اندازه گیری

12 E-7.994 5 E-3.1260
10 E-1.100 6 E-1.7111-
12 E-6.651 8 E-2.5986
13 E-3.391- 10 E-2.5353-
2 E-1.922- 12 E-1.0415
5 E-4.42- 9 E-9.7729-
5 E-7.3637 10 E-3.8513
7 E-1.7950 12 E-2.3654-
3 E-1.727 1.389
6 E-7.9836- 2 E-1.262-
3-5-11- چیدمانی سیستم های آکوستیکی
با توجه به اینکه لایه های تشکیل شده بواسطه چینبه بندی و جریان نفوذی در آزمایشگاه، مرتبه از مقیاس سانتی متر دارند و برای اینکه بتوانیم اثرات پراکندگی حاصل از این لایه ها را بر روی انتشار صوت مشاهده نمائیم، بایستی اندازهگیری آکوستیکی در فرکانس های از مرتبه کیلوهرتز، انجام شوند. چون با افزایش فرکانس، طول موج انتشار کاهش می یابد و در نتیجه این کاهش طول موج می تواند بر روی لایه های کوچک تاثیر بگذارد. در سناریو اول این آزمایش، از شش ترانسدیوسر هم نوع (سه عدد به عنوان فرستنده و سه عدد دیگر به عنوان گیرنده) ساخت شرکت Furuno مدل 50B5NR با فرکانس مرکزی 50 کیلوهرتز و شعاع 5/3 سانتی متر استفاده شده است. چون این ترانسدیوسرها غیرجهتی می باشند، و نسبت به جابجایی بسیار کوچک بسیار حساس می باشند و برای اینکه در تمام سناریوهای تست آکوستیکی، محل این ترانسدیوسرها ثابت نگه داشته شود که بتوانیم در لحظه های مختلف سیگنالها را با یکدیگر مقایسه نمائیم، و نیز برای جلوگیری از بهم ریختن لایه ها، بایستی این ترانسدیوسرها بر روی دو پایه (فواصل بین سنسورها 14 سانتی متر لحاظ شده است.) نصب شوند. یکی از این پایه ها در سمت ورودی پلوم و پایه دیگر در انتهای مخزن شیشه ای و در مقابل یکدیگر قرار داده شده اند. نمای شماتیکی از این چیدمانی در شکل های (3-24و3-25) مشاهده می شود. فواصل این سنسورها از دیواره ها و یکدیگر در شکل (3-25) مشخص شده است. قبل از شروع شبیه سازی های فیزیکی، بدون حضور ناهمگونی ها (شوری و گرما)، سیگنالهای آکوستیکی در اعماق مختلف نمونه برداری شدند، تا از وجود سیگنالهای اضافی اطیمینان حاصل شود و از این سیگنالها به عنوان پس زمینه محیط استفاده می شود. در طول سناریوهای مختلف از این سیگنالهای پس زمینه به عنوان مقایسه بین سیگنالها در حالات مختلف ورود پلوم به مخزن استفاده خواهد شد. هنگام آزمایش با ترانسدیوسرهای هم نوع، سیگنالهای آکوستیکی در فرکانس های 50 و 120 کیلوهرتز در شرایط ذیل اندازه گیری خواهند شد:
الف- فرستنده در عمق 8 سانتی متر و گیرنده در اعماق8، 22و 36 سانتی متری قرار دارد
ب- فرستنده در عمق 22 سانتی متر و گیرنده در اعماق8، 22و 36 سانتی متری قرار دارد.
ج- فرستنده در عمق 36 و گیرنده در اعماق8، 22و 36 سانتی متری قرار دارد.

شکل 3-24 چیدمانی تجهیزات الکترونیکی و آکوستیکی

شکل3-25 چیدمانی تجهیزات آزمایشگاهی
شکل های (3-24 و3-25) نحوه چیدمانی تجهیزات الکترونیکی و آکوستیکی را نشان می دهد نحوه ارسال سیگنال و اتصالات الکترونیکی بدین صورت است، که ابتدا سیگنال مورد نظر توسط تولید کننده سیگنال تولید می شود و این سیگنال باعث تحریک ترانسدیوسر (منبع) میشود. این ترانسدیوسر سیگنال الکترونیکی را به سیگنال آکوستیکی تبدیل می کند و در محیط آب منتشر می کند، در طرف مقابل گیرنده، سیگنال آکوستیکی را دریافت می کند و سپس از گیرنده به کانال B کارت اسیلوسکوپ دیجیتال ارسال میکند. و این اطلاعات از طریق پورت USB به کامپیوتر ارسال می گردد. اطلاعات دریافتی در کارت اسیلوسکوپ که در کامپیوتر بصورت متنی ذخیره می شود دارای سه ستون داده می باشد، ستون اول معرف تعداد نمونه، ستون دوم معرف سیگنال ارسالی و ستون سوم معرف سیگنال دریافتی می باشد. توجه داشته باشید همان طوری که قبلا” اشاره شد بایستی اصل نایکویست در نمونه برداری رعایت شود. در ضمن بایستی برای حذف نویز برق شهر و نویز الکترونیکی که باعث بروز خطا در داده برداری میشود، تمام قسمتهای الکترونیکی را به یکدیگر متصل نمود و آنها را به زمین کارت اسیلوسکوپ و زمین تولید کننده سیگنال متصل نمود. و همچنین سیمی از داخل مخزن آب به عنوان زمین به چاله هال متصل شود. و برای اطیمینان از اتصالات بخش زمینی، می توان به کمک اهم متر، قسمتهای مختلف این تجهیزات را بررسی نمود.
3-5-11-1- مشخصات سیگنال فرستنده