infoviz.cz

Akustický průtokoměr (ADCP)

Kategorie
voda, vzdělávací
Klíčová slova
řeka, průtok, hydrometrování
Verze
1.0 (žádné další verze)
Publikováno
1. 12. 2022
Stáhnout
Sdílet
Vytvořeno pro
Infoviz
Související infografiky
 69×    13×



  Transkript infografiky

Měřicí přístroj označovaný jako ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) je zařízení používané k měření rychlosti proudění vody v různých hloubkách s možností vyhodnocení průtoku. Hlavními výhodami využívání ADCP je rychlost měření a také možnost změřit převážnou část příslušného profilu. Měření pomocí ADCP je možné tam, kde je dostatečná hloubka k plutí měřicího plavidla a nejčastěji se používá na větších tocích a vyšších průtocích.

Jak ADCP funguje?

ADCP je zařízení pracující na principu tzv. Dopplerova jevu a k měření využívá zvuk, konkrétně zvukové vlny o velmi vysoké frekvenci (tzv. ultrazvuk), která je již mimo slyšitelný rozsah frekvencí člověkem. Zvukové vlny se šíří od ADCP. Ve vodě se tyto vlny odráží od částic pohybujících se v různých hloubkách toku a tyto zpětně odražené zvukové vlny mohou být opět detekovány přístrojem. Z rozdílu frekvence vysílaných a zpětně detekovaných zvukových vln (tzv. Dopplerův posun) je možné vypočítat rychlost pohybu částice, která odpovídá i pohybu rychlosti vody v dané hloubce. Prodleva od vyslání vlny a její zpětné detekce závisí na vzdálenosti částice od ADCP – vlny odražené od vzdálenějších částic jsou detekovány později a je tedy možné měřit rychlost toku v různých vzdálenostech (hloubkách).

Jak ADCP vypadá?

Existuje více různých typů. Jedním z nich je zařízení ukotvené ke dnu, dalším typem je malé plavidlo vybavené ADCP a plující po hladině. Pokud loďku vybavenou ADCP necháme kontinuálně měřit a plout napříč z jednoho břehu na druhý, je možné z rychlostí proudění vypočítat odhad celkového průtoku. Tento způsob měření průtoků je velmi hojně využívaný pro hydrometrická měření na vodních tocích v České republice.

Dopplerův jev

Jako Dopplerův jev označujeme zdánlivou změnu frekvence a vlnové délky způsobenou pohybem zdroje vln nebo pozorovatele.

Zvukové vlny se šíří do všech směrů. Pokud se zdroj a pozorovatel vzájemně přibližují, frekvence roste a vlnová délka klesá a naopak.

V praxi se s Dopplerovým jevem můžeme setkat například pokud se k nám blíží houkající sanitka. V momentě, kdy kolem nás sanitka projede a začne se při stejné rychlosti vzdalovat, zvuk sirény vnímáme jako odlišný – jedná se samozřejmě pouze o změnu zdánlivou, zvuk sirény a vysílané zvukové vlny se v ten moment nezmění.