Transkript infografiky

Měřicí přístroj označovaný jako FlowTracker představuje ruční zařízení používané k měření rychlosti proudění vody, což následně umožňuje vyhodnocení průtoku příslušného vodního toku. Hlavními výhodami FlowTrackeru je přesnost a rychlost měření, jednoduchá údržba, ale i malá hmotnost a velikost. Toto zařízení umožňuje i měření velmi malých rychlostí proudění a nahrazuje původní měření hydrometrickými vrtulemi.

Jak FlowTracker funguje?

FlowTracker při svém měření využívá tzv. Dopplerova jevu (viz vpravo). K měření využívá zvuk, konkrétně zvukové vlny o velmi vysoké frekvenci (tzv. ultrazvuk), která je již mimo slyšitelný rozsah frekvencí člověkem. Zvukové vlny se šíří od zařízení. Ve vodě se tyto vlny odráží od částic a tyto zpětně odražené zvukové vlny mohou být opět detekovány přístrojem. Z rozdílu frekvence vysílaných a zpětně detekovaných zvukových vln (tzv. Dopplerův posun) je možné vypočítat rychlost pohybu částice, která odpovídá i pohybu rychlosti vody.

Sonda FlowTrackeru sestává z několika přijímačů a vysílače ultrazvukového signálu. Ve skutečnosti FlowTracker neměří rychlost vody, ale rychlost částic unášených vodou a vychází se z předpoklad, že rychlost pohybu těchto částic odpovídá rychlosti proudění vody. Z toho také plyne, že problematičtější může být měření ve velmi čistých vodách s malým množstvím částic.

FlowTracker existuje ve verzi s přijímačem, který vyhodnocuje pohyb částic pouze v horizontálním směru (2D), ale i s přijímači monitorujícími kromě toho i proudění ve vertikálním směru (3D).

Při měření průtoku FlowTrackerem se postupně provádí měření v dílčích svislicích toku. Pro každou svislici je do přístroje vložena hloubka a vzdálenost od břehu. Na základě uživatelem zadaných hodnot hloubky, vzdálenosti od břehu a naměřených průměrných průtoků přístroj vypočítá průtok vodního toku v daném místě. Přesnost měření se tedy mj. odvíjí od přesnosti měření hloubky, vzdálenosti od břehu a počtu svislic.

Dopplerův jev

Jako Dopplerův jev označujeme zdánlivou změnu frekvence a vlnové délky způsobenou pohybem zdroje vln nebo pozorovatele.

Zvukové vlny se šíří do všech směrů. Pokud se zdroj a pozorovatel vzájemně přibližují, frekvence roste a vlnová délka klesá a naopak.

V praxi se s Dopplerovým jevem můžeme setkat například pokud se k nám blíží houkající sanitka. V momentě, kdy kolem nás sanitka projede a začne se při stejné rychlosti vzdalovat, zvuk sirény vnímáme jako odlišný – jedná se samozřejmě pouze o změnu zdánlivou, zvuk sirény a vysílané zvukové vlny se v ten moment nezmění.