Ecoscandaglio per la misurazione della profondità: concetto e suo funzionamento

Leggi questo articolo per conoscere il concetto e il funzionamento dell'ecoscandaglio per la misurazione della profondità.

Concetto di ecoscandaglio:

Il metodo dell'ecoscandaglio è basato su un principio elettrico. Consiste nel trasmettere un impulso sonoro (da un trasmettitore) dalla superficie del livello dell'acqua al letto del fiume. Quando le onde sonore si riflettono nella forma di un'eco, vengono arrestate da un ricevitore.

C'è una disposizione automatica per tracciare il tempo di trasmissione e l'orario di ricezione. La velocità del suono in acqua è nota. È quasi 1470 m / sec. Da questo fatto la profondità dell'acqua viene calcolata automaticamente. Questo metodo è di uso molto comune sulle navi per l'osservazione delle profondità. Può anche essere usato con successo sui fiumi.

La Figura 15.12 mostra un diagramma schematico della macchina del suono. Un ecoscandaglio è costituito principalmente da quattro unità.

Loro sono:

(i) Unità motrice

(ii) Unità di trasmissione

(iii) Unità ricevente e

(iv) Unità di registrazione.

L'unità di guida è costituita da un motore elettrico con un regolatore "G". Una batteria da 12 volt fornisce corrente al motore. Il governatore aiuta a mantenere la velocità costante del motore sotto tensione normale. Il motore è accoppiato ad una scatola del cambio. La scatola del cambio è predisposta per il mantenimento di due velocità. Un tamburo è montato su un albero. L'albero è ruotato dal motore attraverso la scatola degli ingranaggi. Il tamburo è composto da dischi isolati. Uno stilo è montato sul primo disco del tamburo come mostrato nella Fig. 15.12.

Il primo disco è continuo e riceve l'impulso di eco nella forma elettrica dall'amplificatore attraverso il pennello e viene passato allo stilo. I restanti due dischi del tamburo formano il contatto una volta in ogni giro e di conseguenza viene inviato un impulso elettrico al trasduttore. L'unità di registrazione è composta da una scatola. (Viene anche chiamato un serbatoio) in cui un rotolo di carta per la registrazione viene avvolto sui rulli. Uno dei rulli è guidato da un albero dal motore. In questo modo la carta da registrazione viene prelevata a una velocità regolare (ad esempio da 2, 5 a 5 cm / minuto).

La carta si sposta sulla faccia della scatola o del serbatoio. La carta è trattata chimicamente con una soluzione di ioduro di potassio e amido. Lo stilo si sposta in senso antiorario sulla carta. Quando un piccolo impulso elettrico passa attraverso lo stilo produce una macchia marrone-viola nel punto di contatto.

L'unità di trasmissione è composta da un trasmettitore o un trasduttore. La batteria da 12 volt fornisce corrente a un convertitore rotativo C. Trasforma la tensione della batteria da 12 volt a 400 volt CC Questa tensione viene utilizzata durante il funzionamento del trasmettitore. Nel trasmettitore un impulso sonoro è prodotto da un colpo di un martello comandato a molla su un diaframma di acciaio. Il diaframma è in contatto con l'acqua.

L'unità ricevente è costituita da un ricevitore che arresta l'eco del suono riflesso. Un corrispondente impulso elettrico passa allo stilo tramite un amplificatore. La corrente per il funzionamento dei filamenti della valvola dell'amplificatore è ottenuta anche dalla stessa batteria. L'alimentazione ad alta tensione dell'amplificatore è data dalle prese del convertitore rotante.

Funzionamento di Echo-Sounder:

All'accensione del motore, il tamburo inizia a ruotare in senso antiorario. Lo stilo ruota anche con il tamburo. Durante ogni rotazione i contatti c e d sono stati realizzati. Non appena viene stabilito il contatto, una corrente oscillatoria passa al trasduttore tramite il condensatore. L'impulso elettrico viene convertito in impulso sonoro nel trasduttore.

L'impulso sonoro viene inviato nell'acqua. Dopo la riflessione dal letto, l'impulso sonoro viene arrestato dal ricevitore. Un corrispondente impulso elettrico passa allo stilo tramite amplificatore attraverso il pennello 'a'. Durante questo periodo lo stilo ha ruotato attraverso un certo angolo corrispondente all'intervallo di eco.

Dallo stilo la corrente passa a terra attraverso la carta e l'unità di registrazione. Quindi il circuito è completato. La posizione dello stilo nel momento in cui l'impulso è arrivato è indicata da una macchia marrone-viola sulla carta. Il processo viene ripetuto per ogni rivoluzione del tamburo. La velocità del motore è in rapporto corretto con la velocità del suono nell'acqua. Nell'unità di registrazione viene fornita una scala per fornire direttamente la profondità dell'acqua.

Problema:

La misurazione della scarica è stata effettuata in un particolare sito su un piccolo ruscello utilizzando il metodo del misuratore di corrente e dell'area di velocità e sono state effettuate le seguenti letture:

(a) Disegna la sezione trasversale del fiume e misura l'area totale del flusso assumendo che la profondità varia uniformemente tra due punti.

(b) Calcolare lo scarico del fiume.

Soluzione:

La sezione trasversale del fiume può essere tracciata come mostrato in Fig. 15.13.

La velocità è osservata in due punti cioè, a 0, 2 D e 0, 8 D, quindi la velocità media sarà media di due. I dati possono essere registrati e i calcoli fatti in forma tabellare come di seguito.