Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 23 - Ljudvågor i vattnet, egenskaper och användning, av Sigfrid Wennerberg
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
bottenreverberation. Den sistnämnda är
särskilt besvärande i grunda vatten.
{N/R} är den sammanlagrade nivån hos
brusstörningar och reverberation.
U är uppfattbarhetsgraden hos ekot. Den
beror utom på ekots form på förekomsten av
dopplereffekt.
Räckvidden för en aktiv hydrofon mot en
ubåt kan variera från omkring 1 till omkring
10 km.
Beträffande hvdroakustiska system för
kommunikation kan framhållas, att det finns
speciella telefonsystem av typ enkelt sidband med
räckvidder på åtskilliga kilometer. De används
av övervattensfartyg och ubåtar samt dykare,
speciellt grodmän. Vidare kan givetvis de
aktiva hydrofonerna användas för telegrafi.
Vågutbredningen och dess anomalier
Havsvattnet utsätts genom strålning och
konvektion för till- och avflöde av värme. Detta
utbyte sker främst via ytskiktet, som uppvisar en
varierande termisk struktur. Vågrörelserna på
ytan medför, att detta skikt kan få ett djup av
omkring 100 m i oceanerna och några tiotal
m i innanhav, fig. 8. Då vattnet har sin
största täthet vid en temperatur av omkring
+ 4°C, finner man alltid på stora djup vatten
av denna temperatur, oberoende av om
temperaturen i övre lager är lägre eller högre. I
grunda vatten kan avkylningen på vintern
dock bli så stark, att vattnet i sin helhet antar
lägre temperatur eller fryser.
I de fall då vind råder, är ytskiktet genom
vågrörelsen isotermt. På grund av omrörning
och strömmar i vattnet är på de vertikala
gradienterna, fig. 8, lagrad en med turbulens
förknippad mikrostruktur, vilken framför allt
gör sig märkbar i horisontell led, där eljest
förhållandena vore konstanta. Den horisontella
mikrostrukturen uppvisar en längdperiodicitet
från någon centimeter till flera hundra meter
med temperaturvariationer från några
hundradels upp till omkring en grad Celsius.
Salthalten är ej underkastad några kraftiga
årstidsvariationer. Den är approximativt konstant
i ytskiktet och tilltar därefter något mot större
djup.
Vad som sagts om temperatur och salthalt
gäller indirekt den av dessa faktorer beroende
ljudhastigheten. En approximativ formel för
ljudhastigheten i havet är följande.
c = 1 405 + 4 • £ + S + 0,018 • cl m/s
där t är temperaturen i °C, S är salthalten i
promille samt d är djupet i m.
Temperaturtermen utgör oftast den
dominanta komponenten i formeln. Djuptermen som
representerar tryckets inverkan på
ljudhastigheten, försummas vanligen i Östersjön på
grund av dennas ringa djup.
Ljudutbredningen påverkas starkt av
vattenskiktningen, fig. 9. I dessa exempel har endast
temperaturvariationerna medtagits — såväl
salthaltens som djupets inverkan har försummats.
Fig. 6. Magnetostriktiv ljud omvandlare; upptill
riktningsdiagram, effektiv lobvinkel ca 20°.
Figurerna visar ljudstrålarnas gång för en
aktiv hydrofon, som på 5 m djup framförs av ett
övervattensfartyg. Hänsyn är icke tagen till
botten- och ytreflexioner, vilket är
approximativt riktigt vid de frekvenser som kommer i
fråga för aktiva hydrofoner.
För de lägre frekvenser, som används i
passiva hydrofoner, måste man ta hänsyn till en
eller flera botten- och ytreflexioner. Där kan
då i vissa fall den normala sfäriska
spridningen övergå till andra former.
Fig. 7. Hydrofoncentral för spaning efter ubåtar. Den runda skalan är
bäringsindikatorn; i förgrunden avståndsbordet med kemisk skrivare.
TEKNISK TIDSKRIFT 1959 5 77
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
