Akoestische profielstroommeter (ADCP) en speedlog | Vlaams Instituut voor de Zee
 

Vlaams Instituut voor de Zee

Platform voor marien onderzoek

Akoestische profielstroommeter (ADCP) en speedlog

Een Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) of akoestische profielstroommeter meet de verticale verdeling van de snelheid van het water in de waterkolom alsook de stroomrichting. Zoals de naam van de ADCP doet vermoeden is het werkingsprincipe gebaseerd op het Dopplereffect. Het meten van stromingen is een belangrijk concept in de oceanografie. Door te bepalen hoe de watermassa’s bewegen, kunnen onderzoekers dit relateren aan hoe organismen, nutriënten en andere biologische en chemische componenten getransporteerd worden doorheen de zee.

De speedlog is een apparaat dat gebruikt wordt om de snelheid van het schip te meten.

Beide instrumenten bevinden zich in de romp van de RV Simon Stevin. 

Hoe werkt een akoestische stroommeter (ADCP) en speedlog?

Akoestische stroommeter

De ADCP zendt met een constante frequentie ‘pings’ van geluid uit doorheen het water. Wanneer deze geluidsgolven zich voortbewegen, worden ze afgestoten op deeltjes in het bewegende water waardoor ze terug gereflecteerd worden naar het instrument. Door het Dopplereffect zal, afhankelijk of de deeltjes bewegen naar of van de geluidsbron, de frequentie van de gereflecteerde golf hoog of laag zijn. De geluidsgolven die gereflecteerd worden door een deeltje dat van de ADCP weg beweegt zullen een lagere frequentie hebben dan wanneer ze terugkomen naar de ADCP. Omgekeerd, deeltjes die naar het instrument bewegen, zenden hogere frequentie van golven terug. Het verschil in frequentie tussen de golven die de ADCP uitzendt en de golven die het ontvangt wordt de Doppler/frequentieshift genoemd. Aangezien de deeltjes met eenzelfde snelheid bewegen als het water waarin ze zich bevinden, is de Dopplershift evenredig aan de snelheid van het water of stroming.

De akoestische stroommeter heeft vier akoestische transducers die akoestische pulsen kunnen uitzenden en ontvangen uit vier verschillende richtingen. Door trigonometrische relaties te gebruiken kan de stroomrichting geconverteerd worden naar aardcoördinaten. Omdat het uitgezonden geluid zich uitbreidt van het schip tot de zeebodem, kan de ADCP de stroming simultaan meten bij verschillende diepten. Dit maakt het mogelijk om de snelheid en richting van de stroming te meten vanaf het wateroppervlak tot de oceaanbodem.

De ADCP bevindt zich in de kiel van de RV Simon Stevin en de resultaten van de grootte en richting van de stroming doorheen de waterkolom worden op een computer aan boord weer gegeven. Zo kunnen onderzoekers veranderingen in oceaanstromingen zo goed als continu opvolgen tijdens de vaart.


Werkingsprincipe van de ADCP. © VLIZ

Speedlog

Net zoals bij de ADCP is het werkingsprincipe van de speedlog gebaseerd op het Dopplereffect.  De speedlog die het Vlaams Instituut voor de Zee (VLIZ) ter beschikking stelt is een JLN550 Doppler log. Deze transducer is ontworpen voor tweevoudige-frequentie metingen. Bij gebruik van een lage ultrasone frequentie wordt de snelheid van het schip gemeten ten opzichte van de bodem over verschillende dieptes. Bij hoge ultrasone frequenties wordt de snelheid van het schip gemeten ten opzichte van het water.

Akoestische stroommeter (ADCP) en speedlog

De speedlog wordt gebruikt om de bewegingen van het schip af te trekken van de data verworven door de ADCP. Zo kunnen de snelheden van de oceaanstromingen nauwkeuriger berekend worden. 

Waarom een ADCP en speedlog gebruiken?

  • Een ADCP kan de absolute snelheid van het water meten
  • De combinatie van ADCP en speedlog is een efficiënt middel om een groot deel van de oceaan te bemonsteren in een korte tijd

Enkele studies:

  • Uitvoering van strandsuppleties voor kustbescherming langs de Belgische kust:

Hiervoor werd onder andere hydrodynamische informatie (ADCP) geanalyseerd door het waterbouwkundig laboratorium. Dit project werd uitgevoerd in het kader van het Geïntegreerd Kustveiligheidsplan (GKVP)

Technische details

  • Akoestische stroommeter (ADCP):
    • Maximum bereik: tot 165 m
    • Frequentie: 600 kHz
    • Voor meer technische informatie: klik hier
  • Speedlog:
    • Dieptebereik: > 3m (vanaf de hiel)
    • Frequentie: 2 MHz
    • Voor meer technische informatie: klik hier

Gebruik maken van data gegenereerd door de ACDP en speedlog?

Alhoewel dit materiaal niet uitleenbaar is, is data verkregen door het gebruik van deze apparatuur kosteloos beschikbaar voor alle wetenschappers. Contacteer

Gebruik en voorwaarden

Opgelet! Indien u als wetenschapper gebruik maakt van een akoestische stroommeter en speedlog die door het VLIZ ter beschikking gesteld worden, gelieve daar dan als volgt aan te refereren in uw publicaties: 'Dit werk werd ondersteund door data & infrastructuur beschikbaar gesteld door het Vlaams Instituut voor de Zee (VLIZ)'.