深さゲージ

水中の深さを示すゲージ

深度ゲージは、水中の同等の深度を表示する圧力ゲージです。水中ダイバーが使用するダイビング用具です。

最新のダイビング深度ゲージのほとんどは、電子機構とデジタル表示を備えています。古いタイプでは、機械的なメカニズムとアナログディスプレイが使用されていました。デジタル深度ゲージには、通常、ダイバーが水没した時間間隔を示すタイマーも含まれています。ダイバーの上昇率と下降率を示すものもありますが、これは気圧外傷を避けるのに役立ちます。

ダイバーは、減圧テーブルと時計を備えた深度ゲージを使用して、減圧症を回避します。デプスゲージ、時計、減圧テーブルの一般的な代替手段は、ダイブコンピューターです。

ゲージは水圧のみを測定するため、淡水と海水の密度の違いにより、淡水と海水の両方で使用されるゲージによって表示される深さに固有の不正確さがあります。

開放端ホースからダイバーに吹き出す空気の圧力を測定するデプスゲージは、肺脂肪計と呼ばれます。それらは通常、メートルの海水またはフィートの海水で較正されます。

歴史

王立協会のロバートボイルによる1659年の実験は、水中の気圧計を使用して行われ、ボイルの法則につながりました。フランスの物理学者、数学者、発明家のデニス・パパンは、1695年にRecuiel dediversを発表しました 。そこでは潜水艦の深度ゲージを提案しました。海の深さを測定するための「海ゲージ」は、1747年にフィロソフィアブリタニカで説明されました。デイビッド・ブッシュネルの潜水艦タートルのために 、それは水中船に配備されました。 19世紀初頭には、「デプスゲージはダイビングベルの標準機能でした」。

動作モード

水深により、周囲圧力は10 mごとに1 bar増加します。したがって、圧力を測定し、表面の圧力と比較することにより、正確な深さを決定できます。

タイプ

ボイル・マリオットの深さゲージ

ボイルマリオッテデプスゲージは、一端が開いた円形の湾曲したガラス管で構成されています。可動部品はありません。ダイビング中、水はチューブに入り、深さに比例して内部の気泡を圧縮します。バブルの端はスケールの深さを示します。最大深度が10 mの場合、この深度ゲージは非常に正確です。これは、この範囲では圧力が1バールから2バールに倍増するため、スケールの半分が使用されるためです。このタイプのゲージは、毛細管ゲージとも呼ばれます。より深いところでは、不正確になります。この深度ゲージでは最大深度を記録できず、温度変化によって精度が大きく影響を受けます。

ブルドン管深さゲージ

ブルドン管の深さゲージは、ブルドン管として知られる弾性金属製の湾曲管で構成されています。チューブの水圧は、設計に応じて内側または外側にかかる場合があります。圧力が増加するとチューブが伸び、圧力が減少するとチューブは元の曲率に戻ります。この動きは、ギアまたはレバーのシステムによってポインターに転送され、ポインターには補助トレーリングポインターが付いている場合があります。補助ポインターは押し込まれますが、自動的にメインポインターと共に戻りません。精度は良好です。ダイバーが携帯すると、これらのゲージは周囲の水とゲージの密閉された内部空気空間との間の圧力差を直接測定するため、温度変化の影響を受ける可能性があります。

メンブレンデプスゲージ

膜の深さゲージで、水は、圧力が増加するにつれて圧縮される柔軟な端部を持つ金属キャニスターに押し付けられます。キャニスターの側面（膜）の動きは、インジケーターポインターに伝達され、レバーとギア機構によって増幅されます。ポインターは、それ自体では戻らず、最大値を示すトレーリングポインターを押す場合があります。ゲージは非常に正確です。

肺脂肪計

肺脂肪計は、ダイバーに供給される空気の圧力を測定することにより、ダイバーに供給される表面の深さを示す深さゲージです。もともとは、標準のダイビングドレスを着たダイバーに呼吸用空気を供給するために使用されるハンドクランクダイバーのエアポンプに取り付けられた圧力計があり、自由な空気の供給で、深さの静水圧以外の背圧はあまりありません。安全のために逆止弁がシステムに追加されたため、背圧が増加し、需要ヘルメットが導入されたときにも増加したため、ダイバーのアンビリカルに追加の小さな直径のホースが追加されました。ダイバーで気泡を生成するためにガスが通過し、ダイバーの深さを測定するための正確で信頼性の高い堅牢なシステムを提供します。肺気力計ゲージは、ダイバーの呼吸ガス供給パネルに取り付けられ、バルブによって作動します。一般的にダイバーと呼ばれている「ニューモライン」は、ヘルメットまたはフルフェイスマスクの底部に開口端を押し込み、バルブを開いて自由に流れる空気を供給することにより、緊急呼吸用空気供給として使用できます。「ゲージスナバ」ニードルバルブまたはオリフィスがニューモラインとゲージの間に取り付けられ、デリケートな機構への衝撃負荷を軽減します。

ダイブコンピューター

ダイブコンピューターには、深さゲージが統合されており、ダイバーの現在の減圧状態の計算に使用されるデジタル化された出力を備えています。潜水深度は、他の値とともにディスプレイに表示され、減圧モデルの連続シミュレーションのためにコンピューターによって記録されます。ほとんどのダイブコンピューターには、圧電圧力センサーが含まれています。まれに、静電容量または誘導圧力センサーが使用されます。

生物学における光ベースの深度ゲージ

デプスゲージは、光に基づくこともできます。明るさは深さとともに減少しますが、天気（晴れか曇りかなど）と時刻によって異なります。また、色は水深に依存します。

水中では、光は波長ごとに異なって減衰します。 UV、紫（> 420 nm）、および赤（500 nm）の波長は、青色光（470 nm）が消える前に消えます。青色光（470 nm）は、透明な水に最も深く浸透します。波長の組成は深さごとに一定であり、時刻と天気にはほとんど依存しません。深さを測定するには、動物はスペクトルの異なる範囲を比較するために、異なる波長に敏感な2つの光色素を必要とします。そのような顔料は、異なる構造で表現されてもよい。

このような異なる構造は、多毛類のトレアカンジダに見られます。その目には、主な網膜と2つの副網膜があります。アクセサリ網膜センスUV光（λ最大= 400 nm）を主網膜は、青緑色光（λ最大 = 560 nm）を感知します。すべての網膜から感知された光を比較すると、深度を推定できます。そのため、 トレアカンジダでは、そのような比色深度ゲージが提案されています。

比色深度計は、多毛類Platynereis dumeriliiの幼虫で発見されました。幼虫には2つの構造があります：目の横紋細胞視細胞と、脳深部の毛様体視細胞。毛様体光受容細胞は、毛様体オプシンを発現します。毛様体オプシンは、紫外線（λmax = 383 nm） に対して最大の感度を示す光色素です。したがって、毛様体光受容細胞は紫外線に反応し、幼虫を重力的に泳ぎ込ませます。ここでの走光性は、走光性によって対抗され、幼虫は表面から来る光に向かって泳ぎます。走光性は横紋筋眼によって媒介されます。目が（少なくとも古い幼虫で）少なくとも三つのオプシンを発現し、そして目が走光性と広い波長範囲をカバーするように、それらの一つは、シアン光（λ最大 = 483 nm）での最大敏感です。走光性と重力走性が水平になると、幼虫は好みの深さを見つけました。