Medidor de corriente

Los medidores de corriente mecánicos se basan principalmente en el conteo de las rotaciones de una hélice y, por lo tanto, son medidores de corriente de rotor. Un ejemplo de mediados del siglo XX es el medidor de corriente Ekman , que deja caer bolas en un recipiente para contar el número de rotaciones. El medidor de corriente de radio Roberts es un dispositivo montado en una boya amarrada que transmite sus mediciones por radio a un buque de mantenimiento. Los medidores de corriente Savonius giran alrededor de un eje vertical para minimizar el error introducido por el movimiento vertical. ^{[ 1 ]}

Existen dos tipos básicos de medidores de corriente acústicos: Doppler y de tiempo de propagación. Ambos métodos utilizan un transductor cerámico para emitir un sonido en el agua.

Los instrumentos Doppler son más comunes. Un ejemplo es el perfilador de corrientes Doppler acústico (ADCP), que mide la velocidad de las corrientes de agua en un rango de profundidad mediante el efecto Doppler de las ondas sonoras que se dispersan al reflejarse en las partículas de la columna de agua. Los ADCP utilizan el tiempo de propagación del sonido para determinar la posición de las partículas en movimiento. Los dispositivos de punto único también utilizan el efecto Doppler, pero sin tener en cuenta los tiempos de propagación. Un sensor de corrientes Doppler (DCS) de punto único tiene un rango de velocidad típico de 0 a 300 cm/s. Estos dispositivos suelen estar equipados con sensores opcionales adicionales. 

Los instrumentos de medición del tiempo de propagación determinan la velocidad del agua mediante al menos dos señales acústicas: una aguas arriba y otra aguas abajo. Al medir con precisión el tiempo que tarda el emisor en viajar desde el receptor hasta el receptor, en ambas direcciones, se puede determinar la velocidad media del agua entre ambos puntos. Mediante el uso de múltiples trayectorias, la velocidad del agua se puede determinar en tres dimensiones.

Los medidores de tiempo de recorrido suelen ser más precisos que los medidores Doppler, pero solo registran la velocidad entre los transductores. Los medidores Doppler tienen la ventaja de poder determinar la velocidad del agua a una distancia considerable y, en el caso de un ADCP, a múltiples distancias.

Este novedoso enfoque se emplea, por ejemplo, en el estrecho de Florida , donde se utiliza la inducción electromagnética en el cable telefónico sumergido para estimar el flujo que pasa a través del paso ^{[ 2 ]} , y la configuración completa puede considerarse como un enorme medidor de corriente. La física subyacente: las partículas cargadas (los iones en el agua de mar) se mueven con las corrientes oceánicas en el campo magnético de la Tierra, que es perpendicular a su movimiento. Utilizando la ley de inducción de Faraday (la tercera de las ecuaciones de Maxwell ), es posible evaluar la variabilidad del flujo horizontal promedio midiendo las corrientes eléctricas inducidas. El método presenta un ligero efecto de ponderación vertical debido a pequeños cambios de conductividad a diferentes profundidades ^{[ 3 ] .}

Los medidores de corriente de inclinación funcionan según el principio de arrastre-inclinación y están diseñados para flotar o hundirse, dependiendo del tipo. Un medidor de corriente de inclinación flotante generalmente consta de una carcasa flotante subsuperficial anclada al fondo marino con una línea o amarre flexible. Un medidor de corriente de inclinación sumergible es similar, pero la carcasa está diseñada de manera que el medidor cuelga del punto de fijación. En ambos casos, la carcasa se inclina en función de su forma, flotabilidad (negativa o positiva) y la velocidad del agua. Una vez que se conocen las características de una carcasa, la velocidad se puede determinar midiendo el ángulo de la carcasa y la dirección de inclinación. ^{[ 4 ]} La carcasa contiene un registrador de datos que registra la orientación (ángulo con respecto a la vertical y rumbo de la brújula) del medidor de corriente de inclinación. Los medidores de corriente de inclinación flotantes generalmente se despliegan en el fondo con un ancla de plomo o concreto, pero también se pueden desplegar en trampas para langostas u otros anclajes convenientes. ^{[ 5 ]} Los medidores de corriente de inclinación sumergibles se pueden fijar a una boya oceanográfica , un muelle flotante o una jaula para peces. Los medidores de corriente de inclinación tienen la ventaja, frente a otros métodos de medición de corriente, de que generalmente son instrumentos de costo relativamente bajo y su diseño y funcionamiento son relativamente sencillos. ^{[ 6 ]} El bajo costo del instrumento puede permitir a los investigadores utilizar los medidores en mayor número (aumentando así la densidad espacial) y/o en lugares donde existe riesgo de pérdida del instrumento. ^{[ 7 ]}