Echo-Sounder para medição de profundidade: conceito e seu funcionamento

Leia este artigo para aprender sobre o conceito e o funcionamento do ecobatímetro para medição de profundidade.

Conceito de Eco-Sounder:

O método do eco-som é baseado em um princípio elétrico. Consiste em transmitir um impulso sonoro (por um transmissor) da superfície do nível da água para o leito do rio. Quando as ondas sonoras refletem de volta na forma de um eco, elas são presas por um receptor.

Existe uma disposição automática para traçar o tempo de transmissão e o tempo de recepção. A velocidade do som na água é conhecida. São quase 1470 m / seg. A partir desse fato, a profundidade da água é calculada automaticamente. Este método é de uso muito comum em navios para observar profundidades. Também pode ser usado com sucesso em rios.

A Figura 15.12 mostra um diagrama de linhas esquemáticas da máquina de sondagem. Um ecobatímetro consiste principalmente em quatro unidades.

Eles são:

(i) unidade motriz

ii) Unidade de transmissão

(iii) unidade receptora e

(iv) unidade de gravação.

Unidade motriz consiste de um motor elétrico com um governador 'G'. Uma bateria de 12 volts fornece corrente ao motor. O regulador ajuda na manutenção da velocidade constante do motor sob voltagem normal. O motor é acoplado a uma caixa de engrenagens. A caixa de engrenagem tem arranjo para manter duas velocidades. Um tambor é montado em um eixo. O eixo é girado pelo motor através da caixa de engrenagens. O tambor é composto de discos isolados. Uma caneta está montada no primeiro disco do tambor, como mostra a Fig. 15.12.

O primeiro disco é contínuo e recebe o impulso de eco na forma elétrica do amplificador através do pincel e é passado para o estilete. Os dois discos remanescentes do tambor fazem o contato uma vez em cada revolução e, como resultado, um impulso elétrico é enviado ao transdutor. Unidade de gravação consiste em uma caixa. (É também chamado de tanque) no qual um rolo de papel de gravação é enrolado sobre os rolos. Um dos rolos é acionado por um eixo do motor. Assim, o papel de gravação é puxado para baixo a uma velocidade regular (digamos 2, 5 a 5 cm / minuto).

O papel se move sobre a face da caixa ou do tanque. O papel é quimicamente tratado com uma solução de iodeto de potássio e amido. A caneta se move no sentido anti-horário sobre o papel. Quando um pequeno impulso elétrico passa pelo estilete, produz uma mancha púrpura acastanhada no ponto de contato.

A unidade transmissora consiste em um transmissor ou transdutor. A bateria de 12 volts fornece corrente a um conversor rotativo C. Ele transforma a tensão da bateria de 12 volts a 400 volts CC Essa tensão é usada na operação do transmissor. No transmissor, um impulso sonoro é produzido por um golpe de um martelo controlado eletromagneticamente acionado por mola em um diafragma de aço. O diafragma está em contato com a água.

A unidade receptora consiste em um receptor que interrompe o eco do som refletido. Um impulso elétrico correspondente vai para a caneta através de um amplificador. A corrente para operar os filamentos da válvula do amplificador também é obtida da mesma bateria. Fornecimento de alta tensão para o amplificador é dado a partir das tomadas do conversor rotativo.

Funcionamento do Echo-Sounder:

Quando o motor é ligado, o tambor começa a rodar no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio. A caneta também gira com o tambor. Durante cada rotação, os contatos c e d foram feitos. Assim que o contato é estabelecido, uma corrente oscilatória passa para o transdutor via condensador. O impulso elétrico é convertido em impulso sonoro no transdutor.

O impulso sonoro é enviado para a água. Após a reflexão da cama, o impulso sonoro é interrompido pelo receptor. Um impulso elétrico correspondente vai para a caneta através do amplificador através do pincel 'a'. Durante este período, a caneta girou através de um certo ângulo correspondente ao intervalo de eco.

Da caneta, a corrente passa para a terra através do papel e da unidade de gravação. Assim, o circuito está completo. A posição da caneta no momento em que o impulso chegou é mostrada por uma mancha marrom-púrpura no papel. O processo é repetido para cada revolução do tambor. A velocidade do motor está na proporção correta para a velocidade do som na água. Na unidade de gravação, é fornecida uma escala para fornecer a profundidade da água diretamente.

Problema:

A medição da descarga foi feita em um determinado local em um pequeno riacho usando o método do medidor de corrente e da área de velocidade e as seguintes leituras foram tomadas:

(a) Desenhe a seção transversal do rio e meça a área total do fluxo, assumindo que a profundidade varia uniformemente entre dois pontos.

(b) Calcule a descarga do rio.

Solução:

A seção transversal do rio pode ser plotada como mostra a Fig. 15.13.

A velocidade é observada em dois pontos, ou seja, a 0, 2 D e 0, 8 D, de modo que a velocidade média será de dois. Os dados podem ser gravados e os cálculos feitos em forma de tabela como abaixo.