3 yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đo sâu hồi âm có thể bạn chưa biết!

Đo sâu hồi âm là thiết bị phổ biến cho hoạt động khảo sát độ sâu sông, biển,… Kết quả của hoạt động đo sâu hồi âm sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố và thông số khác nhau. Trong bài viết dưới đây, Đất Hợp sẽ làm rõ về 3 yếu tố có khả năng ảnh hưởng đến kết quả đo sâu hồi âm phổ biến nhất!

Các thông số của thiết bị đo sâu hồi âm

Thiết bị đo sâu hồi âm (hay còn gọi là máy đo độ sâu) hoạt động dựa trên nguyên tắc phát ra sóng âm xuống đáy nước và đo thời gian sóng âm phản hồi trở lại. Các thông số chính bao gồm:

– Tần số sóng âm (Frequency):

Định nghĩa: Số lượng dao động sóng âm được phát ra trong một giây (đơn vị: Hertz – Hz).

Ảnh hưởng đến đo:

• Tần số thấp (ví dụ: 20-200kHz): Có khả năng xuyên sâu tốt hơn, ít bị hấp thụ bởi nước, thích hợp đo ở vùng nước sâu. Tuy nhiên, độ phân giải thấp hơn, có thể không nhận diện được các vật thể nhỏ.
• Tần số cao (ví dụ: 200kHz – 1MHz): Độ phân giải cao hơn, cho phép nhận diện các vật thể nhỏ, chi tiết ở đáy, thích hợp đo ở vùng nước nông. Tuy nhiên, sóng âm dễ bị hấp thụ và giảm nhanh ở vùng nước sâu.

Bị ảnh hưởng bởi môi trường: Mức độ hấp thụ sóng âm của nước tăng theo tần số, phụ thuộc vào độ mặn và nhiệt độ nước.

Ví dụ, các dòng máy đo sâu hồi âm đa tia từ hãng R2Sonic mang lại khả năng hoạt động với tần số 200 kHz – 450 kHz và có thể tùy chọn lên đến 700kHz, nhờ đó cung cấp dữ liệu đo sâu có độ phân giải cao, chi tiết hơn.

Cùng với đó, thiết bị có thể kết hợp với các hệ thống INS để giảm bớt các thời gian thực hiện quá trình thực hiện patch test và hiệu chỉnh dữ liệu. Ngoài ra, với độ chính xác lắc dọc lắc ngang lên 0,015 độ, thiết bị hỗ trợ cả DGPS Heading và RTK mang lại khả năng hoạt động ổn định, miễn nhiễm cao với các sự cố ngừng GNSS. Xem thêm: Sonic-V Series và Sonic-V Plus Series, khác nhau điểm nào?>>>

– Tốc độ sóng âm trong nước (Sound Speed):

Định nghĩa: Tốc độ lan truyền của sóng âm trong môi trường nước (đơn vị: mét/giây – m/s).

Ảnh hưởng đến đo:

• Tốc độ sóng âm là yếu tố quan trọng để tính toán độ sâu hồi âm. Sai số trong tốc độ sóng âm sẽ dẫn đến sai số trong phép đo độ sâu.
• Tốc độ sóng âm không cố định mà thay đổi theo nhiệt độ, độ mặn và áp suất của nước.

Bị ảnh hưởng bởi môi trường: Nhiệt độ, độ mặn, và áp suất nước. Nhiệt độ tăng làm tăng tốc độ âm thanh. Độ mặn tăng cũng làm tăng tốc độ âm thanh.

– Độ rung chùm tia âm (Beam Width):

Định nghĩa: Góc mở của chùm sóng âm phát ra từ đầu dò.

Ảnh hưởng đến đo:

• Chùm tia hẹp: Cho phép đo chi tiết hơn, ít bị ảnh hưởng bởi các vật thể xung quanh, phù hợp đo ở vùng nước sâu hoặc có địa hình phức tạp.
• Chùm tia rộng: Diện tích quét lớn hơn, thu được nhiều thông tin hơn trong một lần đo, nhưng độ chính xác có thể giảm.

Bị ảnh hưởng bởi môi trường: Ít bị ảnh hưởng trực tiếp bởi môi trường, nhưng có thể bị nhiễu bởi các vật thể trong chùm tia.

– Công suất phát (Transmit Power):

Định nghĩa: Năng lượng mà thiết bị phát ra dưới dạng sóng âm.

Ảnh hưởng đến đo:

• Công suất lớn: Sóng âm có thể đi xa hơn, đo được ở vùng nước sâu hơn, xuyên qua được các lớp trầm tích.
• Công suất nhỏ: Phù hợp đo ở vùng nước nông, tiết kiệm năng lượng.

Bị ảnh hưởng bởi môi trường: Không bị ảnh hưởng trực tiếp bởi môi trường, nhưng có thể cần điều chỉnh công suất tùy thuộc vào điều kiện môi trường (ví dụ: nước đục).

– Độ nhạy của đầu thu (Receiver Sensitivity):

Định nghĩa: Khả năng của đầu dò nhận biết và chuyển đổi sóng âm phản hồi thành tín hiệu điện.

Ảnh hưởng đến đo:

• Độ nhạy cao: Có thể nhận được tín hiệu phản hồi yếu, đo được ở vùng nước sâu hoặc khi có nhiều nhiễu.
• Độ nhạy thấp: Ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu, nhưng có thể bỏ sót tín hiệu yếu.

Bị ảnh hưởng bởi môi trường: Nhiễu âm từ môi trường (ví dụ: tiếng sóng, tiếng tàu thuyền) có thể ảnh hưởng đến độ nhạy của đầu thu.

– Thời gian xung (Pulse Length):

Định nghĩa: Thời gian phát ra một xung sóng âm.

Ảnh hưởng đến đo:

• Xung ngắn: Độ phân giải cao hơn, có thể phân biệt được các vật thể gần nhau.
• Xung dài: Tăng khả năng phát hiện mục tiêu, ít bị nhiễu, có thể xuyên qua trầm tích.

Bị ảnh hưởng bởi môi trường: Ít bị ảnh hưởng trực tiếp bởi môi trường.

Các thông số ảnh hưởng đến giá trị đo

Các thông số sau ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của kết quả đo độ sâu hồi âm:

• Tốc độ sóng âm: Sai số trong giá trị tốc độ âm sẽ dẫn đến sai số trong phép đo độ sâu hồi âm.
• Thời gian hồi âm: Thời gian chính xác mà sóng âm di chuyển từ đầu dò xuống đáy và phản hồi trở lại.
• Độ trễ của thiết bị: Thời gian trễ trong quá trình xử lý tín hiệu của thiết bị.
• Sai số định vị của đầu dò: Độ chính xác của việc xác định vị trí của đầu dò khi đo (đặc biệt quan trọng khi đo ở các khu vực có địa hình phức tạp).

Các thông số bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài

Các thông số sau chịu tác động trực tiếp từ môi trường bên ngoài:

• Tốc độ sóng âm: Bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, độ mặn và áp suất của nước.
• Mức độ hấp thụ sóng âm: Phụ thuộc vào tần số sóng âm, độ mặn, nhiệt độ, độ đục của nước, và sự hiện diện của các bọt khí trong nước.
• Nhiễu âm: Gây ra bởi tiếng sóng, tiếng tàu thuyền, tiếng động vật dưới nước, và các nguồn nhiễu khác.
• Độ đục của nước: Làm giảm khả năng xuyên thấu của sóng âm và gây ra sự tán xạ âm.
• Sự hiện diện của các vật thể trong nước: Gây nhiễu và phản xạ sóng âm.
• Địa hình đáy: Ảnh hưởng đến cách sóng âm phản xạ và độ chính xác của phép đo.

Việc hiểu rõ các thông số hoạt động của thiết bị đo sâu hồi âm và các yếu tố môi trường ảnh hưởng là rất quan trọng để có thể lựa chọn thiết bị phù hợp, thiết lập các thông số đo tối ưu, và giải thích chính xác kết quả đo. Để có kết quả đo chính xác nhất, cần hiệu chỉnh thiết bị, đo lường các thông số môi trường (như tốc độ âm thanh, độ đục của nước), và xử lý dữ liệu đo một cách cẩn thận.

Hy vọng với những thông tin trên đã giúp bạn hiểu rõ hơn về các thông số hoạt động của thiết bị đo sâu hồi âm! Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, hãy liên hệ ngay đến HOTLINE 0903 825 125 để được hỗ trợ chi tiết!

>>> Xem thêm: Thiết bị ảnh hưởng đến kết quả đo sâu đa tia như thế nào?