Điểm khác biệt giữa các loại đầu dò đo sâu đơn tia

Đầu dò đo sâu đơn tia là một thành phần không thể thiếu khi thực hiện công tác đo sâu đơn tia. Vậy đầu dò đo sâu đơn là gì? Có điểm khác biệt nào giữa các loại đầu dò đo sâu đơn tia? Hãy cùng Đất Hợp tìm hiểu trong bài viết dưới đây!

Tổng quan về đầu dò đo sâu đơn tia

Đầu dò đo sâu đơn tia còn được gọi với tên khác là đầu phát biến. Việc sử dụng đầu dò đo sâu đơn tia khác nhau có thể ảnh hưởng đến kết quả khảo sát theo nhiều cách khác nhau. Do đó, người khảo sát cần hiểu được những lợi ích và hạn chế của các loại đầu dò đo sâu đơn tia khác nhau, đồng thời đây cũng là một điều rất quan trọng trong quá trình chọn lựa thiết bị.

Trong khi các loại đầu dò đo sâu đơn tia có nhiều thông số khác nhau, nhưng thông số quan trọng nhất ngoài tần số hoạt động chính là góc phát của đầu dò.

Các loại đầu dò phục vụ công tác khảo sát được chế tạo từ vật liệu gốm sứ (ceramic), độ chính xác cao có thể tập trung tia sóng âm để định hướng xung sóng âm phát ra. Góc phát hẹp gần giống như tia laser và góc phát rộng có thể được xem như ánh sáng phát ra từ đèn pin.

Khi tần số của sóng sonar giảm, phải tăng đường kính của đầu dò để đảm bảo góc phát tương ứng. Vì vậy, các đầu dò 2 tần số với tần số thấp luôn luôn có kích thước lớn hơn đầu dò 1 tần số 200khz. Đầu dò 2 tần số được thiết kế cân đối giữa kích thước và góc phát.

Điểm khác biệt giữa các loại đầu dò đo sâu đơn tia

Máy đo sâu phục vụ công tác khảo sát cần xác định độ sâu chính xác ngay dưới đầu dò, bằng cách dò tìm tín hiệu phản hồi đầu tiên phản hồi lại từ bề mặt đáy, bất kể tín hiệu này phản hồi từ đâu trong phạm vi chùm tia. Nếu góc phát của đầu dò rộng, diện tích bề mặt đáy được phủ rộng hơn và khả năng sai số khi đo sẽ tăng cao. Đây là vấn đề lớn nhất gặp phải khi khảo sát các mái dốc lớn (bờ kè..) hoặc khảo sát các công trình ngầm.

– Đầu dò đo sâu đơn tia khác nhau sẽ có diện tích tín hiệu phủ ở bề mặt đáy khác nhau

Diện tích tín hiệu phủ ở bề mặt đáy sẽ thay đổi theo từng loại đầu dò (tần số, góc phát) được thể hiện ở bảng dưới đây:

– Các loại đầu dò đo sâu đơn tia khác nhau có tín hiệu phản hồi xung phát khác nhau

Khi khảo sát ở khu vực có bề mặt đáy tương đối bằng phẳng, tín hiệu phản hồi từ xung phát sẽ là tín hiệu thu được từ khu vực giữa của chùm tia (quãng đường ngắn nhất), và các tín hiệu từ các khu vực rìa của chùm tia sẽ lần lượt thu nhận sau đó. Các tín hiệu này sẽ được nhận trong khoảng thời gian rất gần nhau.

Máy đo sâu hồi âm luôn tìm các tín hiệu phản hồi đầu tiên để nhận dạng bề mặt đáy, và nếu bề mặt đáy tương đối bằng phẳng ở khu vực phía dưới đầu dò, thì kết quả của phép đo luôn là tín hiệu ở vùng giữa của chùm tia đo.

Đối với khu vực khảo sát là vùng có nhiều mái dốc, có thể tín hiệu đầu tiên phản hồi lại không phải là khu vực giữa của chùm tia, mà ở vùng ria của chùm tia có thể có khoảng cách ngắn hơn đến bề mặt đáy. Trong trường họp này độ sâu đo được sẽ sai lệch với khả năng cao hơn khi khu vực phủ của chùm tia rộng hơn.

Tín hiệu thu được so với độ sâu thực tế.

Ở hình trên, ta thấy có sự sai số khi đo ở các khu vực bề mặt đáy có độ dốc lớn, khi sử dụng các đầu dò tần số thấp sẽ cho sai số lớn hơn khi sử dụng đầu dò có tần số 200kHz. Sự khác nhau của góc phát giữa tần số thấp và cao trong đầu dò 2 tần số sẽ làm kết quả độ sâu giữa 2 tần số khi ở khu vực có độ dốc lớn vì tần số thấp lúc này sẽ không còn chính xác.

Tín hiệu thu được ở khu vực cảng có bồi đắp phù sa, sử dụng đầu dò 200kHz 9 độ, chú ý cường độ tín hiệu ở cột bên phải, máy đo sâu sẽ chọn tín hiệu phản hồi đầu tiên đạt mức nhất định để nhận dạng mặt đáy chứ không phải chọn tín hiệu có cường độ mạnh nhất.

Bề mặt đáy khu vực bùn, tương đối phẳng
Bề mặt đáy bùn có độ dốc

– Các loại đầu dò đo sâu đơn tia khác nhau có góc phát khác nhau

Một vấn đề phổ biến khác là góc phát của đầu dò sẽ ảnh hưởng đến kết quả khi khảo sát ở gần các công trình ngâm như chân cầu cảng. Nếu bất kì tín hiệu sonar nào phản xạ lại từ các công trình này, kết quả sẽ không chính xác vì tín hiệu phản xạ đầu tiên thu nhận được sẽ từ các công trình ngầm này chứ không phải bề mặt đáy và máy đo sâu sẽ ghi nhận kết quả sai lệch.

Trong các trường hợp này, góc phát sẽ giới hạn khoảng cách tối thiểu từ các công trình ngầm này, đây là các trường hợp cần dùng những đầu dò có góc phát nhỏ có thể khảo sát kế bên các công trình ngầm này.

Đầu dò đo sâu đơn tia khác nhau có góc phát khác nhau, góc phát có thể ảnh hưởng đến kết quả khảo sát.

Thời gian chênh lệch giữa tín hiệu thu nhận đầu tiên và cuối cùng sẽ thể hiện qua độ dày của tín hiệu trên băng đo sâu (echogram), dĩ nhiên là độ dày này cũng ảnh hưởng bới sự xuyên thấu của năng lượng sonar vào lớp vật chất đáy hoặc thực vật.

Mong rằng qua bài viết trên, bạn đã hiểu hơn về đầu dò đo sâu đơn tia, khả năng hoạt động cũng như điểm khác biệt giữa các loại đầu dò đo sâu đơn tia. Để được tư vấn thêm chi tiết về thiết bị thủy đạc phù hợp theo nhu cầu công việc, hãy liên hệ ngay đến HOTLINE 0903 825 125, chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ!

>>> Xem thêm: Tổng hợp 7 máy đo sâu hồi âm đơn tia và đa tia chất lượng nhất hiện nay!