음속 탐침
Sound velocity probe참고: 이 페이지는 물의 음속을 측정하여 수력 측정에 사용하는 장치를 가리킨다.
음속 탐침은 특히 물기둥에서 해양학 및 수력학 연구 목적으로 음속 측정에 사용되는 장치다.
역사
초기 깊이 사운딩은 깊이 값이 표시된 로프 길이에 리드 중량을 부착하는 리드 라인 사운딩(또는 사운드 라인)을 사용하여 달성되었다. 이 방법은 본래 기계적인 것이었기 때문에 소리 내는 데 적용된 유일한 보정은 조수 높이에 대한 소리 내는 것을 줄이는 것이었다. 20세기 중반에는 음파탐지기 시스템이 개발되어 음향 펄스의 양방향 이동시간을 이용하여 수중 거리를 측정할 수 있게 되었다. 이를 통해 평가관은 주어진 시간 동안 더 많은 소리를 들을 수 있었고 리드선을 사용하는 것보다 노동 집약도가 낮았다.
사용하다
음파탐지기를 많이 사용하는 경우 음속의 속도는 초당 평균 1500m로 가정할 수 있다. 그러나 바닷물의 음속은 초속 1440m에서 1570m까지 차이가 날 수 있다.[1]
속도, 시간, 거리의 관계가 좌우되기 때문에 거리를 정확하게 측정하기 위해서는 수신 시간과 물속의 음속도 정확히 알아야 한다. 이것을 달성할 수 있는 방법은 두 가지가 있다.
첫째로, 검사관은 깊이 값이 표시된 로프에 의해 양쪽 끝에 부착된 변환기 아래에 공기 주입 금속 바를 사용할 수 있다. 로프의 값이 올바르다고 가정할 수 있는 경우 바는 설정된 깊이 간격으로 낮아지고 에코 경보 발생기 트레이스에서 관찰된다. 에코 경보 발생기 깊이의 값은 막대의 "진정한" 깊이에 대해 플롯할 수 있다. 고정된 오프셋 값은 초안 값 보정에 기인하며, 표시된 구배 변화는 음속 차이에 기인한다. 이 방법을 "바 체크"라고 하며, 데이터를 수집하기 전에 검사관에 의해 수행된다.
둘째로, 조사관은 조사 대상 지역의 물 속으로 내려갈 수 있는 음속 탐침을 이용하여 실제 음속을 측정할 수 있다. 이는 바체크보다 빠를 수 있는 장점이 있으며, 선박의 어떤 드래프트 오프셋도 이 방법으로 식별되지 않지만, 붓고 바다 때문에 보트 모션이 있을 때 수행할 수 있다.
운영이론
탐침법을 사용하여 물에서 음속을 얻는 데는 두 가지 일반적인 방법이 있다.
첫째, 음속에 영향을 미치는 주요 세 가지 변수는 전도도, 온도 & 깊이 탐침(CTD 탐침)을 사용하여 측정할 수 있다. 이 계측기는 염도, 온도, 압력 변수를 결정한 후 이용 가능한 많은 공식 중 하나를 사용하여 물의 음속을 계산할 수 있다.[2]
둘째로, 소리의 속도는 변환기의 음향 중심에서 알려진 거리에 탑재된 작은 음향 변환기와 반사 표면을 사용하여 직접 측정할 수 있다. 변환기에서 반사기까지의 거리가 알려지고, 송신에서 수신 펄스로 걸리는 시간이 알려지면, 물속의 음속을 계산할 수 있다. 음속 탐침에 사용되는 변환기는 송신 및 수신 거리가 상당한 흡수 손실을 완화하기에 충분히 가깝기 때문에 일반적으로 고주파(약 1 - 4 MHz)이다.
참조
- ^ "Archived copy". Archived from the original on 2011-09-29. Retrieved 2011-04-18.
{{cite web}}: CS1 maint: 제목(링크), UN Atlas of the Ocean, 해수의 물리적, 화학적 특성. - ^ Del Grosso, V. A. (1974). "New equation for the speed of sound in natural waters (with comparisons to other equations)". The Journal of the Acoustical Society of America. 56 (4): 1084–1091. doi:10.1121/1.1903388.
