فن آوری تکه نگاری صوتی، ابزاری کارآمد برای پایش پیوسته سرعت و دمای جریان آب

تکه نگاری صوتی شاخه ای از دانش سنجش از دور است که با ارسال امواج صوتی در درون آب، سرعت و دمای جریان آب را به صورت پیوسته در رودخانه ها، دریاها و اقیانوس ها اندازه گیری می کند. دستگاه های تکه نگاری صوتی با اتصال به ماهواره های gps با دقت نانو ثانیه هم زمان سازی می گردند و در یک زمان واحد امواج صوتی را ارسال می کنند. با تجزیه و تحلیل زمان رسیدن امواج صوتی به دستگاه ها، خصوصیات جریان آب محاسبه می گردد. در این مقاله، نحوه ی عملکرد فن آوری تکه نگاری صوتی بررسی شده و کارایی آن در کانال آب کوثر دانشگاه صنعتی مالک اشتر مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور دو دستگاه تکه نگاری صوتی به فاصله ی 127متری از یکدیگر قرار داده شد و امواج صوتی با بسامد 30 کیلوهرتز در فواصل زمانی 60 ثانیه ای ارسال گردید. براساس تحلیل‌های انجام شده، سرعت صوت در آب 1482 متربرثانیه و دمای آب نیز 20.3 درجه سانتی گراد محاسبه گردید. داده های سرعت صوت و دمای آب به دست آمده از روش تکه نگاری صوتی با استفاده از سنسور دما صحت سنجی شده و مورد تایید قرار گرفت. همچنین سرعت جریان آب، صفر متربرثانیه توسط دستگاه برآورد شد که با توجه به ساکن بودن آب کانال، صحت اندازه گیری و عملکرد دستگاه کاملا مورد تایید واقع گردید.

Acoustic Tomography Technology, a Useful Tool for Continuously Flow Velocity and Temperature Monitoring

Underwater Acoustic Tomography (AT) is a branch of remote sensing technique that transmits the acoustic waves into the water. The AT systems continuously measure the flow velocity and temperature in rivers, seas and the oceans. The AT systems are synchronized with a GPS clock (the clock is currently accurate to a few nanoseconds) connecting to the GPS Satellites. Hence, the systems transmit the acoustic waves at the same time. The systems record the arrival time of acoustic waves. After analyzing the received signals, the flow characteristics would be estimated. In the present study, the system evaluation of an AT system is investigated in the Kousar Channel, MalekAshtar University of Technology. Two Fluvial Acoustic Tomography Systems (FATS) were deployed on both sides of the channel. The horizontal distance between two systems was 127m. The FATS simultaneously transmitted sound pulses from the 30 kHz omnidirectional transducers every 60 seconds. The results showed that the underwater sound speed and the water temperature were 1482 m/s and 20.3 ˚C, respectively. The temperature sensor measured the surface temperature in the various points of the channel and confirmed the validity of the FATS measurement. The estimated flow velocity was zero. Due to the water stagnation in the channel, the accuracy of the velocity measurement by FATS was completely confirmed too.