Ekkolodd for dybdemåling: Koncept og dens arbejde

Læs denne artikel for at lære om ekkoloddens koncept og arbejde for dybdemåling.

Begrebet ekkolodd:

Ekkolodsmetoden er baseret på et elektrisk princip. Det består i at transmittere en lydimpuls (af en sender) fra overfladen af vandstanden til flodens bund. Når lydbølgerne reflekterer tilbage i form af et ekko, bliver de anholdt af en modtager.

Der er et automatisk arrangement til udformning af tidspunktet for transmission og modtagelsestidspunktet. Hastigheden af lyd i vand er kendt. Det er næsten 1470 m / sek. Fra denne kendsgerning beregnes vanddybden automatisk. Denne metode er meget almindelig brug på skibe til observation af dybder. Det kan også bruges med succes på floder.

Figur 15.12 viser et skematisk linjediagram af lydmaskinen. En ekkolod består hovedsagelig af fire enheder.

De er:

(i) Køreenhed

(ii) Transmitterende enhed

iii) Modtageenhed og

(iv) Optagelsesenhed.

Køreenheden består af en elmotor med guvernør 'G'. Et 12 volt batteri forsyner strøm til motoren. Governor hjælper med at opretholde konstant hastighed af motoren under normal spænding. Motoren er koblet til en gearkasse. Gearkassen har et arrangement til at opretholde to hastigheder. En tromle er monteret på en aksel. Akslen roteres af motoren gennem gearkassen. Tromlen består af isolerede plader. En stylus er monteret på tromlens første skive som vist i figur 15.12.

Den første disk er kontinuerlig, og den modtager ekkoimpulsen i elektrisk form fra forstærkeren gennem børsten og sendes videre til pennen. Resterende to diske af tromlen gør kontakten en gang i hver omdrejning og som følge heraf sendes en elektrisk impuls til transduceren. Optagelsesenheden består af en kasse. (Det kaldes også en tank), hvor en registreringspapirrulle vikles over rullerne. En af rullerne drives af en aksel fra motoren. Således trækkes optagepapiret med en fast hastighed (sige 2, 5 til 5 cm / minut).

Papiret bevæger sig over boksen eller tankens ansigt. Papiret behandles kemisk med en opløsning af kaliumiodid og stivelse. Pennen bevæger sig mod uret mod papiret. Når en lille elektrisk impuls passerer gennem pennen, producerer den en brunlig lilla plet ved kontaktpunktet.

Transmitterenheden består af en sender eller en transducer. 12 volt batteriet leverer strøm til en roterende omformer C. Det transformerer batterispændingen på 12 volt til 400 volt DC Denne spænding bruges til at betjene transmitteren. I transmitteren produceres en lydimpuls ved et slag fra en fjederdrevet elektromagnetisk styret hammer på en stålmembran. Membranen er i kontakt med vandet.

Modtageenhed består af en modtager, der anholder det reflekterede lyd ekko. En tilsvarende elektrisk impuls går til pennen via en forstærker. Strøm til drift af ventilfilamenterne i forstærkeren opnås også fra det samme batteri. Højspændingsforsyningen til forstærkeren er givet fra omdrejningsomformeren.

Arbejde med ekkolodd:

Når motoren er tændt, begynder tromlen at rotere mod uret. Stiften roterer også med tromlen. Under hver rotation foretages kontakterne c og d. Så snart kontakten er etableret, passerer en oscillerende strøm til transduceren via kondensator. Den elektriske impuls omdannes til lydimpuls i transduceren.

Lydimpulsen sendes ud i vandet. Efter afspejling fra sengen er lydimpulsen anholdt af modtageren. En tilsvarende elektrisk impuls går til stylus via forstærkeren gennem børsten 'a'. I denne periode har stylusen roteret gennem en vis vinkel svarende til ekointervallet.

Fra stiften passerer strømmen til jorden via papir og optageenheden. Således er kredsløbet afsluttet. Stilstandens position i det øjeblik impulsen ankom er vist ved en brunlig lilla plet på papiret. Processen gentages for hver revolution af tromlen. Motorens hastighed er i korrekt forhold til lydens hastighed i vandet. I optageenheden er der tilvejebragt en skala for at give dybden af vand direkte.

Problem:

Afladningsmåling blev udført på et bestemt sted på en lille strøm ved anvendelse af aktuelle måler- og hastighedsarealmetode, og følgende aflæsninger blev taget:

(а) Tegn flodens tværsnit og måle det samlede areal af strøm, forudsat at dybden varierer ensartet mellem to punkter.

(b) Beregn udledning af floden.

Opløsning:

Tværsnittet af floden kan afbildes som vist i figur 15.13.

Hastigheden observeres ved to punkter, dvs. ved 0, 2 D og 0, 8 D, så gennemsnitlig hastighed vil være gennemsnitlig på to. Dataene kan registreres og beregninger udføres i tabelform som nedenfor.