مطالعه آزمایشگاهی اثرات سطح بر روی افت و خیزهای سیگنال اکوستیکی

نویسندگان

1 دانشکده علوم دریایی و محیطی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

2 گروه اقیانوس شناسی فیزیکی، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 گروه اقیانوس شناسی فیزیکی، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 گروه اقیانوس شناسی فیزیکی، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

5 گروه فیزیک فضا، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
چکیده

سیگنال های صوتی برای نقشه برداری از بستر دریا، ارتباطات دریایی، شناسایی موانع انتشار صوت که دارای اثرات بازتابی یا جذبی هستند استفاده می شود. این فناوری برای کشف لکه های نفتی یا اشیاء روی آب نیز استفاده می‎شود. در این مقاله، هم از آزمایش‌های عملی و هم شبیه‌سازی رایانه‌ای برای شناسایی مواد لایه سطحی استفاده می‌شود. برای این منظور، موج صوتی با بسامد 59 کیلوهرتز در محیطی همگن تحت شرایط آزمایشگاهی ساطع و داده ها جمع آوری گردید. آزمایش‎ها با استفاده از یک مخزن آب با سطح آزاد و پوشش روغن و با قرار دادن فرستنده در زوایای مختلف انجام شد. برای تایید نتایج آزمایشگاهی با استفاده از نتایج حاصل از شبیه‌سازی رایانه‎ای از نظریه استفاده می‌شود. آزمایش ها در یک مخزن شیشه ای به طول 300 سانتی‎متر، عرض 50 سانتی‎متر و عمق 80 سانتی‎متر انجام شد. با توجه به نتایج شبیه‎سازی، تجمع پرتوها در اعماق بالای 50 سانتی‎متر اتفاق می‎افتد. این نتایج نشان می‎دهند که با در نظر گرفتن تفاوت های زمانی که در الگوهای مختلف ظاهر می شود و ناشی از لایه های سطحی و لایه بندی متفاوت آب است، می‎توان مواد لایه سطحی و نحوه حرکت سیگنال آکوستیک در آب را مشخص کرد. همچنین زاویه فرستنده تاثیر زیادی روی سیگنال دارد. با توجه به نتایج، زمانی که زاویه فرستنده 45 درجه باشد، سیگنال آکوستیک بهتر منتشر می شود.