Измерители глубин и их использование в судовождении – ПП.37
Контрольная работа - Транспорт, логистика
Другие контрольные работы по предмету Транспорт, логистика
»и пульсирующий шарик, размеры которого малы по сравнению с длиной излучаемой волны, воздает сферическую волну.
Звуковые волны подразделяются по типу волн: они могут быть продольными, поперечными, изгибными, крутильными - в зависимости от условий возбуждения и распространения. В жидкостях и газах распространяются только продольные волны, в твердых телах могут возникать также поперечные и другие из перечисленных типов волн. В продольной волне направление колебаний частиц совпадает с направлением распространения волны (Рисунок 1.2, а), поперечная волна распространяется перпендикулярно направлению колебаний частиц (Рисунок 1.2, б) [2] .
а) движение частиц среды при распространении продольной волны; б) движение частиц среды при распространении поперечной волны.
Рисунок 1.2 - Движение частиц при распространении волны
Любая волна, как колебание, распространяющееся во времени и в пространстве, может быть охарактеризована частотой, длиной волны и амплитудой (Рисунок 3) [3] . При этом длина волны ? связана с частотой f через скорость распространения волны в данном материале c: ? = c/f.
Рисунок 1.3 - Характеристики колебательного процесса
Частота С - это расстояние, пройденное волной за одну секунду.
Рассмотрим особенности ультразвуковых колебаний: Обычно границей начала ультразвукового диапазона частот принято считать 16...20 кГц. Следует отметить, что столь большой диапазон выбран по той причине, что для каждого человека граница ультразвука (неслышимости звука) своя. Для некоторых это 10 кГц, для других - 20 кГц, а встречаются уникумы способные воспринимать и 25 кГц. Еще более сложная проблема с определением верхней границы ультразвукового диапазона. Возможности человеческого уха здесь не играют роли, и приходится отталкиваться от физической природы упругих колебаний, которые могут распространяться в материальной среде при условии, длина волны больше межатомных расстояний. Длина их волны пропорциональна 1/f . ?= с /f . На основании исследований установлено существование УЗ колебаний с частотой большей, чем 100 мГц. УЗ более высокой частоты затухает настолько, что колебания поглощаются непосредственно у поверхности излучателя. На практике используются УЗ колебания с частотой до 25 мГц [2,3] . Колебания таких высоких частот могут распространяться только в кристаллах.
Измерение глубины от поверхности воды или от киля судна
Для измерения глубины в эхолотах используется принцип эхолокации. Прибор содержит дисплей и ультразвуковой излучатель (рис. 8.3.), излучающий короткие ультразвуковые импульсы и принимающий отраженные от дна сигналы.
Дисплей преобразует интервалы времени между излученными и отраженными импульсами в значения глубин и отображает результаты на экране. Отсчет глубин (как правило, в пределах 0,5-200 м) может осуществляться как от поверхности воды, так и от излучателя или киля судна. Помимо измерения глубины, эхолоты имеют возможность подачи сигналов тревоги при увеличении или уменьшен