Ultraschallströmungsmessgeräte basieren auf der Auswertung des Dopplereffekts in fließendem Wasser. Dabei werden Fließgeschwindigkeit und -richtung aus Frequenzänderungen von ausgesandtem zu empfangenem Schall, welcher von den in Wasser driftenden Teilchen reflektiert wird, berechnet. Die Geräte sind den folgenden Gruppen zugeordnet. Weiter steht Postprocessing-und Online-Software zur Verfügung.
Current profiler (Profilierende Strömungsmessgeräte)
Current Profiler (Signatures und Aquadopp Profiler) führen Strömungsmessungen in unterschiedlichen Abständen vom Gerät in Profilen mit Reichweiten zwischen wenigen Metern bis zu mehreren hundert Metern durch. Bei kürzeren Reichweiten bestehen geringere Abstände zwischen den Messzellen und somit eine höhere räumliche Auflösung als bei größeren Reichweiten. Eine zusätzliche High-Resolution-Firmware ermöglicht in einigen Geräten einen hochauflösenden Modus wobei Profilmessungen auf kurzen Strecken mit Zellabständen von wenigen Zentimetern erfolgen. Einige Signature-Versionen verfügen zusätzlich über einen Echolotmodus für die Erfassung der Schwebfrachtverteilung in der Wassersäule.
Wave System (Profilierende Strömungs- und Wellenmessung)
AWACs (Acoustic Wave and Current Profiler) und Signatures können zusätzlich zu Profil-Strömungsmessungen auch Seegang akustisch erfassen und messen Wellenhöhen mit einem vertikalen Schallstrahl und Wellenrichtungen sowie Strömungsprofile mit 3 bzw. 4 geneigten Schallstrahlen. Die Geräte werden sohlgestützt in Bodenrahmen oder in Unterwasserbojen installiert. In Flachwasser bis ca. 10 m sind Aquadopp Profiler, Aquadopps und Vector-Velocimeter mittels Druckerfassung ebenfalls für Wellenmessungen geeignet (PUV-Methode).
Vessel-Mounted Current Profiler (Bootsgestützte Profilströmungsmessgeräte)
Bootsgestützte Messgeräte erfassen Strömungen während der Fahrt. Dabei werden Fahrtrichtung und -geschwindigkeit entweder mittels Bottom-Tracking (über Grund gemessene Fahrt) und RTK GNSS aufgezeichnet und bei der Datenprozessierung und berücksichtigt.
DVL (Doppler Velocity Log) / Unterwassernavigation
Ein DVL ist ein Doppler-Instrument ähnlich akustisch profilierender Strömungs-messer. Es verfügt über Schallstrahlen, welche in divergierender, konvexer Konfiguration angeordnet sind und erfasst mittels Frequenzverschiebungen entlang jeden Schallstrahls Fortbewegung über Grund und durch Wasser. Die Zuverlässigkeit von komplexen Navigationssystemen, welche auf Unterwasserfahrzeugen zum Einsatz kommen, hängt u.a. von der Qualität integrierter DVLs ab.
Current Meter (Strömungsmessgeräte)
Aquadopp-Strömungsmessgeräte sind für die Aufzeichnung von Strömungen in einem Messbereich, mit frei zu wählendem Abstand zwischen 0,35m und 5m von den Schallgebern, vorgesehen. Unterschiedliche Ausführungen dieses Gerätetyps ermöglichen Einsätze in Tiefen von bis zu 6000m.
Velocimeter (punktuelle Strömungsmesser) / Messgeräte für Turbulenzen
Die punktuell auf einen kleinen Bereich konzentrierten, zeitlich hochauflösend und dreidimensional messenden Geräte werden in Laboren und bei Naturmessungen für die Erfassung von sehr geringen bis hohen Fließgeschwindigkeiten sowie von Turbulenzen eingesetzt. Der Vector ermöglicht Messungen mit bis zu 64 Hz. Die Geräte sind sowohl für Einsätze im marinen Bereich und in Binnengewässern als auch für Laborrinnen geeignet. Die drei Empfänger, welche das Echo eines ausgesandten akustische Pulse aufzeichnen sind vom mittigen Signalgeber getrennt. Die empfangenen Signale werden verarbeitet um die Doppler-Verschiebung zu ermitteln. Die Skalierung erfolgt auf Basis der mittels der gemessenen Temperatur und der angegeben Salinität berechneten Schallgeschwindigkeit in Wasser.
Aufgrund hoher Messraten sind auch die Signature1000 und 500 für die Erfassung von Turbulenz geeignet und werden in dieser Funktion hier ebenfalls mit aufgeführt .
Nortek-Software-Produkte beinhalten Programme für den Betrieb der Messgeräte, Datenanalysen, Postprocessing, Online-Anwendungen, Darstellung von Datenstruk-turen und für Direktanschlüsse (Interfacing) der Geräte (bspw. Systemintegration). Die Betriebsprogramme decken alle Aspekte eines typischen Einsatzes ab, inklusive Planung, Konfiguration sowie Auslesen und Konvertierung der Daten ins ASCII-Format und berechnen für Einsätze benötigte Leistungsparameter, wie Batterie- und Speicherkapazitäten. Die Betriebssoftware gehört zur Grundausstattung. Software für Postprocessing-Analysen und für komplexeren Online-Betrieb, welcher über den Bedarf des Standardbetriebs hinausgehen, kann zusätzlich erworben werden.
