Bu protokol yerinde hayvan oluşturulan akımlarının ölçümü için tasarlanmış bir kendi kendine yeten sualtı velosimetri cihazları (SCUVA) nasıl kullanılacağı hakkında yönergeler sağlar. Buna ek olarak, bu protokol tarla koşullarında yarattığı zorluklar adresleri ve operatör hareket, hayvanlar konumu, tahmin ve SCUVA yönü içerir.
Doğrudan bir sıvı ortamda hız alanları ölçmek için yetenek, oşinografi, ekoloji, biyoloji, ve akışkanlar mekaniği gibi çok çeşitli alanlarda çalışmalar için ampirik veri sağlamak için gerekli. Alan ölçümleri, çevre koşulları, hayvan kullanılabilirlik ve sahada uyumlu ölçüm teknikleri için ihtiyaç gibi pratik zorlukları tanıtmak. Bu zorlukları önlemek için, bilim adamları, genellikle hayvansal sıvı etkileşimleri çalışmak için kontrollü laboratuar ortamlarında kullanabilirsiniz. Ancak, bir laboratuarda yapılan ölçümler (alanında oluşur yani), doğal davranış hesapladığım olup olmadığını sorgulamaya mantıklı. Bu nedenle, yerinde kantitatif akış ölçümleri doğal ortamda hayvan yüzme doğru tanımlamak için ihtiyaç vardır.
Biz kendi kendine yeten, yüzeye herhangi bir bağlantı bağımsız çalışan bir taşınabilir aygıt tasarlanmış ve akış alanında surrou kantitatif ölçümler sağlayabilirBir hayvan bulgu. Bu cihaz, kendi kendine yeten bir sualtı velosimetri cihazları (SCUVA), 40 m. derinliklerinde tek bir scuba dalgıcı tarafından kontrol edilebilir Laboratuar ölçümleri ile karşılaştırıldığında, saha koşulları, ek konuları ve hazırlık doğasında eklendi karmaşıklığı nedeniyle gereklidir. Bu değerlendirmeler, ancak yüzme hedefler, mevcut doğal asılı partikül ve ilgi akışına göre SCUVA yönü pozisyonu tahmin operatör hareket, bunlarla sınırlı değildir. Aşağıdaki protokol, bu ortak alanda sorunlara hitap eden ve ölçüm başarı en üst düzeye çıkarmak için tasarlanmıştır.
Alanında olası bir kısıtlama dijital parçacık görüntü velosimetri (DPIV) uygulanması için gerekli akışı içinde parçacıklar, ihtiyaç vardır. Kıyı su, asılı partikül madde boyutları, çapı 10 mm ve 0.002 mm 3 başına 10 arasındaki konsantrasyonlarda sipariş üzerine sergiler. Parçacıklar ekim okyanus suyunda DPIV gerçekleştirmek için yeterli varlığını doğrulamak parçacık tespiti için bir dalgıç holocamera kullanarak 4 Ek çalışmalar . 5, açık deniz ve kıyı okyanus dalış sırasında, parçacık yoğunlukları ve boyutlarını yerinde DPIV yürütmek için bir kısıtlama olmadığını bulduk .
Kenara parçacık yoğunlukları ve boyutları, DPIV ölçümleri ile ilgili bir başka endişe partikül konsantrasyonlarının homojenlik.
Niteliksel bir sorgulama penceresi içinde bir bölgede diğerinden daha büyük parçacık konsantrasyonları varsa, hız büyüklüğü D tarafından oluşturulanPIV analizi yüksek partikül konsantrasyonları ile bölgeye yönelik önyargılı olacaktır. Bu nedenle, partikül konsantrasyonu değişkenliği en aza SCUVA ölçümleri yapılmalıdır. Biz thatcle konsantrasyonları, dalgıç su sütunun ortasında askıya Dalışlar sırasında nispeten sabit olan partikül konsantrasyonları boyunca görece sabit olduğu bulundu. Ancak, bentik ortamlarda partikül alanları, deniz yere yakın çevre ya da dalgıç bağlı akar partiküllerin havaya karışmasından dolayı homojen bir potansiyele sahip. Bentik ortamlarda ölçümler sırasında parçacıkların kesintileri en aza indirmek için alınması gerekir. Yazarların bilgi için, homojen olmayan partikül konsantrasyon alanları tarafından oluşturulan hataları resmi bir analiz laboratuar veya saha koşullarında da yapılmış değil, ayrı bir yayın üzerinde daha fazla düşünülmesi için bir konu olmalıdır.
Hazırlanması ve zaman birkaç farklı konular göz önünde bulundurulmalıdırprotokolü kullanılarak yerinde deneyler yürütmek. Kaydederken, operatör sabit kalır ve tüm out-of-düzlem ve dönme hareketi kaçınmaları talimatı verilir. Bu istek, pratikte, teoride basit ama zor olduğunu ve bu ölçümler başarıyla tamamlanması için ileri dalış beceri gerektirir. Out-of düzlem ve dönme hareketleri, hatalı DPIV veri operatör sonucu. Ancak, düzlem hareketleri, ev yazılımını kullanarak düzeltilebilir. 6 operatör SCUVA ölçüm verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için kullanmadan önce birkaç dalış için yüzerlik kontrol uygulaması tavsiye edilir .
Yüzerlik hususlar yanı sıra, operatör, hedef akış yönü farkında olmalıdır. Lazer sayfasına göre düzlem-dışı seyahat Akımları güvenilir DPIV sonuç vermeyecektir ve operatörü yönlendirmek SCUVA en etkili bu akımlarını yakalamak için. Buna ek olarak, hedefe göre dalgıç pozisyonu selecte olmalıdırd ölçümlerde dalgıç bağlı akışını en aza indirmek için. Diver-indüklenen akışı hedef akımında hata tanıtır ve dalgıç etkileri şunlardır ölçümleri daha fazla analiz için kullanılmamalıdır.
Hedef son derece yansıtıcı bir yüzey olması halinde, hedef etrafındaki sıvı bölge zor çevreleyen sıvının (kırmızı ok Şekil 2A ile gösterilen bölge) yakındaki bireysel partikülleri ayırmak için, ışıklı olacaktır. Filtreler veya polarize video kamera sensörü tarafından yakalanan lazer ışık yoğunluğunu azaltmak için lazer veya kamera muhafazaları eklenebilir. Lojistik kısıtlamalar ve ekipman, ev yazılımını kullanarak görüntüleri post-processing erişimin sınırlı olması nedeniyle bu mümkün değilse görüntüleri hedefe yakın yükseltilmiş piksel yoğunlukları çıkarılarak yeterli düzeltme sağlayabilir. DPIV veri kalitesini etkileyen bir diğer dikkate parçacık çizgiler var olup olmadığını. Eğer parçacıkalanları şeritli bölgeleri (kırmızı ok Şekil 2B ile gösterilen), video kamera, bu yüksek hızları çözmek için çok düşük bir kare hızında kayıt. Kare hızını artırarak, parçacık şeritli azaltılabilir. Ancak, ışık, video kamera sensörü ulaşan ve parçacık alan sönük görünmesine neden olmaktadır azalmaya neden olur. Video kamera diyafram ayarlarını elle ayarlamak için yeteneği varsa, parçacık alan karartma önlemek için diyafram ayarını artırmak. En uygun cihaz ayarlarını belirlenmesi başarılı veri toplama önce SCUVA ile birden fazla dalış gerekebilir.
The authors have nothing to disclose.
Bu araştırma (Ulusal Bilim JOD verilen Vakfı (OCE-0.623.475), SPC (OCE-0.623.534 ve 0.727.544) ve JHC (OCE-0.727.587 ve OCE-0.623.508) tarafından desteklenen ve Deniz Araştırma Ofisi tarafından JHC verilir. N000140810654). KK Devonshire Vakfı tarafından sağlanan fon ile Woods Hole Oşinografi Enstitüsü Doktora Sonrası Scholar Programı tarafından desteklenmektedir.