Để khám phá và hiểu rõ hơn về địa chất biển, máy đo sâu hồi âm đã trở thành một thiết bị quan trọng để con người dễ dàng thực hiện những nghiên cứu này. Bài viết sau đây của TCMD sẽ cùng bạn tìm hiểu thêm về máy đo sâu hồi âm, nguyên lý cũng như ứng dụng của thiết bị đó trong lĩnh vực nghiên cứu địa chất biển.
Máy đo sâu hồi âm là gì?
Máy đo sâu hay còn gọi là máy đo sâu hồi âm là một loại thiết bị được sử dụng để xác định độ sâu của nước bằng cách truyền sóng âm thanh vào trong nước. Khoảng thời gian giữa phát xạ và trả về xung sẽ được ghi lại và sử dụng để xác định độ sâu với tốc độ âm thanh trong nước vào thời điểm đó. Sau đó sử dụng thông tin này để điều hướng hoặc có được độ sâu cho mục đích cần thực hiện.
Về cơ bản, các loại máy đo sâu phổ biến hiện nay bao gồm:
- Máy chính
- Cáp Ethernet
- Cáp RS232
- Cáp nguồn
- Băng in nhiệt (tuỳ vào modem máy)
- Đầu dò
Thiết bị này được chia làm hai loại thường gặp là:
- Máy đo sâu đơn tia (Single Beam Echosounder): Sử dụng một chùm tia để xác định độ sâu mực nước tại một điểm.
- Máy đo sâu đa tia (Multibeam Echosounder): Sử dụng nhiều chùm tia cùng lúc để xác định độ sâu mực nước tại nhiều điểm.
Nguyên lý hoạt động của máy đo sâu hồi âm trong nghiên cứu địa chất biển
Trong nghiên cứu địa chất biển nói chung, máy đo sâu hồi âm hoạt động theo nguyên lý khá đơn giản nhưng hiệu quả.
- Đầu dò của máy sẽ được gắn vào mạn thuyền hoặc tàu khảo sát thông qua một thanh sắt và hạ xuống sao cho đầu dò ngập nước.
- Khi máy hoạt động, thiết bị sẽ phát ra một xung âm thanh từ đầu dò và truyền xuống dưới mặt nước cho đến khi gặp bề mặt phản xạ (như mặt đáy sông, đáy hồ hoặc đáy biển) và phản hồi lại chùm sóng âm trở lại đầu dò thiết bị.
- Máy chính khi này sẽ thu thập và xử lý tín hiệu thu được từ đầu dò, tính toán thời gian mà sóng âm đi từ đầu dò đến bề mặt phản xạ và trở lại. Từ đó, máy đo sâu hồi âm có thể tính toán độ sâu của mực nước tại khu vực khảo sát, tức là khoảng cách từ đầu dò đến bề mặt phản xạ. Thông qua quá trình này, các nhà nghiên cứu và nhà khoa học có thể thu thập dữ liệu chính xác về độ sâu và các đặc tính của đáy biển, từ đó đóng góp vào việc hiểu rõ hơn về địa chất biển và các quá trình địa chất diễn ra dưới mặt nước.
Việc xác định độ sâu của mực nước (khoảng cách) bằng máy đo sâu hồi âm được áp dụng theo công thức: S = V * t/2
Trong đó:
- S là khoảng cách truyền âm từ đầu dò đến bề mặt phản xạ (độ sâu mực nước).
- V là vận tốc âm / tốc độ âm.
- t là thời gian.
Ứng dụng của máy đo sâu hồi âm trong nghiên cứu địa chất biển
Địa chất đáy biển và khả năng xác định cấu trúc địa chất
Máy đo sâu hồi âm cho phép con người xác định được cấu trúc cũng như thành phần của đáy biển. Thông qua phân tích sóng âm phản xạ, thiết bị này cung cấp thông tin về các lớp đất, tầng đá, cấu trúc dạng đứng, đặc điểm vật lý và hóa học của các hệ thống địa chất biển. Điều này giúp dễ dàng xác định nguồn gốc và lịch sử hình thành của các vùng biển. Từ đó tạo ra sự hiểu biết sâu sắc về cấu tạo địa chất và quá trình địa chất diễn ra dưới mặt nước.
Hỗ trợ quản lý cảng biển, cứu hộ cứu nạn trên biển
Bằng cách xác định độ sâu của đáy biển và tạo bản đồ đáy biển, máy đo sâu hồi âm có vai trò quan trọng trong việc cung cấp các thông tin về vùng an toàn cảng biển và vùng có nguy cơ va chạm với các vật cản ngầm như đá, rạn san hô, đường ống dẫn dầu, cáp điện biển và các cấu trúc cống hóa. Điều này đảm bảo an toàn cho tàu thủy trong quá trình tiếp cận cảng và giúp cơ quan quản lý cảng biển đưa ra quyết định về quản lý giao thông hàng hải. Điều này hỗ trợ cơ quan cứu hộ cứu nạn trên biển trong việc tìm kiếm và di chuyển an toàn trong các vùng có nguy cơ va chạm với các vật cản ngầm dưới biển.
Nghiên cứu địa chất biển và phân tích các mô hình địa chất
Máy đo sâu hồi âm đóng vai trò quan trọng trong xác định và phân tích các mô hình địa chất biển. Dữ liệu thu thập từ máy đo sâu hồi âm cung cấp thông tin về cấu trúc và lịch sử hình thành của đáy biển, cho phép nhà nghiên cứu tạo ra các mô hình địa chất chi tiết về các quá trình địa chất, như di chuyển lục địa, đạo hình biển, sự chênh lệch mực nước, và biến đổi khí hậu. Các mô hình địa chất này cung cấp những hiểu biết quan trọng về sự biến đổi của môi trường biển và tác động của các yếu tố tự nhiên và nhân tạo lên vùng biển.
Đánh giá tình trạng các công trình ngầm dưới nước, các đường ống nổi
Sử dụng nguyên lý hoạt động của máy đo sâu hồi âm, người ta có thể xác định được vị trí, độ sâu cũng như cấu trúc của các đường ống nổi dưới mặt nước. Chúng mang tới những thông tin chính xác về độ sâu của các đường ống nổi. Từ đó đánh giá được tình trạng tổn thương, mài mòn, hay các vấn đề kỹ thuật khác có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và an toàn của các công trình này. Với sự hỗ trợ của thiết bị đo sâu hồi âm chính hãng, các cơ quan quản lý cảng biển và các cơ quan cứu hộ cứu nạn trên biển có thể nhanh chóng đưa ra các quyết định về đầu tư, bảo trì và khắc phục các vấn đề liên quan đến hạ tầng ngầm dưới nước.
Trên đây là một số thông tin về máy đo sâu hồi âm trong nghiên cứu địa chất biển. Nếu có nhu cầu tìm hiểu thêm về máy đo sâu cũng như các thiết bị đo đạc khác, hãy liên hệ ngay với TCMD theo địa chỉ:
CÔNG TY TNHH TCMD VIỆT NAM
Email: rtkvietnam@gmail.com
Trang web: https://rtk.com.vn/
Hotline: 090.212.9699
VP Miền Bắc: Số 33, Ngụy Như Kon Tum, P.Thanh Xuân, Q.Thanh Xuân, TP.Hà Nội
VP Miền Trung: Số 66 Xuân Đán 2, P. Xuân Hà, TP. Đà Nẵng (ngay công an phường Xuân Hà).
VP Miền Nam: 17A/8 đường 22, P.Linh Đông, Q.Thủ Đức, TP.Hồ Chí Minh
