Máy đo sâu là một thiết bị quan trọng trong ngành khảo sát thủy đạc, giúp xác định độ sâu của nước và nghiên cứu đáy biển. Hai phương thức phát sóng chính được sử dụng trong máy đo sâu là phương thức phát sóng liên tục (CW) và phương thức phát sóng xung. Bài viết này sẽ phân tích chi tiết từng phương thức và so sánh ưu nhược điểm của chúng.
2 phương thức phát sóng của máy đo tốc độ chuyển động của tàu
– Phương thức phát sóng liên tục (CW- Continuous Wave)
Phương thức phát sóng liên tục là một trong những kỹ thuật cơ bản được sử dụng trong máy đo sâu. Thiết bị này sử dụng hai bộ tạo dao động: một bộ phát sóng âm và một bộ thu sóng phản hồi. Bộ phát sẽ phát ra sóng âm liên tục vào môi trường nước, trong khi bộ thu sẽ nhận lại sóng phản hồi từ đáy biển hoặc từ các sóng phản hồi vượt qua một độ sâu nhất định.
Phương thức phát sóng liên tục (CW- Continuous Wave).
- Cơ chế hoạt động:
Khi sóng âm được phát ra, nó sẽ truyền qua nước và phản xạ trở lại từ đáy biển hoặc các vật thể khác dưới nước. Năng lượng thu được từ sóng phản hồi này sẽ được xử lý để xác định độ sâu của đáy biển.
Tuy nhiên, khi hoạt động ở độ sâu lớn, sóng liên tục có thể gặp phải vấn đề tán xạ. Các hạt li ti trong nước làm giảm cường độ của sóng phản hồi, dẫn đến tín hiệu thu bị rối loạn. Điều này có thể khiến máy đo không thể đưa ra chỉ báo tốc độ chính xác. Xem thêm: Tán xạ ngược là gì? Dữ liệu tán xạ ngược trong thủy đạc>>>
- Khả năng ứng dụng:
Phương thức CW thường được sử dụng trong các điều kiện nước cạn, nơi mà các tín hiệu phản hồi vẫn còn mạnh. Tuy nhiên, do sự tán xạ tăng lên tại các độ sâu lớn, phương thức này ít được ưa chuộng trong các thiết bị hiện đại. Nhiễu từ bọt khí khi tàu di chuyển cũng có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo, đặc biệt khi tàu chạy lùi.
– Phương thức phát sóng xung
Để khắc phục những hạn chế của phương thức CW, phương thức phát sóng xung đã được phát triển. Trong hệ thống này, bộ tạo dao động phát đi xung năng lượng cao trong một khoảng thời gian ngắn và sau đó máy thu sẽ tạm thời đóng lại. Khi sóng phản hồi quay về, mạch điện sẽ chuyển sang chế độ thu.
Phương thức phát sóng xung.
- Cơ chế hoạt động:
Phương thức xung không chỉ giúp duy trì tín hiệu ổn định mà còn cho phép sử dụng một bộ tạo dao động duy nhất cho cả hai chức năng phát và thu. Điều này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn giảm bớt kích thước và trọng lượng của thiết bị. Hệ thống xung có khả năng hoạt động hiệu quả ở độ sâu lên đến 300 mét, tùy thuộc vào tần số sóng mang sử dụng.
- Khả năng ứng dụng:
Phương thức phát sóng xung rất linh hoạt và có thể hoạt động tốt trong nhiều điều kiện khác nhau. Nó cho phép thu thập dữ liệu chính xác hơn và ổn định hơn ở các độ sâu khác nhau. Nhờ vào khả năng phát hiện sóng phản hồi nhanh chóng, phương thức này thường được sử dụng trong các khảo sát đáy biển và các ứng dụng hàng hải khác.
So sánh 2 phương thức phát sóng của máy đo sâu
Khi so sánh hai phương thức này, có thể thấy rằng hệ thống xung tương thích với nhiều độ sâu hơn so với hệ thống CW. Hệ thống xung hoạt động hiệu quả ở độ sâu lớn, trong khi hệ thống CW thường bị giới hạn ở độ sâu cạn. Bên cạnh đó, hệ thống xung có thể sử dụng một bộ tạo dao động cho cả hai chức năng phát và thu, trong khi hệ thống CW yêu cầu hai bộ riêng biệt.
Hệ thống CW, mặc dù có thể hoạt động tốt ở độ sâu cạn, nhưng lại gặp khó khăn ở độ sâu lớn do sự tán xạ của sóng. Nhiễu từ bọt khí cũng là một yếu tố cần xem xét, đặc biệt khi tàu đang di chuyển. Độ chính xác của hệ thống xung vượt trội hơn hẳn ở tất cả các độ sâu hoạt động, trong khi độ chính xác của hệ thống CW giảm khi độ sâu tăng.
Bảng so sánh 2 phương thức phát sóng của máy đo sâu:
| Yếu tố so sánh | Phương thức phát sóng liên tục (CW) | Phương thức phát sóng xung |
|---|---|---|
| Cơ chế hoạt động | Sử dụng hai bộ tạo dao động (phát và thu). | Sử dụng một bộ tạo dao động cho cả phát và thu. |
| Độ sâu hoạt động | Hiệu quả ở độ sâu dưới 60 mét. | Có thể hoạt động đến 300 mét (tùy vào tần số sóng). |
| Mức độ chính xác | Tốt ở nước cạn nhưng giảm khi độ sâu tăng. | Độ chính xác cao ở tất cả độ sâu. |
| Tín hiệu phản hồi | Dễ bị rối loạn do tán xạ sóng và nhiễu từ bọt khí. | Duy trì tín hiệu ổn định, ít bị rối loạn. |
| Chi phí | Cần hai bộ tạo dao động riêng biệt (phát và thu). | Chỉ cần một bộ tạo dao động cho cả hai chức năng. |
| Khả năng ứng dụng | Thích hợp cho các khảo sát vùng nước nông. | Linh hoạt và phù hợp cho nhiều điều kiện khảo sát |
| Tình trạng nhiễu | Bị ảnh hưởng bởi bọt khí khi tàu chạy lùi. | Ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu hơn. |
Hai phương thức phát sóng của máy đo sâu – phát sóng liên tục và phát sóng xung – đều đóng vai trò quan trọng trong việc xác định độ sâu và khảo sát đáy biển. Mỗi phương thức có những đặc điểm riêng. Để được tư vấn thêm thông tin chi tiết về máy đo sâu hồi âm, hãy liên hệ ngay đến HOTLINE 0903 825 125, Đất Hợp luôn sẵn sàng hỗ trợ quý khách hàng!
>>> Xem thêm: 4 loại xung tín hiệu của thiết bị đo địa tầng đáy biển
