Views
3 years ago

Those on Authion or Vendée fit to continuous flow meters - ENGEES

Those on Authion or Vendée fit to continuous flow meters - ENGEES

autre

autre continue sur sa trajectoire et va rencontrer d’autres particules (figure 14). Ce phénomènecontinue sur toute la trajectoire de l’impulsion sonore.Figure 13 : Emission d’une onde acoustique par le transducteurSource : Simpson M., USGSFigure 14 : Réflexion, dispersion de l’onde acoustique par les particules en suspensionSource : Simpson M., USGSAprès avoir envoyé son signal acoustique le transducteur passe en mode de réceptionet "écoute" la succession d’ondes réfléchies par les particules. L’appareil va alors mesurerl’écart entre la fréquence de l’onde réfléchie par rapport à celle qu’il a émise. En effet, commeles particules sont en mouvement, la fréquence de l’écho réfléchi est modifiée du fait del’effet Doppler (figure 15).Figure 15 : Effet Doppler sur l’onde réfléchieSource : Simpson M., USGSLorsque les particules s’éloignent de la source, elles reçoivent l’onde avec unefréquence diminuée. Si les particules se rapprochent de la source, elles reçoivent l’onde avecune fréquence augmentée. Les particules réfléchissent l’onde sonore et se comportent alorscomme des émetteurs. L’effet Doppler est alors appliqué une deuxième fois.La formule suivante donne le décalage Doppler, c’est à dire la différence entre lafréquence de l’onde initiale et celle de l’écho réfléchi. En notant Fd ce décalage Doppler,on a :Fd = 2 Fs(V/c)24

Où Fs est la fréquence d'émission, c la célérité du son et V la vitesse desparticules perpendiculairement à la face du transducteur.De cette manière, comme c, Fs et Fd sont connus on peut calculer la vitesse V desparticules (et donc du courant) suivant l’axe d’émission/réception.V = ½ (Fd/Fs) cLa célérité du son dans l’eau dépend de la densité l’eau et donc de divers paramètrescomme la pression, la salinité et surtout la température. Dans des conditions normales cettevitesse est d’environ 1500 m/s et est surtout sensible à la variation de température (4,5 m/s par°C). C’est pourquoi les appareils sont équipés d’un capteur de température afin de pouvoirréajuster la vitesse de propagation du son c utilisée pour la détermination des vitesses.Dans la réalité, les particules ne se déplacent pas obligatoirement dans le même axeque celui du transducteur. Il est donc nécessaire d’utiliser au moins deux faisceaux pourcalculer la vitesse au milieu des deux faisceaux (figure 16), la composition des vitessesmesurées suivant chacun des faisceaux permettant de retrouver la vitesse de l’écoulement.V 1V totV 2V 1 +V 2 =V totFigure 16 : Profileur de courant à effet Doppler à deux faisceaux horizontauxSource : documentation RD InstrumentsEn plus de la vitesse, le profileur détermine la distance des particules par rapport àl’émetteur. Connaissant la vitesse de propagation du son dans le milieu et le temps écouléentre l'émission et la réception de l'écho, il est facile d'en déduire la distance au transducteurdu point de mesure (d = c/t). En découpant en intervalles de temps égaux l'écho reçu, ondécoupe en fait la colonne d'eau en autant de "cellules", représentant chacune un point demesure (figure 17). On obtient donc des mesures de la vitesse pour chacune des “cellules” dela tranche d’eau explorée par l’onde.25

unabridged or complementary material to - Musée de la Gaspésie