مسبار سرعة الصوت

مسبار سرعة الصوت هو جهاز يستخدم لقياس سرعة الصوت، وتحديداً في عمود الماء، لأغراض البحث في علم المحيطات والهيدروغرافيا.

كان قياس الأعماق في بداياته يتم باستخدام حبل قياس الأعماق ، حيث يُربط ثقل رصاصي بحبل مُعلّم بقيم العمق. ولأن هذه الطريقة كانت ميكانيكية، كان التصحيح الوحيد المُطبق على القياس هو تقليله لمراعاة ارتفاع المد والجزر. في منتصف القرن العشرين، طُوّرت أنظمة السونار لقياس المسافات تحت الماء باستخدام زمن انتقال النبضة الصوتية ذهابًا وإيابًا. وقد مكّن هذا المساح من إجراء قياسات أكثر بكثير في فترة زمنية محددة، وكان أقل استهلاكًا للجهد من استخدام حبل قياس الأعماق.

في العديد من تطبيقات السونار ، يمكن افتراض أن سرعة الصوت تبلغ متوسط ​​سرعة 1500 متر في الثانية. ومع ذلك، يمكن أن تتراوح سرعة الصوت في مياه البحر بين 1440 و1570 متر في الثانية. ^{[ 1 ]}

بما أن العلاقة بين السرعة والزمن والمسافة مترابطة، فإنه لقياس المسافة بدقة، يجب معرفة زمن الإرسال والاستقبال وسرعة الصوت في الماء بدقة. ويمكن تحقيق ذلك بطريقتين.

أولًا، يمكن للمساح استخدام قضيب معدني مملوء بالهواء يُنزل أسفل المحول، ومثبت من طرفيه بحبل مُعلّم بقيم العمق. إذا كانت القيم المُسجلة على الحبل صحيحة، يُنزل القضيب على فترات عمق محددة ويُرصد على مخطط جهاز قياس الأعماق بالصدى . يمكن رسم قيم عمق جهاز قياس الأعماق بالصدى مقابل العمق "الحقيقي" للقضيب. تُعزى أي قيمة إزاحة ثابتة إلى تصحيح قيمة الغاطس، وأي تغيير في التدرج يُعزى إلى اختلاف سرعة الصوت. تُسمى هذه الطريقة "فحص القضيب"، ويُجريها المساح قبل جمع البيانات.

ثانيًا، يمكن للمساح استخدام مسبار سرعة الصوت الذي يُغمر في الماء في المنطقة المراد مسحها لقياس سرعة الصوت الفعلية. تتميز هذه الطريقة بأنها أسرع من فحص العارضة، ويمكن إجراؤها حتى في وجود حركة للقارب بسبب الأمواج، مع العلم أن هذه الطريقة لا تكشف عن أي انحراف في غاطس السفينة.

هناك طريقتان شائعتان للحصول على سرعة الصوت في الماء باستخدام طريقة المسبار.

أولاً، يمكن قياس المتغيرات الثلاثة الرئيسية التي تؤثر على سرعة الصوت باستخدام مسبار التوصيلية والحرارة والعمق (مسبار CTD). يستطيع هذا الجهاز تحديد متغيرات الملوحة والحرارة والضغط، ثم حساب سرعة الصوت في الماء باستخدام إحدى الصيغ العديدة المتاحة. ^{[ 2 ]}

ثانيًا، يمكن قياس سرعة الصوت مباشرةً باستخدام محوّل طاقة صوتي صغير وسطح عاكس، مثبتين على مسافة معلومة من المركز الصوتي للمحوّل. إذا عُرفت المسافة بين المحوّل والعاكس، والزمن المستغرق بين إرسال النبضة واستقبالها، يُمكن حساب سرعة الصوت في الماء. عادةً ما تكون محوّلات الطاقة المستخدمة في مجسات سرعة الصوت ذات تردد عالٍ (حوالي 1-4  ميجاهرتز) لأن مسافتي الإرسال والاستقبال قريبتان بما يكفي للحد من أي فقدان كبير في الامتصاص.

• تيليداين أودوم هيدروغرافيك
• فاليبورت
• مجلة AML للمحيطات

• المسح الهيدروغرافي
• شركة فاليبورت المحدودة