На нашій планеті всі живі створіння залежать від води. Якщо щось можна назвати силою життя, то це радше повітря, яке ми дихаємо, і воно допомагає нам рости, вирощувати їжу, пити та залишатися здоровими. Рослини та тварини не змогли б функціонувати, не кажучи вже про виживання без води. Іноді, проте, виникають проблеми через надмірну кількість води. Якщо в річці занадто багато води, вона може переповнитися, затопляючи будинки, будівлі або дороги. Саме тому учени вимірюють, скільки води є в річці чи в іншому місці, використовуючи спеціальні інструменти, які називаються датчиками глибини води. Вони можуть допомогти забезпечити безпеку людей, наприклад, вимірюючи рівень води.
Датчик рівня води — це унікальний інструмент, який допомагає визначити кількість води, що знаходиться в будь-якій річці, озера або іншому водному тілі. Він настільки важливий для нас, оскільки допомагає науковцям та інженерам отримувати незамінну інформацію про те, скільки ж дійсно води є, щоб забезпечувати безпеку населених пунктів від поводжень. Ці датчики надзвичайно точні і можуть повідомляти науковців точний об'єм води в річці в будь-який момент часу. Це має велике значення для забезпечення безпеки та планування ризику поводжень.
Ідеальний вибір для вимірювання глибини - це вертикальне відбиття конфлюентних сонарних хвиль у воді. Хвиля звуку відправляється через воду з пристрою, а потім повертається до нього після відбиття від того, що знаходиться на дні даної частини річки чи водної маси. Сенсор обчислює час, який звукові хвилі витратили на повернення. Потім сенсор може визначити, наскільки глибока вода, вимірюючи тривалість часу, який хвиля звуку витратила на повернення. На цьому зображенні нижче ви можете побачити дані, отримані під час полевих тестів, які я провів у Марині Північного Тахо. Це схоже на те, як летучі миші використовують звук для навігації у темряві! Сенсор також може визначати швидкість руху води, що є ключовими даними для гідрологів, які прогнозують поводні або створюють моделі для розуміння природньої системи водопровіду Землі. Для вивчення різноманітних явищ дослідникам необхідно знати, як рухається вода.
Чому точні вимірювання глибини води так важливі? По-перше, вони допомагають науковцям та інженерам визначати, коли річка або канал може переповнитися. Це важливі дані, які допомагають поширити інформацію для підготовки спільнот до евакуації людей перед повенями. По-друге, ці вимірювання дозволяють науковцям досліджувати водний цикл Землі або спосіб, яким вода природньо рухається через та взаємодіє з землею. Без цих даних у нас є дуже обмежена перспектива нашого контексту та способів, як ми втілені в ньому. І враховуючи те, скільки бізнесів потребують води (селянство, рибальство, заводи — три приклади), точні вимірювання глибини води є критичними. Це буде легше планувати, якщо промисловість знає, скільки води в неї доступна, щоб хоча б власники бізнесу могли переконатися у тому, що мають достатню кількість води протягом року.
На сьогоднішній день існує великий вибір датчиків глибини води, які можна знайти на ринку. Є деякі датчики, створені для річок з відносно швидко (у порівнянні з озера чи ставками) рухомою водою, тоді як інші краще працюють у спокійних місцях, таких як озера і ставки. Якщо ви плануєте використовувати датчик глибини води, то місце має значення. Мета полягає в тому, щоб вибрати датчик, який буде добре працювати в типі води, який ви вимірюєте. Разом із точністю від датчика, необхідно також переконатися, що він достатньо точний для ваших намірів.
Сьогодні датчики глибини води застосовуються у багатьох різних формах. Відстежуючи рівень води в річках і озерах, вони спостерігають за довготривалими змінами. Проте, їх використання не обмежується тільки цим! Ці датчики також використовуються фермерами для моніторингу рівня вологості ґрунту, що визначає врожайність культур. Крім того, глибину баків необхідно добре контролювати, щоб переконатися, чи достатньо насыпі для того, щоб риба могла жити та плавати правильно в рибному господарстві. Більше того, за допомогою цих датчиків вчені дізнаються більше про водний цикл і про те, як природою реалізується переміщення води в незаплямованому стані. Це важливо для оцінки впливів зміни клімату та правильного управління водними ресурсами.