مقياس العمق

يتكون مقياس العمق بويل-ماريوت من أنبوب شفاف مفتوح من أحد طرفيه. لا يحتوي على أجزاء متحركة، وعادةً ما يكون الأنبوب جزءًا من دائرة أو حلزون مسطح ليناسب حاملًا بإحكام. أثناء الغوص، يدخل الماء إلى الأنبوب ويضغط فقاعة هواء بداخله بما يتناسب مع العمق. تشير حافة الفقاعة إلى العمق على مقياس . بالنسبة لأعماق تصل إلى 10 أمتار، يكون هذا المقياس دقيقًا جدًا، لأنه في هذا النطاق، يتضاعف الضغط من 1 بار إلى 2 بار، وبالتالي يستخدم نصف المقياس. يُعرف هذا النوع من المقاييس أيضًا باسم المقياس الشعري. عند أعماق أكبر، يصبح غير دقيق. لا يمكن تسجيل أقصى عمق باستخدام هذا النوع من المقاييس، وتتأثر دقته بشدة بتغير درجة حرارة فقاعة الهواء أثناء غمرها.

يتكون مقياس عمق أنبوب بوردون من أنبوب منحني مصنوع من معدن مرن، يُعرف باسم أنبوب بوردون . قد يكون ضغط الماء على الأنبوب من الداخل أو الخارج حسب التصميم. عند زيادة الضغط، يتمدد الأنبوب، وعند انخفاضه يعود إلى انحنائه الأصلي. تُنقل هذه الحركة إلى مؤشر بواسطة نظام من التروس أو الروافع، وقد يحتوي المؤشر على مؤشر ثانوي يُدفع للأمام ولكنه لا يعود تلقائيًا مع المؤشر الرئيسي، والذي يُشير إلى أقصى عمق تم الوصول إليه. قد تكون دقة القياس جيدة. عند حمل الغواص لهذه المقاييس، فإنها تقيس فرق الضغط مباشرةً بين الماء المحيط وحيز الهواء الداخلي المغلق للمقياس، وبالتالي قد تتأثر بتغيرات درجة الحرارة.

في مقياس عمق الغشاء، يضغط الماء على أسطوانة معدنية ذات طرف مرن، تنحرف بما يتناسب مع الضغط الخارجي. يتم تضخيم انحراف الغشاء بواسطة آلية رافعة وتروس، ثم يُنقل إلى مؤشر كما في البارومتر اللاسائلي . قد يدفع المؤشر مؤشرًا خلفيًا لا يعود تلقائيًا، ويشير إلى القيمة القصوى. يتميز هذا النوع من المقاييس بدقة عالية عند تصحيحه وفقًا لتغيرات درجة الحرارة.

يمكن استخدام مقاييس الإجهاد لتحويل الضغط على الغشاء إلى مقاومة كهربائية، والتي يمكن تحويلها إلى إشارة تناظرية بواسطة جسر ويتستون. يمكن معالجة هذه الإشارة لتوفير إشارة تتناسب مع الضغط، والتي يمكن رقمنتها لمزيد من المعالجة والعرض.

تستغل مستشعرات الضغط الكهروإجهادية المقاومة الكهربائية للسيليكون التي تعتمد على الإجهاد. يحمل غشاء سيليكوني مصغر مقاومات منتشرة/مغروسة بالقرب من مناطق الإجهاد العالي، ويتم توصيله كجسر ويتستون، بحيث ينتج عن الضغط المطبق خرج تفاضلي يتناسب تقريبًا مع إجهاد الغشاء. ^{[ 5 ]} يتغير إزاحة الجسر وامتداده بشكل كبير مع درجة الحرارة؛ لذلك تتضمن الوحدات التجارية مستشعر درجة حرارة مدمجًا ومعايرة مصنعية، ويتم تعويض إشارة الجسر الخام رقميًا على نطاق التشغيل. تُستخدم وحدات الكهروإجهادية المعزولة بالهلام على نطاق واسع لقياس عمق الماء في أجهزة كمبيوتر الغوص، حيث يتم تحويل الضغط المُعوض إلى عمق. ^{[ 6 ]}

مقياس العمق الهوائي هو جهاز لقياس العمق يُشير إلى عمق الغواص الذي يستخدم نظام الإمداد الهوائي من السطح، وذلك بقياس ضغط الهواء المُزوَّد له. في الأصل، كانت هناك مقاييس ضغط مُثبَّتة على مضخة الهواء اليدوية الخاصة بالغواص، والتي كانت تُستخدم لتزويد الغواص الذي يرتدي زي الغوص القياسي بالهواء للتنفس ، مع نظام إمداد هواء ذي تدفق حر، حيث لم يكن هناك ضغط عكسي يُذكر سوى الضغط الهيدروستاتيكي للعمق. مع إضافة صمامات عدم الرجوع إلى النظام لأغراض السلامة، ازداد الضغط العكسي، والذي ازداد أيضًا عند استخدام خوذات الإمداد الهوائي عند الطلب. لذلك، أُضيف خرطوم صغير القطر إلى حبل الغواص، وهو خرطوم لا يحتوي على أي قيود إضافية. عند تمرير معدل تدفق منخفض من الغاز من خلاله لتكوين فقاعات عند الغواص، فإنه يُوفر نظامًا دقيقًا وموثوقًا ومتينًا لقياس عمق الغواص، ولا يزال يُستخدم كجهاز قياسي لمراقبة العمق للغواصين الذين يستخدمون نظام الإمداد الهوائي من السطح. تُثبَّت مقاييس مقياس العمق الهوائي على لوحة إمداد غاز التنفس الخاصة بالغواص، ويتم تشغيلها بواسطة صمام. يُستخدم "خط الهواء المضغوط"، كما يُطلق عليه عادةً بين الغواصين، كمصدر هواء تنفس احتياطي، وذلك بإدخال طرفه المفتوح في أسفل الخوذة أو قناع الوجه الكامل وفتح الصمام لتوفير تدفق هواء حر. يُركّب صمام إبرة أو فتحة "مخفف ضغط" بين خط الهواء المضغوط ومقياس الضغط لتقليل أحمال الصدمات على الآلية الحساسة، كما يحمي صمام الضغط الزائد المقياس من الضغوط التي تتجاوز نطاق تشغيله. يُعرف نوع مقياس الضغط عالي الدقة المستخدم أيضًا باسم مقياس الضغط الغاطس . تتراوح دقة القياس عادةً بين 1% و0.25% من النطاق الكامل.