깊이 게이지

Depth gauge
깊이 게이지
A diver's left wrist, wearing a diving watch and mechanical depth gauge with a needle indicator
잠수 시계와 아날로그 심도계를 가진 미국 해병대 잠수부
타이머 및 온도 디스플레이와 결합된 디지털 깊이 게이지로, "하단 타이머"라고도 합니다.

깊이 게이지는 기준 표면 아래의 깊이를 측정하는 기구입니다.여기에는 수중 다이빙 및 이와 유사한 애플리케이션을 위한 깊이 게이지와 기준 표면에서 구멍 및 움푹 들어간 부분의 깊이를 측정하는 데 사용되는 엔지니어링 기기가 포함됩니다.

잠수 깊이 게이지는 물 속 자유 표면 아래에 동등한 깊이를 표시하는 압력 게이지입니다.깊이와 압력의 관계는 대부분의 실용적인 목적을 위해 충분히 선형적이고 정확하며, 다이빙과 같은 많은 목적을 위해, 실제로 중요한 것은 압력이다.그것은 수중 잠수부, 잠수함, 잠수정이 사용하는 다이빙 장비이다.

대부분의 현대식 다이빙 깊이 게이지는 전자 메커니즘과 디지털 디스플레이를 갖추고 있습니다.이전 유형은 기계적 메커니즘과 아날로그 디스플레이를 사용했습니다.다이버들이 사용하는 디지털 심도계에는 일반적으로 다이버가 물에 잠긴 시간을 나타내는 타이머도 포함되어 있습니다.어떤 것들은 잠수부의 상승과 하강 속도를 보여주는데, 이것은 바로트라우마를 피하는 데 유용할 수 있다.이 조합 계측기는 하단 타이머라고도 합니다.전자 깊이 게이지는 다이빙 컴퓨터의 필수 구성 요소입니다.

계량기는 수압만 측정하기 때문에 염도와 온도 변화에 따른 담수와 바닷물의 밀도 차이로 인해 담수와 바닷물 양쪽에 사용되는 계량기의 수심이 본질적으로 부정확하다.

개방된 끝 호스에서 다이버로 나오는 공기 거품의 압력을 측정하는 깊이계를 기압계라고 합니다.그것들은 보통 바닷물 미터 또는 바닷물 피트 단위로 보정됩니다.

역사

1659년 왕립학회의 로버트 보일에 의한 실험은 수중 기압계를 사용하여 만들어졌고 보일의 [1]법칙으로 이어졌다.프랑스의 물리학자, 수학자, 발명가 데니스 파팽은 [2]1695년 잠수함의 깊이계를 제안하면서 "Recuiel de diverses Piece touchant quelques novelles Machines"를 출판했다.바다의 깊이를 측정하기 위한 "해저지"는 1747년 [3]Philosia Britanica에 기술되었다.하지만 1775년이 되어서야 발명가이자 과학 기구이자 시계 제작자인 아이작 둘리틀이 데이비드 부시넬의 잠수함 거북이를 위해 깊이 측정기를 개발했고, 그것은 수중 선박에 배치되었다.19세기 초까지, "깊이 측정기는 다이빙 [4]벨의 표준 기능이었다."

동작 모드

수심에서는 주변 압력이 4°C에서 담수 10m마다 1bar씩 증가합니다.따라서 압력을 측정하여 표면의 압력과 비교하여 정확한 깊이를 파악할 수 있다.대기압은 고도와 날씨에 따라 다르며, 정확성을 위해 깊이 게이지를 보정하여 국소 대기압을 보정해야 합니다.이는 고도에서의 감압 안전에 중요할 수 있습니다.

종류들

보일-마리오트 깊이계

Boyle-Mariotte 깊이 게이지는 한쪽 끝이 열린 투명한 튜브로 구성됩니다.이 튜브에는 움직이는 부품이 없으며 튜브는 일반적으로 서포트에 콤팩트하게 고정되는 원 또는 평평한 나선형의 일부입니다.잠수하는 동안 물이 튜브 안으로 들어가 수심에 비례하여 내부의 기포를 압축합니다.버블의 가장자리는 눈금의 깊이를 나타냅니다.이 깊이 게이지는 최대 10m의 경우 압력이 1bar에서 2bar로 2배 증가하여 스케일의 절반을 사용하기 때문에 매우 정확합니다.이 유형의 게이지는 모세관 게이지라고도 합니다.깊이가 클수록 부정확해집니다.이 유형의 깊이 게이지로는 최대 깊이를 기록할 수 없으며, 침지 시 기포의 온도 변화에 따라 정확도가 크게 영향을 받습니다.

부르동관 깊이계

부르동관

Bourdon 튜브 깊이 게이지는 Bourdon 튜브라고 알려진 탄성 금속으로 만들어진 곡선 튜브로 구성되어 있습니다.튜브의 수압은 설계에 따라 내부 또는 외부에 있을 수 있습니다.압력이 증가하면 튜브가 늘어나고 감소하면 튜브가 원래 곡률로 복구됩니다.이 움직임은 기어 또는 레버 시스템에 의해 포인터로 전달되며, 포인터에 보조 후행 포인터가 있을 수 있으며, 이 포인터는 따라 밀리지만 메인 포인터와 함께 자동으로 되돌아오지 않으며, 도달한 최대 깊이를 표시할 수 있습니다.정확도가 좋을 수 있습니다.다이버에 의해 운반될 때 이 게이지는 주변 물과 게이지의 밀폐된 내부 공기 공간 사이의 압력 차이를 직접 측정하므로 온도 변화에 영향을 받을 수 있습니다.

막 깊이 게이지

막심도계에서는 물은 외부 압력에 비례하여 휘어지는 유연한 끝을 가진 금속 캐니스터에 압입된다.막의 처짐은 레버 및 기어 기구에 의해 증폭되어 아네로이드 기압계처럼 인디케이터 포인터에 전달된다.포인터는 자동으로 반환되지 않고 최대값을 나타내는 후행 포인터를 푸시할 수 있습니다.이 유형의 게이지는 온도 변화를 보정할 때 매우 정확할 수 있습니다.

변형률 게이지를 사용하여 막의 압력을 전기 저항으로 변환할 수 있습니다. 휘트스톤 브릿지에 의해 아날로그 신호로 변환할 수 있습니다. 이 신호는 압력에 비례하는 신호를 제공하도록 처리되며, 추가 처리 및 표시를 위해 디지털화될 수 있습니다.

압저항 압력 센서

깊이 표시를 보여주는 컴퓨터 다이브

압저항 압력 센서는 응력에 따른 실리콘의 저항률 변화를 사용합니다.압저항 센서는 제조공정 중에 실리콘 저항이 확산되는 실리콘 다이어프램으로 구성된다.다이어프램은 실리콘 웨이퍼에 접합됩니다.온도 변화에 [5]대해 신호를 보정해야 합니다.이러한 압력 센서는 다이빙 [6]컴퓨터에 일반적으로 사용됩니다.

기흉계

잠수부 1명을 위한 수면 공급 다이빙 가스 패널:
  • PG: 기압계 게이지
  • OPV: 과압 밸브
  • PS: 기압 스너버
  • PSV: 공기 공급 밸브
  • DSV: 다이버 공급 밸브
  • MP: 다지관 압력
  • RSV: 예비 공급 밸브
  • RP: 예비 압력
  • MSV: 메인 공급 밸브
  • SP: 공급 압력
  • RGS: 예비 가스 공급
  • 메인 가스 공급
  • UP: 탯줄 폐렴 호스
  • UB: 탯줄 호흡 가스 호스
  • DP: 기압계로 측정한 깊이
Siebe Gorman 수동 다이버 펌프의 압력 게이지, 평방 인치당 파운드(검은색) 및 피트 해수(빨간색)로 전달된 압력을 나타냅니다.
공급 압력 게이지(소형) 및 기압계 게이지(대형 직경)가 있는 표면 공급 에어 패널."공기압선"은 파란색입니다.

기압계란 다이버에 공급되는 공기의 압력을 측정하여 표면 공급 다이버의 깊이를 나타내는 깊이계입니다.원래 수동 크랭킹 다이버의 공기 펌프에 장착된 압력 게이지는 표준 잠수복을 입은 다이버에게 호흡 공기를 공급하기 위해 사용되었으며, 수심의 정수압 외에는 많은 역압이 없었다.안전을 위해 시스템에 역류 방지 밸브가 추가됨에 따라, 그들은 또한 요구 헬멧을 도입했을 때 증가했던 배압을 증가시켰다. 그래서 추가적인 제한이 없는 잠수부의 탯줄에 추가적인 작은 직경 호스를 추가했고 잠수부에 낮은 유속 가스를 통과시켜 잠수부에 기포를 생성했을 때, 그것은 기포를 발생시킨다.잠수부 깊이를 측정하기 위한 견고하고 신뢰성 높은 시스템. 이 시스템은 여전히 해상에서 공급되는 잠수부들의 표준 깊이 모니터링 장비로 사용됩니다.기압계 게이지는 다이버의 호흡 가스 공급 패널에 장착되며 밸브에 의해 활성화됩니다.일반적으로 다이버들이 부르는 "공기 공급 라인"은 열린 끝을 헬멧이나 전면 마스크의 바닥으로 밀어넣고 밸브를 열어 자유로운 공기를 공급함으로써 비상 호흡 공기 공급으로 사용할 수 있습니다."게이지 스너버" 니들 밸브 또는 오리피스가 기공 라인과 게이지 사이에 장착되어 섬세한 메커니즘에 대한 충격 부하를 줄이고 과압 밸브는 게이지를 작동 범위를 벗어나는 압력으로부터 보호합니다.

컴퓨터 다이브

주요 기사:컴퓨터 다이브

다이브 컴퓨터에는 다이버의 현재 압축 해제 상태 계산에 사용되는 디지털 출력과 통합된 깊이 게이지가 있습니다.잠수 깊이는 디스플레이에 다른 값과 함께 표시되며 감압 모델의 연속적인 시뮬레이션을 위해 컴퓨터에 의해 기록됩니다.대부분의 다이브 컴퓨터에는 압저항 압력 센서가 장착되어 있습니다.드물게 정전식 또는 유도식 압력 센서가 사용됩니다.[citation needed]

사용하다

다이버는 감압 테이블과 시계를 갖춘 심도계를 사용하여 감압병을 방지합니다.깊이 게이지, 시계 및 감압 테이블의 일반적인 대안은 일체형 깊이 게이지를 가진 다이빙 컴퓨터이며 현재 깊이를 표준 함수로 표시합니다.

생물학의 광기반 깊이계

깊이 게이지는 빛에 기반할 수도 있습니다.밝기는 깊이에 따라 감소하지만 날씨(예를 들어 맑은지 흐린지 여부)와 하루 중 시간에 따라 달라집니다.또한 수심에 [7][8]따라 색깔도 달라집니다.

물속에서 빛은 파장마다 다르게 감쇠한다.맑은 물을 가장 깊이 [9][10]투과하는 푸른 빛(470 nm) 전에 자외선, 보라색(> 420 nm), 빨간색(< 500 nm) 파장이 사라집니다.파장 구성은 각 깊이마다 일정하며 하루의 시간과 날씨와는 거의 독립적입니다.깊이를 측정하기 위해,[7][8] 동물은 스펙트럼의 다른 범위를 비교하기 위해 다른 파장에 민감한 두 개의 광섬유를 필요로 할 것이다.이러한 색소는 다른 구조에서 발현될 수 있다.

이러한 다른 구조들은 다이에테 토레아 칸디다에서 발견됩니다.눈은 주망막과 두 개의 부속 망막을 가지고 있다.부속 망막은 자외선을 감지하고max(광도 = 400 nm), 주 망막은 청록색 빛을 감지한다max(광도 = 560 nm).모든 망막에서 검출된 빛을 비교하면 깊이를 추정할 수 있기 때문에 Torrea candida는 이러한 비율-색심도계를 제안했다.[11]

비색심도계는 Polychaete Platynereis dumerili의 [12]유충에서 발견되었다.애벌레는 두 가지 구조를 가지고 있다.눈의[13] 횡문근성 광수용체 세포와 심뇌의 섬모성 광수용체 세포.모양체 광수용체 세포는 자외선에 가장 민감한 [14]광색소인 모양체 옵신을 발현한다max(색소 = 383 nm).[15]따라서, 섬모성 광수용체 세포는 자외선에 반응하여 유충이 중력적으로 아래로 헤엄쳐 내려오게 만든다.이 중력축은 유충이 [10]표면에서 나오는 빛까지 헤엄치게 만드는 광축에 의해 상쇄됩니다.광축성은 횡문근의 [16][17][12]눈에 의해 매개된다.눈은 최소 3개의 옵신(최소한 오래된 유충의 [18]경우)을 발현하며, 그 중 하나는 시안 빛에max 가장 민감해(시안 [10]= 483 nm) 광축으로 넓은 파장 범위를 덮는다.광축과 중력축이 수평이 되면 애벌레는 원하는 [12]깊이를 찾아냅니다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 고도계 – 특정 지점 이상의 물체의 높이를 측정하는 데 사용되는 기구: 측량 – 점의 위치와 점 사이의 거리와 각도를 결정하는 과학, 항공 – 항공 – 항공 – 항공기의 설계, 개발, 생산, 운영 및 사용, 지형 고도를 측정하는 산악 스포츠.
  • 수심 측정 – 호수 또는 해저의 수중 깊이 연구
  • 깊이 측정 – 수역의 깊이 측정

레퍼런스

  1. ^ Jowthhhorp, John (편집자), The Philosical Transactions and Collections to the Year 연말 MDCC: 요약, W.INNYS, 1749, 제2권, 제3페이지
  2. ^ 맨스턴, 로이 R;프레데릭 J., 터틀: 데이비드 부시넬의 혁명선, 야들리, 파: 베스톨메 출판사. ISBN978-1-59416-105-6.OCLC 369779489, 2010, 페이지 37, 121
  3. ^ 마틴, 벤자민, 영국 철학:또는 뉴턴 철학의 새롭고 포괄적인 체계, C.Micklewright & Company, 1747, 페이지 25
  4. ^ Marstan and Frese, 페이지 123
  5. ^ "Pressure sensor". www.omega.com. 17 April 2019. Retrieved 9 December 2019.
  6. ^ "How to measure absolute pressure using piezoresistive sensing elements" (PDF). www.amsys.info. Retrieved 9 December 2019.
  7. ^ a b Nilsson, Dan-Eric (31 August 2009). "The evolution of eyes and visually guided behavior". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 364 (1531): 2833–2847. doi:10.1098/rstb.2009.0083. PMC 2781862. PMID 19720648.
  8. ^ a b Nilsson, Dan-Eric (12 April 2013). "Eye evolution and its functional basis". Visual Neuroscience. 30 (1–2): 5–20. doi:10.1017/S0952523813000035. PMC 3632888. PMID 23578808.
  9. ^ Lythgoe, John N. (1988). "Light and Vision in the Aquatic Environment". Sensory Biology of Aquatic Animals. pp. 57–82. doi:10.1007/978-1-4612-3714-3_3. ISBN 978-1-4612-8317-1. {{cite book}}:누락 또는 비어 있음 title=(도움말)
  10. ^ a b c Gühmann, Martin; Jia, Huiyong; Randel, Nadine; Verasztó, Csaba; Bezares-Calderón, Luis A.; Michiels, Nico K.; Yokoyama, Shozo; Jékely, Gáspár (August 2015). "Spectral Tuning of Phototaxis by a Go-Opsin in the Rhabdomeric Eyes of Platynereis". Current Biology. 25 (17): 2265–2271. doi:10.1016/j.cub.2015.07.017. PMID 26255845.
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  14. ^ Arendt, D.; Tessmar-Raible, K.; Snyman, H.; Dorresteijn, A.W.; Wittbrodt, J. (29 October 2004). "Ciliary Photoreceptors with a Vertebrate-Type Opsin in an Invertebrate Brain". Science. 306 (5697): 869–871. Bibcode:2004Sci...306..869A. doi:10.1126/science.1099955. PMID 15514158. S2CID 2583520.
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  17. ^ Jékely, Gáspár; Colombelli, Julien; Hausen, Harald; Guy, Keren; Stelzer, Ernst; Nédélec, François; Arendt, Detlev (20 November 2008). "Mechanism of phototaxis in marine zooplankton". Nature. 456 (7220): 395–399. Bibcode:2008Natur.456..395J. doi:10.1038/nature07590. PMID 19020621.
  18. ^ Randel, N.; Bezares-Calderon, L. A.; Gühmann, M.; Shahidi, R.; Jekely, G. (2013-05-10). "Expression Dynamics and Protein Localization of Rhabdomeric Opsins in Platynereis Larvae". Integrative and Comparative Biology. 53 (1): 7–16. doi:10.1093/icb/ict046. PMC 3687135. PMID 23667045.

외부 링크

루비콘 재단이 주최하는 깊이계 기사