ES2936815T3 - Sistema para medición de sonido subacuático - Google Patents

Abstract

Un sistema (1) para la medición del sonido bajo el agua comprende un hidrófono (8) que se encuentra dentro de una jaula abierta (2) que tiene al menos una cara para apoyarse en un fondo marino (S). La jaula (2) comprende un marco (5) que tiene forma de poliedro regular. El hidrófono (8) está ubicado en un centro geométrico del marco (5). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema para medición de sonido subacuático

La presente invención se refiere a un sistema para medición de sonido subacuático, que comprende un hidrófono que está ubicado dentro de una jaula abierta que tiene al menos una cara para apoyarse sobre un fondo marino.

La medición de sonido subacuático se ha vuelto relevante ya que se ha descubierto que el ruido radiado por un barco puede tener impacto sobre la vida marina. La medición de sonido subacuático también es relevante para la detectabilidad o el rendimiento de sensores acústicos en barcos (armada). Los sonidos subacuáticos se reciben típicamente mediante un hidrófono. Se conoce instalar un hidrófono dentro de una jaula abierta que se hace descender sobre el fondo marino mediante una embarcación de medición. La jaula está fijada a un cable de izado que se suspende desde la embarcación de medición o desde un flotador o boya. La señal de hidrófono se transmite a la embarcación de medición donde un dispositivo de adquisición de datos recibe y procesa la señal de sonido. Alternativamente, la señal puede transmitirse a una estación de medición en tierra. La organización Det Norske Veritas AS ha publicado requisitos para mediciones de ruido subacuático radiado por barcos en un documento titulado Rules for Classification of Ships, parte 6, capítulo 7, julio de 2018. Más específicamente, el anexo A del documento mencionado describe un procedimiento de medición detallado, por ejemplo, incluyendo un requisito de que el hidrófono debe montarse en una jaula o accesorio capaz de mantener el hidrófono en una posición estable a una altura máxima de 0,2 m por encima del fondo marino, mientras que la estructura de jaula debe ser abierta, rígida y estar bien amortiguada. El documento muestra un ejemplo de una posible jaula, que tiene forma de una pirámide recta y tiene un armazón inferior relativamente pesado para mantener la jaula en una posición deseada sobre el fondo marino. Una desventaja del sistema conocido es que las barras relativamente grandes y gruesas del armazón inferior pueden afectar negativamente a la señal de sonido medida.

Un objeto de la invención es proporcionar un sistema fiable y preciso para la medición de sonido subacuático.

Este objetivo se logra mediante el sistema según la invención, que se caracteriza porque la jaula comprende un armazón que tiene una forma de un poliedro regular y el hidrófono está ubicado en un centro geométrico del armazón.

Debido a la forma de un poliedro regular y la ubicación del hidrófono, la jaula tiene caras similares en su circunferencia y la distancia entre el hidrófono y cada una de las caras es igual. Esto es ventajoso ya que la distancia desde el hidrófono hasta el fondo marino es siempre la misma, independientemente de cuál de las caras se apoya sobre el fondo marino. Por ejemplo, si la jaula se hace descender al fondo marino, su orientación puede cambiar antes o después de que una de sus caras se apoye en el fondo marino debido a una fuerte corriente u olas, pero la altura del hidrófono por encima del fondo marino sigue siendo la misma. Además, la jaula puede estar hecha de un armazón ligero ya que no hay una cara preferida del poliedro regular que deba apoyarse sobre el fondo marino. En otras palabras, el peso de la jaula solo debe ser suficiente para permanecer sobre el fondo marino, lo que permite elementos estructurales delgados del armazón. Esto minimiza la perturbación de señal durante mediciones de ruido, por lo tanto, creando condiciones de medición precisa.

Son concebibles varios tipos de poliedros regulares, tales como un cubo o un octaedro, por ejemplo.

Preferiblemente, el poliedro es un tetraedro, ya que este puede fabricarse con relativa facilidad y el armazón tiene un pequeño número de elementos estructurales que minimizan la perturbación de señal de sonido. Cuando una de las caras se apoya sobre el fondo marino, solo tres elementos estructurales del armazón rodean el hidrófono por encima de la cara que se apoya sobre el fondo marino. Además, el armazón tiene un centro de gravedad bajo y una base ancha que proporciona una condición estable sobre el fondo marino.

El hidrófono puede montarse en un soporte que está fijado a una esquina del armazón y que sobresale en la jaula. El soporte puede tener forma de barra, por ejemplo.

En una realización particular, el armazón está hecho de barras rígidas que tienen las mismas dimensiones y formas de sección transversal. En el caso de un armazón que tiene la forma de un tetraedro, el centro de gravedad estará ubicado en o cerca del centro geométrico del armazón. Esto significa que cuando la jaula se fija a un cable de izado en una de las esquinas del armazón, el cable de izado se alinea automáticamente con el centro geométrico del armazón de manera que la cara opuesta a la esquina donde se fija el cable de izado tiene una orientación sustancialmente horizontal.

En una realización preferida, las barras tienen secciones transversales circulares, ya que esto crea una forma simétrica del armazón, minimizando así la influencia sobre la señal de sonido debido a su posición rotacional alrededor de un eje vertical. En caso de una forma no simétrica, una corriente a lo largo y a través del armazón puede variar de modo que el ruido de flujo generado por la corriente puede afectar a la señal de sonido dependiendo de la orientación de la jaula sobre el fondo marino.

La invención se explicará a continuación en el presente documento con referencia a los dibujos esquemáticos que muestran una realización de la invención a modo de ejemplo.

La figura 1 es una vista ilustrativa de una realización de un sistema para medición de sonido subacuático según la invención.

La figura 2 es una vista en perspectiva de una parte del sistema de la figura 1 en una escala mayor.

La figura 1 muestra una realización de un sistema 1 para medición de sonido subacuático según la invención. En este caso, el sistema 1 está dotado de dos jaulas abiertas 2 que se hacen descender mediante cables de izado 3 desde una embarcación de medición 4 y se apoyan sobre el fondo marino S. También puede concebirse un sistema 1 que incluye solo una única jaula 2. La figura 2 muestra una de las jaulas 2 con más detalle. Cada jaula 2 comprende un armazón 5 que tiene la forma de un tetraedro regular. El armazón 5 está hecho de barras rígidas, por ejemplo, hecho de acero inoxidable, que tienen las mismas dimensiones y secciones transversales circulares. Las longitudes de las barras pueden ser de 1000 mm y sus diámetros pueden ser de 20 o 25 mm, por ejemplo. La jaula 2 también está dotada de una argolla de elevación 6 a la que se fija el cable de izado 3.

La jaula 2 comprende una barra de soporte 7 que está fijada a una de las cuatro esquinas del armazón 5 y que se dirige desde la esquina a un centro geométrico del armazón 5. En el extremo de la barra de soporte 7 se monta un hidrófono 8 de manera que se ubica en el centro geométrico del armazón 5. Debido a la forma de un tetraedro, la distancia entre el hidrófono 8 y cada una de las cuatro caras del armazón 5 es igual. En la realización como se muestra en la figura 2 la distancia entre el hidrófono y cada una de las cuatro caras es de 200 mm. En condiciones de funcionamiento, la jaula 2 se apoyará sobre el fondo marino S en una orientación como se muestra en la figura 2 debido a la ubicación de la argolla de elevación 6. No obstante, si la jaula 2 se inclina debido a una fuerte corriente, por ejemplo, el fondo marino S soportará otra cara del armazón 5, mientras que la altura del hidrófono 8 por encima del fondo marino S sigue siendo la misma. Se observa que la barra de soporte 7 también puede montarse en una de las barras entre esquinas opuestas, por ejemplo, en el centro de una de las barras.

La figura 1 ilustra un barco 9 que navega más allá de las jaulas 2 que incluyen los respectivos hidrófonos 8. El ruido del barco 9 se registra durante una parte definida de su trayectoria de navegación. En la práctica, el barco 9 navegará más allá de los hidrófonos 8 en sentidos opuestos. La ruta de navegación hacia delante y hacia atrás para ambos sentidos es siempre igual, de manera que ambos lados del barco 9 se miden a lo largo de la misma distancia. La posición de la ruta con respecto a los hidrófonos 8 puede estar en cualquier posición predefinida siempre que ambas rutas sean iguales. La distancia horizontal H entre las jaulas 2 puede ser de 300 m, por ejemplo, y la distancia vertical V entre la embarcación 9 y el fondo marino puede ser de 50 m, por ejemplo, como se indica en la figura 1.

La invención no se limita a la realización como se muestra en los dibujos y descrita anteriormente en el presente documento, la cual puede variar de diferentes maneras dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Sistema (1) para medición de sonido subacuático, que comprende un hidrófono (8) que está ubicado dentro de una jaula abierta (2) que tiene al menos una cara para apoyarse sobre un fondo marino (S), caracterizado porque la jaula (2) comprende un armazón (5) que tiene una forma de un poliedro regular y el hidrófono (8) está ubicado en un centro geométrico del armazón (5).

2. Sistema (1) según la reivindicación 1, en el que el poliedro es un tetraedro.

3. Sistema (1) según la reivindicación 2, en el que el hidrófono (8) está montado en un soporte (7) que está fijado a una esquina del armazón (5) y sobresale en la jaula (2).

4. Sistema (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el armazón (5) está hecho de barras rígidas que tienen las mismas dimensiones y formas de sección transversal.

5. Sistema (1) según la reivindicación 4, en el que las barras tienen secciones transversales circulares.