Акустичні доплерівські філографи швидкості течії Teledyne RD Instruments - Гідрографічне

Акустичний доплерівський профілограф швидкості течії (ADCP) - це інструмент для вимірювання профілю швидкості течії у водній товщі, що базується на ефекті Доплера.

Принцип дії профілактографів цього типу заснований на вимірі величини усунення частоти відбитого сигналу щодо частоти випромінюваного акустичного сигналу та часу його приходу. Зважені у воді частинки, планктон, бульбашки повітря тощо. (далі звані відбивачами) відбивають зондуючий сигнал, який потім повертається до трансдьюсеру філографа, при цьому частота відбитого сигналу має зсув щодо частоти зондування, а величина самого зсуву пропорційна швидкості потоку. Частота відбитого сигналу залежить від напрямку руху відбивача щодо джерела зондування. Відбивачі, що рухаються від інструмента, породжують сигнал із меншою частотою і, навпаки, що рухаються до інструмента, породжують сигнал із більшою частотою.

Визначивши величину зміщення відбитого сигналу та час «подорожі пінгу», можна визначити швидкість течії на певній глибині. Як правило, ADCP має чотири випромінювачі, які випускають акустичні імпульси у різних напрямках, що дозволяє збільшити точність визначення швидкості та обчислити напрямок течії. В алгоритмі профілювання використовуються два основних припущення:

• відбивач і водний потік переміщаються з тією самою швидкістю;
• кожен із променів трансдьюсера виконують виміру за однакових умов.

При виконанні профілювання водний стовп, що зондується, ділиться по вертикалі на безліч сегментів, званих "осередками" або "інтервалами по глибині". Дляотримання вертикального профілю швидкості потоку відбитий імпульс обробляється кожної " комірки " по глибині (у точці посередині інтервалу).

Профілограф завжди вимірює швидкість руху водного потоку щодо трансд'юсера профілографа. Якщо вимірювання виконуються з судна, що рухається, то для отримання істинної швидкості руху потоку повинна бути визначена швидкість руху самого профілактографа (або судна-носія) щодо дна. Тоді справжня швидкість водного потоку в кожному "комірці" обчислюється як різницю швидкості відповідної "комірки" (виміряної з судна, що рухається) і швидкості переміщення судна (профілографа) щодо дна. Швидкість руху профілактографа щодо дна можна виміряти або за допомогою опціональної функції профілактографа Bottom Tracking (Відстеження дна), або за допомогою навігації GNSS, якою комплектуються більшість сучасних суден.

Компанія Teledyne RD Instruments (США) є провідним у світовим виробником акустичних доплерівських профілактографів швидкості течії.

Порівняльна таблиця ADCP компанії TELEDYNE RDI

Модель	Робоча частота, кГц	Кількість променів	Максимальне число інтервалів по глибині	Роздільна здатність (мінімальний інтервал по глибині), см	Діапазон профілі- рування, м
Channel Master	1200	2	128	25	1 – 25
600	50	2 - 90
300	100	4 - 300
Doppler Volume Sampler	2400	4	128	300	3
Океанський спостерігач	150	4	128	400	350 - 400
75	800	650 – 700
38	1600	1000
Ocean Observer III	38	4	128	1600	1000
Океанограф	150	4	128	400	350 - 400
75	800	650 – 700
38	1600	1000
Робоча конячка Ріо-Гранде	1200	4	128	5	0,3 - 0,7
600	10	0,3 - 0,7
RiverPro	1200	5	200	2	0,12 - 25
600	0,12 - 25
RiverRay	600	4	200	10	0,4 - 60
Sentinel V	1000	4

51282518.8 – 325005044,1 – 82,830010094,5 – 151,5StreamPro2000 рік43020,1 – 7Вертикальний2400315030,2 - 5Робоча конячка по горизонталі60031285041 – 75300100164 – 220Робоча конячка Long Ranger754128400430 - 650Робоча конячкаMonitor12004128128256005038 – 6630010083 - 154Workhorse Mariner120041282511 - 196005038 – 6630010083 - 154Workhorse Quartermaster1504255400170 – 540Workhorse Sentinel120042552511 - 196005038 – 6630010083 - 154

Додаткові модулі до ADCP

Модель	Функціональність	Робоча частота, кГц	Максимальна глибина розгортання
Workhorse Waves Array	Вимірювач хвильових параметрів	1200	14 м
600	45 м
300	80 м
Workhorse NEMO	Модуль обробки хвильових даних в реальному часі	1200	10 м
600	30 м
300	50 м

Порівняльна таблиця ADCP за типами розгортань та вимірюваними параметрами

Модель	Тип розгортання	Вимірювані параметри
на якірній стоянці/дні	на судні	бічне кріплення	на нафтових платформах	швидкість	витрати води	батиметрія
Channel Master	●	●	●	●
Dopler Volume Sampler	●	●
Ocean Observer	●	●
Ocean Observer III	●	●	●	●
Ocean Surveyor	●	●	●	●
Workhorse Rio Grande*	●	●	●
RiverPro*	●	●	●	●
RiverRay*	●	●	●	●
Sentinel V	●	●	●	●
StreamPro*	●	●	●	●
Vertical	●	●	●
Workhorse Horizontal	●	●	●
Workhorse Long Ranger	●	●
Workhorse Mariner	●	●	●	●
Workhorse Monitor	●	●	●
Workhorse Quartermaster	●	●	●
Workhorse Sentinel	●	●	●	●
Workhorse Waves Array	●
Workhorse NEMO	●

* Профілографи, що встановлюються на судні – типу тримаран

---