測深設備

測深設備是測量水深的航海儀器，也是進行水道測量所必備的工具。

簡介

測深錘源於原始的水深測量工具測深桿（俗稱花桿）。把測深桿垂直插入水中觸及水底，觀測桿上的深度標記即可得知測點的水深。測深桿僅適用於淺水水域。用系鉛錘的繩索代替竹竿，繩索上以不同顏色的標記表示深度，稱為測深錘，又稱水砣，沿用至今已有2000年的歷史。在船舶上，測深錘一般適用於測量30米內的水深，當船舶靜止時，可達60米。

原理

機械測深機1878年，W.湯姆森根據水深與壓力成正比的原理，製成機械測深機。它在接近鉛錘處的鋼索上繫上測深玻璃管，內塗遇海水變色的化學品，開口端向下，當鉛錘觸及海底時，在水壓作用下，海水進入管內，根據玻璃管變色的長度，可知水深。它的測量深度可達180米左右，但誤差較大,且受航速和氣象條件的影響。

特性

回聲測深儀1918年，法國物理學家P.郎之萬利用聲波在水中傳播的速度基本恆定的特性，發明了回聲測深儀。這種儀器測量速度快，準確度高，可在極短的時間內，連續得到多測點的深度，基本上達到聯點成線的要求，可進行線測深。

設備

回聲測深儀是目前測量水深使用最廣的一種設備，由發射器、發射換能器、接收換能器、接收器、顯示器和電源裝置組成。顯示器按顯示水深的方式，分為指針式、閃光式、記錄式、數字式和圖象式等。一部回聲測深儀可具有一種或數種顯示方式。為確保船舶安全航行和便於讀取水深，顯示器部分可增設淺水警報裝置和換能器深度修正裝置。聲波在水中傳播是有損耗的。因此船用回聲測深儀的工作頻率、最小作用深度和最大作用深度等技術指標，應視測深儀的測量使用範圍而異。通常，工作頻率選取在14～200kHz左右（深水用低檔，淺水用高檔）。高頻最小作用深度可達0.1～0.3米；低頻最大作用深度可達萬米。

公式

t是惟一變數，測得聲波往返時間t便可求得水深。用回聲測深儀測量水深，常因測區的實際聲速與設計聲速的差異，顯示器內時間電機的轉速不穩，零點信號標誌的偏移，換能器安裝位置不佳以及環境條件的影響而產生誤差。使用時應加以檢查、調整和修正。深度測量誤差容許值一般是:測量水深範圍在10米以內為0.01～0.1米；10～100米為0.1～1米;1000米以上為1～5米。國際海事組織規定深度測量誤差容許值為±5%。此外,水底為斜坡時，發射聲波將隨坡度的不同而分先後反射回來，在指示器上將出現一個相當寬的回波信號帶，也會產生誤差。

測試

1963年，S.F.A.弗倫特霍爾茲利用從船舷伸出的托架，安裝了25個換能器，對海底進行成片測深，這是面測深技術的開端。70年代，法國研製成多波束回聲測深儀,可以同時測量十幾條線的水深數據,使面測深技術有了發展。1973年芬蘭建造的“艾里斯托”號測量船，安裝有回聲掃描系統，聲掃描的寬度為40米，通過測量信息處理機和計算中心，可迅速測量出海底深度和繪製出海圖，使測深技術達到新的高度。