dubinomjer

dubinomjer (engl. depth sounder, bathometer), naprava za mjerenje dubine mora (vode); prema namjeni d. može biti navigacijski i oceanografski; u tehn. pogledu: d. koji mjeri dubinu dužinom motke (→  čaklja) odn. istekla konopa ili žice, na temelju hidrostatskog tlaka ili brzine širenja ultrazvuka kroz vodu; u oceanografiji se upotrebljava i termometrijska metoda mjerenja dubine (prema razlici koju pokazuju zaštićeni i nezaštićeni termometar). Olovnica ili ručni d., kudjeljna pletena uzica (promjer 8 ··· 10 mm) duga oko 25 m ili 50 m; na kraju je privezan uteg (nekad od olova) 2 ···· 5 kg, kojemu je utor na dnu napunjen lojem (prima nanos mor. dna); uzica je podijeljena na metre, a svaki peti metar posebno je označen; upotrebljava se za mjerenje dubine do 15 m pri brzini do 10 čv, ali najčešće s broda u luci, na sidrištu ili iz čamca. Thomsonov d., meh. d. koji se zasniva na Boyle-Mariotteovu zakonu; gl. mu je dio stroj kojemu je na bubnju namotano oko 600 m pletene pocinčane svitljive žice (promjer oko 1 mm); na kraju žice privezan je uteg (8 ··· 10 kg) sa željeznom motkom; uz motku je privezan Thomsonov indikator (metalna cijev sa staklenom cjevčicom, Ø 3 mm, duga 610 mm), koji omogućuje da se posebno baždarenom ljestvicom odredi dubina mora na točki gdje uteg padne na mor. dno; popravak dubine zbog promjene gustoće mora i atmosfer. tlaka daju posebne tablice; u vožnji brzinom od 15 čv mjeri dubinu do 100 m; pri maloj brzini i mirovanju dubina se mjeri i prema istekloj žici koju registrira indikator dubinomjernog stroja (pri oceanogr. mjerenju dubine, masa utega iznosi 15 ··· 50 kg); upotrebljava se i za određivanje popravka odn. koeficijenta eholota. Ultrazvučni d. ili eholot (engl. echo sounder) mjeri dubinu na osnovi vremena potrebnog ultrazvučnom impulsu da prijeđe put od odašiljača do povratka jeke s mor. dna u primač dubinomjera; mjerač vremena baždaren je tako da izravno pokazuje dubinu u metrima ili fathomima; pokazivač može biti optički (ehometar, ehoskop), grafički (ehograf) i elektron. (katodna cijev) odn. digitalni. Za odašiljač i primač (smješteni uz oplatu dna s unutrašnje strane) upotrebljava se magnetostrikcijski (prije i piezoelektrični) vibrator. Brzina širenja zvuka kroz more (srednja 1500 m/s) zavisi od gustoće vode pa se za točnija mjerenja većih dubina uzima popravak. Pri mjerenju dubina za navigaciju izabiru se uglavnom dva mjerna područja: 0 ··· 100 m i 0 ··· 500 m, odn. 0 ··· 1000 m. – Ručni d. s kamenom na uzici upotrebljavao se od početka plovidbe; prva potvrda nalazi se u II knjizi Herodotovih Povijesti; u početku n. e. dubinomjerna uzica dijelila se na hvatove označene uzlovima. Prva bilješka o mjerenju oceanskih dubina nalazi se u Kolumbovu dnevniku; Magellan je na putu oko svijeta (1521) pokušao izmjeriti dubinu u Tihom oceanu, ali uteg na 300 m dubine nije dosegnuo dno. Najstariji opis d. u 17. st. potječe od kap. Johna Smitha (The Seaman’s Grammar). U poč. 19. st. upotrebljavao se Masseyev d.; uz uteg okretao se kotačić brojčanika, koji se iskopčavao udarom o mor. dno; nakon izvlačenja utega na palubu očitala se dubina. Od više tipova d. značajan je bio Burt’s Buoy and Niper (tegalj, plovak, dubinomjerna uzica i uteg); plovak se spuštao po krmi, otpustio bi se uteg, a dolaskom utega na dno kočnica se uzice zatvorila; plovak se izvlačio na brod i izmjerila duljina uzice. U razvoju d. na osnovi hidrostatičkog tlaka prvi je bio Ericsonov d.; spuštao se konopom s broda; dubina se mjerila prema visini vode u cjevčici nakon zatvaranja protutlačnog ventila. Savršeniji hidrostatički d. konstruirao je W. Thomson; prvi pokusi obavljeni su na tada najbržern brodu Britannic, a od 1878. propisan je za sve brze parobrode. Warluzelov d. također mjeri dubinu prema Boyle-Mariotteovu zakonu. Arago predlaže (1807) mjerenje dubine na osnovi brzine širenja zvuka kroz vodu. Istu ideju imao je i amer. kap. M. F. Maury, ali u izvedbi nije uspio. Prvo rješenje mjerenja veoma kratkog vremena dao je Böhm svojim kronomikrometrom; naprava je smještena na zapovjedničkom mostu i povezana sa dva mikrofona (po jedan na svakom boku); zvučni val izazvan eksplozijom bombice na kabelu (na oko 50 cm dubine) širi se prema dnu i kao jeka vraća u mikrofon; na pokazivaču osvijetljena brojka pokazuje dubinu; nedostatke tog d. Böhm je riješio konstruiranjem davača zvuka s maljem, ali samo za manje dubine. Poboljšani d. bio je Atlas, njem. tip d. koji je neprekidno mjerio dubinu do 250 m; odašiljač zvuka imao je membranu s el. batom; d. za veće dubine imao je i odašiljač s membranom koja je vibrirala (oko 1050 Hz) s pomoću izmjenične struje. Fessendenov zvučni d. mjerio je dubine do 1000 m. D. tipa ehometar (njem. tvornice u Kielu Echometer Gesellschaft), također s el. maljem, dubine mjeri kontinuirano; pokazivač ima brojčanik s kazaljkom. Zvučni valovi teže se usmjeravaju pa takvi d. mjere daljinu na osnovi jeke od najbližeg objekta, a ne od mor. dna; zbog toga se tražio odašiljač koji će proizvoditi ultrazvučne valove. Franc. fizičar Paul Langevin predložio je (1924) da se u vibratoru davaču upotrijebi kvarc, koji pri tlačenju i rastezanju stvara → piezoelektricitet; obratnu pojavu dokazao je (1881) franc. fizičar Gabriel Lippmann, što je omogućilo konstrukciju vibratora primača. Pokazivač za takav d. konstruirao je franc. inženjer i hidrograf Marti; u trenutku odašiljanja ultrazvučnog impulsa preko kvarcnog vibratora odašiljača i u trenutku prijema jeke, el. oscilacije preko pojačala predaju se oscilografu koji na papiru (s podjelom u metre odn. fathome) kvačicama označuje izmjerenu dubinu. Piezoelektrični vibratori veoma su osjetljivi i odašilju relativno slabu energiju pa su ih oko 1930. zamijenili magnetostrikcijskima (→ magnetostrikcija); u V. Britaniji prva ih je uvela tvrtka Marconi, a u Njemačkoj Atlas; vibratori (16 000 Hz, valna duljina oko 10 cm) nalaze se na brod. dnu, a ultrazvučni snop projektorom se usmjeruje unutar kuta od 40°; takvi d. i danas se upotrebljavaju. Sonar radi na sličnom principu, samo se ultrazvučni snop ne usmjeruje vertikalno nego horizontalno (→ sonar).