كد ساعت و تاريخ

عمق سنج کشتی
Marine Electronic Engineering
نوشته های یک مهندس الکترونیک دریایی

 
تاريخ : ۱۳۹۴/۰۷/۱۷

 

Echo Sounder 

 

 

 

 

 

 

           

 

 

عمق سنج کشتی از نوع  (Sonar  (Sound Navigation  And Ranging   میباشد.سونار کلمه ای است معروف که از به هم چسباندن  حروف اول اصطلاح بالا بدست آمده و برای تمام سیستمهایی که عمل کرد آنها بگونه ایست که انرژی صوتی را در آب ارسال و دریافت میکنند بکار میرود.در حقیقت واژه ایست که بطور گسترده برای معرفی همهء سیستمهای مدرن که به منظور اندازه گیری عمق زیر کشتی و سرعت کشتی ، انرژی الکترومغناطیسی و یا انرژی صوتی را در آب دریا انتشار میدهند بکار میرود.

قبل از وارد شدن به ساختار و عمل کرد دستگاه ، ابتدا میبایست  اندکی بیشتر با خصوصیات  انتشار امواج در محیط آب دریا آشنا شویم.

سیستمهای سونار بر مبنای اندازه گیری دقیق فرکانس برگشتی از پژواک ، یا اندازه گیری دقیق مدت زمان رفت وبرگشت سیگنال کار میکنند و این دو پارا متر اغلب تحت تاثیر محیط نا آرام و غیر قابل پیش بینی دریا ها قرار میگیرند.

عواملی همچون  شوری آب ، سطح بستر دریا که صوت را منعکس میکند،اغتشاشات محیطی ، زاویهء انتشار ، سرعت انتشار امواج در آب شور و... همگی در سیستم ما تاثیر گذارند .همچنین میدانیم که سرعت انتشار امواج در آب دریا به دمای آب و فشار هم بستگی دارد.

 انتخاب فرکانس برای ارسال انرژی صوتی در سیستمهای سونار بسیار هائز اهمیت میباشد. برای دست یابی به یک شعای انرژی نازک ،  مبدل ( transducer ) بزرگی احتیاج است ،برای کوچک کردن سایز مبدل از فرکانس های بالا تر استفاده میکنند. بعلاوه فرکانس بالا تر( سیگنال به نویز ) بهتری دارد چون نویز و اغتشاش در فرکانس بالا تر اثر کمتر دارد. ولی متاسفانه  فرکانسهای بالا اثر افت یا attenuation بیشتری دارند. بنابراین برای انتخاب فرکانس تمام موارد را باید در نظر گرفت. 

مبدل (  Transducer )

 مبدل یک تبدیل کننده انرژیست با این خاصیت که اگر انرژی RF به این قطعه اعمال شوددر فرکانس رزونانس طبیعی خود شروع به نوسان  میکند.اگر روی سطح انتشار مبدل  بروی آب دریا باشد این نوسانات سبب ارسال امواج صوتی در آب میشوند.

طرز کار

در ساده ترین بیان  عمق سنج یک زمان سنج  می باشد که با اندازه گیری مدت زمان رفت امواج صوتی  از فرستنده تا کف دریا و برگشت آن به گیرنده ( که گاهی همان فرستنده میباشد) عمق دریا محاسبه میشود .

Echo Sounder Block Diagram

 انرژی صوتی بطور عمودی  و به صورت یک شعاعی از سیگنال از transducer  خارج و به طرف پایین دریا  ارسال میشود.این  فرکانس انتشار  معمولا بین ۵۰ تا ۲۰۰ کیلو هرتز است.

Transmission beamwidth

سرعت امواج صوتی در آب دریا حدود ۱۵۰۰ متر بر ثانیه  در نظر گرفته میشود . 

مسافت طی شده =سرعت x زمان

ارسال و دریافت انرژی به دو صورت انجام میشود :

الف ـ سیستم امواج پیوسته

در این سیستم ارسال ودریافت امواج صوتی توسط دو مبدل مجزا صورت میگیرد که با محاسبه ی اختلاف فاز بین دو سیگنال عمق آب مشخص میگردد.

ب ـ سیستم امواج پالسی

در این سیستم یک پالس کوتاه با قدرت بالا از یک مبدل  ارسال میشود و انعکاس برگشتی آن به وسیله ی همان مبدل دریافت میگردد و با اندازه گیری این زمان طی شده عمق آب محاسبه میگردد.

 



ارسال توسط مدیر وبلاگ

ابزار رايگان وبلاگ

طراحي سايت