Ecosonda para medición de profundidad: concepto y su funcionamiento

Lea este artículo para obtener información sobre el concepto y el funcionamiento de ecosonda para la medición de profundidad.

Concepto de eco-sonda:

El método de ecosonda se basa en un principio eléctrico. Consiste en transmitir un impulso sonoro (por un transmisor) desde la superficie del nivel del agua hasta el lecho del río. Cuando las ondas de sonido se reflejan en forma de eco, son detenidas por un receptor.

Hay una disposición automática para trazar el tiempo de transmisión y el tiempo de recepción. La velocidad del sonido en el agua es conocida. Es casi 1470 m / seg. A partir de este hecho, la profundidad del agua se calcula automáticamente. Este método es de uso muy común en barcos para observar profundidades. También se puede utilizar con éxito en los ríos.

La figura 15.12 muestra un diagrama de líneas esquemático de la máquina de sondeo. Una ecosonda consta principalmente de cuatro unidades.

Son:

(i) unidad de conducción

(ii) Unidad de transmisión

(iii) Unidad receptora y

(iv) Unidad de grabación.

La unidad de conducción consiste en un motor eléctrico con un gobernador 'G'. Una batería de 12 voltios suministra corriente al motor. El gobernador ayuda a mantener la velocidad constante del motor bajo voltaje normal. El motor está acoplado a una caja de cambios. La caja de cambios tiene disposición para mantener dos velocidades. Un tambor está montado en un eje. El eje gira el motor a través de la caja de engranajes. El tambor está formado por discos aislados. Un lápiz óptico está montado en el primer disco del tambor como se muestra en la Fig. 15.12.

El primer disco es continuo y recibe el impulso de eco en la forma eléctrica desde el amplificador a través del pincel y se pasa al lápiz. Los dos discos restantes del tambor hacen el contacto una vez en cada revolución y, como resultado, se envía un impulso eléctrico al transductor. La unidad de grabación consiste en una caja. (También se le llama tanque) en el cual un rollo de papel de registro se enrolla sobre los rodillos. Uno de los rodillos es accionado por un eje del motor. Por lo tanto, el papel de registro se baja a una velocidad regular (por ejemplo, de 2, 5 a 5 cm / minuto).

El papel se mueve sobre la cara de la caja o el tanque. El papel se trata químicamente con una solución de yoduro de potasio y almidón. El lápiz se mueve en sentido contrario a las agujas del reloj sobre el papel. Cuando un pequeño impulso eléctrico pasa a través del lápiz, produce una mancha marrón-púrpura en el punto de contacto.

La unidad de transmisión consiste en un transmisor o un transductor. La batería de 12 voltios suministra corriente a un convertidor rotativo C. Transforma la tensión de la batería de 12 voltios a 400 voltios CC Esta tensión se usa para operar el transmisor. En el transmisor se produce un impulso de sonido por un golpe de un martillo controlado electromagnéticamente accionado por resorte en un diafragma de acero. El diafragma está en contacto con el agua.

La unidad receptora consiste en un receptor que detiene el eco del sonido reflejado. Un impulso eléctrico correspondiente va al lápiz a través de un amplificador. La corriente para operar los filamentos de la válvula del amplificador también se obtiene de la misma batería. El suministro de alta tensión al amplificador se proporciona a partir de las tomas del convertidor giratorio.

Trabajo de eco-sonda:

Cuando se enciende el motor, el tambor comienza a girar en sentido antihorario. El lápiz óptico también gira con el tambor. Durante cada rotación los contactos c y d se realizan. Tan pronto como se establece el contacto, una corriente oscilatoria pasa al transductor a través del condensador. El impulso eléctrico se convierte en impulso de sonido en el transductor.

El impulso sonoro se envía al agua. Después de la reflexión desde la cama, el impulso del sonido es detenido por el receptor. Un impulso eléctrico correspondiente va al lápiz óptico a través del amplificador a través del pincel 'a'. Durante este período, el lápiz ha girado en cierto ángulo correspondiente al intervalo de eco.

Desde el lápiz, la corriente pasa a la tierra a través del papel y la unidad de grabación. Así se completa el circuito. La posición del lápiz óptico en el momento en que llegó el impulso se muestra con una mancha marrón-púrpura en el papel. El proceso se repite para cada revolución del tambor. La velocidad del motor está en proporción correcta a la velocidad del sonido en el agua. En la unidad de registro se proporciona una escala para dar la profundidad del agua directamente.

Problema:

La medición de la descarga se realizó en un sitio particular en un pequeño arroyo utilizando el método actual del medidor y el área de velocidad y se tomaron las siguientes lecturas:

(а) Dibuje la sección transversal del río y mida el área total de flujo asumiendo que la profundidad varía uniformemente entre dos puntos.

(b) Calcular caudal del río.

Solución:

La sección transversal del río se puede trazar como se muestra en la Fig. 15.13.

La velocidad se observa en dos puntos, a saber, a 0.2 D y 0.8 D, por lo que la velocidad media será promedio de dos. Los datos pueden ser registrados y los cálculos realizados en forma tabular como se muestra a continuación.