Na naší planetě jsou všechny živé tvory závislé na vodě. Pokud něco můžeme nazvat silou života, je to spíše vzduch, který dýcháme a který nám pomáhá pěstovat potraviny, pití a zůstat zdravými. Rostliny i zvířata by bez vody nemohly fungovat, natož přežít. Někdy však můžete mít problémy kvůli narůstajícímu množství vody. Pokud je ve řece příliš mnoho vody, může přetekout a zaplavit domy, budovy nebo cesty. Proto vědci měří, kolik vody je ve řce či jiném místě pomocí speciálních nástrojů nazývaných Senzory hloubky vody. Tyto senzory mohou pomoci zajistit lidskou bezpečnost, například tím, že měří úroveň vody.
Cítící úroveň vody je jedinečný nástroj, který pomáhá určit množství vody přítomné v jakékoli řece, jezeře nebo jiném tělese tekutiny. Je pro nás tak důležitý, protože pomáhá vědcům a inženýrům získat neocenitelnou ukázku o tom, kolik vody ve skutečnosti existuje, což zajistí bezpečnost obcí před povodněmi. Tyto senzory jsou neuvěřitelně přesné a mohou vědcům sdělit přesný objem vody v řece v libovolném čase. To je důležité pro zvážení bezpečnosti a plánování rizika povodní.
Idealní volbou pro měření hloubky je využití konflsonarových vln kolmých na vodu. Zvukové vlny jsou odeslány přes vodu zařízením a pak se vracejí zpět po odrazu od toho, co je na dně této části řeky nebo vodní plochy. Senzor poté spočítá čas, který zvukové vlny potřebují k návratu. Senzor může pak určit, jaká je hloubka vody, měřením doby, kterou trvalo vrácení těchto zvukových vln. Na obrázku níže můžete vidět data vygenerovaná z teréního testu, který jsem provedl v maríně North Tahoe. Je to podobné tomu, jak netopýři využívají zvuk pro navigaci v tmavém prostředí! Senzor může určit rychlost pohybu vody, což je klíčová data pro hydrology, kteří předpovídají povodně nebo pracují na modelech pro porozumění fungování Zemina přírodního vodního systému. Pro studium různých jevů potřebují výzkumníci znát způsob, jakým se voda pohybuje.
Proč jsou přesné měření hloubky vody tak důležitá? Zaprvé pomáhají vědcům a inženýrům určit, kdy řeka nebo kanál může zažít povodně. Toto je důležité data, která pomáhají šířit informace a připravit komunity na evakuaci lidí předtím, než dojde k povodni. Za druhé tyto měření umožňují vědcům studovat vodní cyklus Země či způsob, jakým voda přirozeně prochází a interaguje s pozemkem. Bez nich máme velmi omezený pohled na svůj kontext a na způsoby, jakými v něm jsme zapojeni. A když víme, že mnoho podniků potřebuje vodu (zemědělství, rybolov, továrny jsou tři příklady), pak jsou přesná měření hloubky vody klíčová. Budou snadnější plánovat, pokud průmysl bude vědět, kolik vody má k dispozici, aby si alespoň majitelé podniků mohli být jisti dostatečnou množstvím vody po celý rok.
Dnes je na trhu široká paleta senzorů pro měření hloubky vody. Některé senzory jsou navrženy pro řeky s relativně rychle (ve srovnání s jezery nebo rybníky) tekoucí vodou, zatímco jiné lépe fungují v klidných oblastech jako jsou jezera a rybníky. Pokud plánujete používat senzor pro měření hloubky vody, má místo instalace velký význam. Cílem je vybrat senzor, který bude dobře pracovat v typu vody, kterou měříte. Spolu s dávkou přesnosti od senzoru musíte také zajistit, aby byl dostatečně přesný pro vaše zamýšlené potřeby.
Dnes jsou čidla hloubky vody používána ve mnoha různých formách. Sledováním úrovně vody v řekách a jezerech monitorují dlouhodobé změny. Nicméně, jejich využití nekončí jenom tam! Tyto senzory používají také farmerstí pro sledování vlhkosti půdy, což určuje výnos plodin. Dále musí být hloubka nádrží dobře monitorovaná, aby se zjistilo, zda je hráz dostatečná pro to, aby ryby mohly žít a plavat správně v rybářském hospodářství. Navíc, pomocí těchto senzorů si vědci přečtou více informací o vodním cyklu a také o tom, jak v nepoškozené přírodě probíhá přesun vody. To je důležité pro posouzení dopadů změny klimatu a správného řízení vodních zdrojů.