Concept van Echo-Sounder:

Echoloodmethode is gebaseerd op een elektrisch principe. Het bestaat uit het verzenden van een geluidsimpuls (door een zender) van het oppervlak van het waterniveau naar de bedding van de rivier. Wanneer de geluidsgolven terug reflecteren in de vorm van een echo, worden ze door een ontvanger gearresteerd.

Er is een automatische regeling voor het uitzetten van het tijdstip van verzending en de tijd van ontvangst. De snelheid van geluid in water is bekend. Het is bijna 1470 m / sec. Van dit feit wordt de diepte van water automatisch berekend. Deze methode wordt op schepen veel gebruikt voor het observeren van dieptes. Het kan ook met succes worden toegepast op rivieren.

Figuur 15.12 toont een schematisch lijndiagram van de peilingsmachine. Een echolood bestaat voornamelijk uit vier eenheden.

Zij zijn:

(i) Aandrijfeenheid

(ii) Zendeenheid

(iii) Ontvangsteenheid en

(iv) Opname-eenheid.

Besturingseenheid bestaat uit een elektromotor met een regelaar 'G'. Een 12 volt batterij levert stroom aan de motor. Gouverneur helpt bij het handhaven van constante snelheid van de motor onder normale spanning. De motor is gekoppeld aan een versnellingsbak. De versnellingsbak heeft een opstelling voor het handhaven van twee snelheden. Een trommel is op een as gemonteerd. De as wordt door de motor door de versnellingsbak gedraaid. De trommel bestaat uit geïsoleerde schijven. Op de eerste schijf van de trommel is een naald gemonteerd zoals getoond in Fig. 15.12.

De eerste schijf is continu en ontvangt de echo-impuls in de elektrische vorm van de versterker via de borstel en wordt doorgegeven aan de pen. Resterende twee schijven van de trommel maken het contact één keer in elke omwenteling en als een resultaat wordt een elektrische impuls naar de transducer gestuurd. Opname-eenheid bestaat uit een doos. (Het wordt ook een tank genoemd) waarin een rol papierrol over de rollen wordt gewikkeld. Een van de rollen wordt aangedreven door een as van de motor. Het afdrukpapier wordt dus met een normale snelheid (zeg 2, 5 tot 5 cm / minuut) naar beneden getrokken.

Het papier beweegt over het vlak van de doos of de tank. Het papier wordt chemisch behandeld met een oplossing van kaliumjodide en zetmeel. De stylus beweegt tegen de wijzers van de klok in over het papier. Wanneer een kleine elektrische impuls door de naald passeert, produceert deze een bruin-paarse vlek op het contactpunt.

Zendeenheid bestaat uit een zender of een transducer. De 12 volt batterij levert stroom aan een roterende omzetter C. Het transformeert de batterijspanning van 12 volt tot 400 volt DC Deze spanning wordt gebruikt bij het bedienen van de zender. In de zender wordt een geluidsimpuls geproduceerd door een slag van een veer aangedreven elektromagnetisch bestuurde hamer op een stalen membraan. Het diafragma staat in contact met het water.

Ontvangende eenheid bestaat uit een ontvanger die de gereflecteerde geluidsecho blokkeert. Een overeenkomstige elektrische impuls gaat via een versterker naar de stift. Stroom voor het bedienen van de klepfilamenten van de versterker wordt ook verkregen uit dezelfde batterij. Hoogspanningstoevoer naar de versterker wordt gegeven door de aftakkingen van de roterende omzetter.

Werking van Echo-sounder:

Wanneer de motor wordt ingeschakeld, begint de trommel tegen de wijzers van de klok in te draaien. De stylus roteert ook met de trommel. Tijdens elke rotatie werden de contacten c en d gemaakt. Zodra het contact tot stand is gebracht, passeert een oscillerende stroom via condensator de transducer. De elektrische impuls wordt omgezet in een geluidsimpuls in de transducer.

De geluidsimpuls wordt het water in gestuurd. Na reflectie vanuit het bed wordt de geluidsimpuls door de ontvanger gestopt. Een overeenkomstige elektrische impuls gaat naar de stylus via de versterker via de borstel 'a'. Gedurende deze periode is de naald door een bepaalde hoek gedraaid die overeenkomt met het echo-interval.

Vanaf de stylus gaat de stroom naar de aarde via papier en de opname-eenheid. Dus het circuit is voltooid. De positie van de naald op het moment dat de impuls arriveert, wordt aangegeven door een bruin-paarse vlek op het papier. Het proces wordt herhaald voor elke omwenteling van de trommel. De snelheid van de motor is in de juiste verhouding tot de snelheid van het geluid in het water. In de opname-eenheid is een schaalverdeling aangebracht om de waterdiepte direct te geven.

Probleem:

De afvoermeting werd uitgevoerd op een bepaalde locatie op een kleine stroom met behulp van de huidige meter- en snelheidsgebiedmethode en de volgende metingen werden uitgevoerd:

(а) Teken de dwarsdoorsnede van de rivier en meet het totale stroomgebied, ervan uitgaande dat de diepte gelijkmatig varieert tussen twee punten.

(b) Bereken de afvoer van de rivier.

Oplossing:

De dwarsdoorsnede van de rivier kan worden uitgezet zoals getoond in Fig. 15.13.

De snelheid wordt op twee punten waargenomen, namelijk bij 0, 2 D en 0, 8 D, dus gemiddelde snelheid zal een gemiddelde van twee zijn. De gegevens kunnen worden vastgelegd en de berekeningen worden in tabelvorm uitgevoerd, zoals hieronder.