مطالعه آزمایشگاهی اثرات سطح بر روی افت و خیزهای سیگنال اکوستیکی

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 آزمایش های عملی و هم شبیه سازی رایانه ای برای شناسایی مواد لایه سطحی استفاده می شود. برای این منظور، موج صوتی با بسامد ۵۹ 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 شبیه سازی رایانه‎ای از نظریه استفاده می شود. آزمایش ها در یک مخزن شیشه ای به طول ۳۰۰ سانتی‎متر، عرض ۵۰ سانتی‎متر و عمق ۸۰ سانتی‎متر انجام شد. با توجه به نتایج شبیه‎سازی، تجمع پرتوها در اعماق بالای ۵۰ 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 ۴۵ درجه باشد، سیگنال آکوستیک بهتر منتشر می شود.

کلیدواژه ها:

نظریه پرتو ، روش معکوس آکوستیک ، لایه بندی آب ، امواج آکوستیک