Sistemas sensores

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Universidade do Estado do Rio de Janeiro

Disciplina: Sensoriamento Remoto Aplicado à Cartografia





















SISTEMAS SENSORES


ECOBATÍMETRO



ECOBATÍMETRO

É o instrumento de propagação sonora mais simples e mais utilizado. Um dispositivo do aparelho mede o tempo decorrido entre a emissão de um impulso sonoro e a recepção do seu eco, apósrefletir-se no fundo. Conhecendo-se esse tempo (cuja metade corresponderá ao tempo necessário para o impulso atingir o fundo) e assumindo-se uma velocidade média de propagação do impulso (em geral de 1.500m/s), obtém-se a profundidade local, diretamente mostrada de forma visual ou digital, ou, ainda, indicada em papel especial de registro (ou em um mostrador LCD), que apresenta o perfil do fundo. Atopografia submarina e a natureza do fundo exercem importante influência sobre o desempenho de um ecobatímetro.


A propagação do som (e, conseqüentemente, a qualidade de recepção) dependerá da profundidade local, dos sedimentos que cobrem o leito submarino e do estado do mar. Os fundos de lama, por exemplo, refletem muito mal o som, enquanto os fundos de areia absorvem muito pouco a ondasonora, constituindo-se em ótimos elementos de reflexão. Em um mar muito agitado, a propagação também se efetuará de forma deficiente, não se podendo tirar partido de todas as possibilidades do aparelho.


A energia sonora emitida por um ecobatímetro chegará ao fundo e nele estará sujeita à absorção e à difusão. Embora atenuada, a energia refletir-se-á no fundo, como eco, daí retornandoà superfície, para refratar-se novamente para baixo. Os transdutores dos ecobatímetros emitem o som em uma freqüência controlada, através dos efeitos de piezoeletricidade ou de magnetostrição. No primeiro caso, uma lâmina de cristal é posta em vibração sob a ação de um campo elétrico alternativo. Na magnetostrição, uma corrente alternada circulando em um solenóide faz variar continuamente ocomprimento de uma barra metálica, produzindo os pulsos acústicos.




O seu princípio fundamental consiste em que um feixe de ondas sonoras (freqüência menor que 18 KHz) ou ultra sonoras (freqüência maior que 18 KHz) seja transmitido verticalmente por um emissor instalado na embarcação, atravessando o meio líquido até atingir o fundo submerso e aí se reflete, retornando à superfície, onde édetectado por um receptor. O tempo decorrido entre a emissão do sinal e a recepção do eco refletido do fundo submerso é convertido em profundidade, visto que a velocidade do som na água é conhecida ou determinada. Basicamente, eles são compostos de: transmissor, receptor, amplificador, registrador, transdutor e comando de transmissão. A intervalos de tempos constantes, o comando de transmissãoenvia um pulso ao transmissor, que recebendo este sinal, envia um pulso de energia elétrica de potência muito maior que a recebida, ao transdutor.








Os ecobatímetros devem ser calibrados buscando-se a correta medição da profundidade. Esta calibração é realizada alterando-se a freqüência do sinal emitido E conseqüentemente obtendo-se uma adequada velocidade de propagação do somna água


Portanto, conhecendo a velocidade de propagação do pulso, podemos determinar a profundidade pela seguinte fórmula:


P = VH2O . t
2

Onde:

• P é a profundidade.

• VH2O é a velocidade do som na água (~1500 m/s).

• t é o tempo medido entre a emissão e a recepção do sinal.Os ecobatímetros utilizam um transdutor fixo à embarcação, o qual emite um feixe
único. As freqüências variam conforme os equipamentos, e, para maiores freqüências, temos menor poder de penetração na lâmina d’água. Variações na velocidade do som na água do mar podem causar erros nas medidas de profundidade, visto que em águas profundas, a diferença de salinidade e temperatura é considerável....
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