Syvyysmittarien historiaa

On saatava tietoon suurin saavutettu syvyys sukelluksen aikana. Syvyysmittari onkin yksi sukeltajan tärkeimmistä varusteista. Kehitystä on tapahtunut vuosien saatossa yksinkertaisista vesipilarimittareista nykyaikaisiin digitaalisiin syvyysmittareihin.

Amerikkalainen keksijä, kelloseppä ja insinööri Isaac Doolittle (1721-1800) keksi ensimmäisen toimivan syvyysmittarin, joka asennettiin Turtle -nimiseen sukellusveneeseen vuonna 1775. Ko. ihmisvoimin toimivaa alusta käytettiin Yhdysvaltain vapaussodassa. Myöhemmin 1800-luvulla syvyysmittari tuli varsin yleiseen käyttöön myös sukelluskelloissa. Kun sukellusveneissä käytetyt syvyysmittarit olivat painemittarista kehitettyjä malleja, ensimmäiset sukeltajien käyttämät syvyysmittarit olivat yksinkertaisia kapillaarimittareita.

Kapillaarisyvyysmittari

Kapillaari- eli vesipilarimittari käsittää läpinäkyvän putken, jonka toinen pää on suljettu. Vedenpaineen lisääntyessä vesipatsas tunkeutuu putkeen Boylen lain mukaan. Vesipilarin pituus vastaa aina tiettyä sukellussyvyyttä. Vesipilarin pituus ei kuitenkaan kasva tasaisesti syvyyden myötä, vaan se nousee alussa huomattavasti nopeammin kuin suuremmissa syvyyksissä. Tämän johdosta kapillaarimittari on varsin epätarkka yli 10-15 metrin syvyyksissä.

Kapillaarimittarin rakenne

Tämän johdosta nykyään kapillaarisyvyysmittareita ei juurikaan enää käytetä. Sveitsiläinen kellonvalmistaja Oris on kuitenkin tehnyt poikkeuksen asentamalla kapillaarimittarin syvyysmittarikelloon Oris Aquis Depth Gauge. Mittarin asteikko on suhteellisen tarkka vielä noin 16 metrin syvyyteen asti. Kellon käyttöohjeeseen tutustuminen kuitenkin paljastaa, että syvyysmittarin putkeen kerääntyy merivedestä suolaa ja se pitää siksi aika-ajoin puhdistaa suolasta pakkauksen mukana tulevalla ruiskulla. Kellon hinta 4200 euroa on myös varsin korkea verrattuna esimerkiksi Citizenin valmistamiin syvyysmittarikelloihin.

https://www.oris.ch/en-US/product/watch/aquis/aquis-depth-gauge/01-733-7755-4154-Set-MB
Tuote on esillä esimerkkinä modernista kapillaarisyvyysmittarista. Kyseessä ei ole kaupallinen yhteistyö.

Suomalainen sukelluksen pioneeri Ora Patoharju valmisti ensimmäisen kapillaarisyvyysmittarinsa 1950-luvun alkupuolella. Suomen Sukellushistoriallisen yhdistyksen kokoelmasta löytyy Patoharjun valmistama kapillaarimittari, jossa on myös lämpömittari.

Ora Patoharjun valmistama kapillaarisyvyysmittari

Allekirjoittanut hankki kapillaarimittarin 1960-luvun lopulla Ralf Tötterströmin liikkeestä Ab Nepto-Sub Oy, joka sijaitsi Tehtaankadulla Helsingissä. Mittarin keskellä oleva Nepto-tarra peittää italialaisen valmistajan nimen SOS (Strumenti Ottici Subacquei).

Ab Septo-Sub Oy:n maahantuoma SOS kapillaarisyvyysmittari

Vähän myöhemmin suomalainen Suunto alkoi valmistaa kapillaarimittareita asentaen mittarin keskelle myös kompassin.

Suunto asensi kapillaarimittareihin myös kompassin

Bourdon-syvyysmittari/Öljykylpymittari

Bourdon-tyyppisessä syvyysmittarissa vesi tunkeutuu käyrään putkeen. Paineen lisääntyessä putki oikenee, mikä liike erityisen mekanismin välityksellä välittyy mittarin neulaan osoittaen syvyyden. Koska putken toinen pää on avoin, sinne voi päästä roskaa tukkien putken. Tämän johdosta onkin kehitetty ns. öljykylpymittari, joka myös perustuu Bourdon-rakenteeseen. Mittarissa on vesitiivis kuori, joustava takakansi ja se on täytetty öljyllä. Vedenpaine nostaa öljyn painetta, joka tunkeutuu käyrään putkeen oikaisten sitä ja näin näyttäen syvyyden.

Bourdon-mittarin rakenne

Bourdon-tyyppiset öljykylpymittarit ovat varsin yleisiä vielä nykyäänkin – varsinkin konsoleissa painemittarin kanssa. Niissä voi olla kaksikin syvyyttä osoittavaa neulaa toisen jäädessä osoittamaan sukelluksen suurinta syvyyttä. Öljykylpymittarin varjopuolena on sen heikentynyt toiminta hyvin kylmässä vedessä, öljy kun tunnetusti jäykistyy kylmässä.

Hankin itse aikoinaan italialaisen SOS syvyysmittarin, jonka maksimisyvyys oli 70 metriä. Se vaikutti tarkalta ja toimivalta, kunnes eräänä päivänä sitä pidellessäni sain öljyä käsiini. Käyttämäni syvyysmittari oli täten Bourdon-tyyppinen öljykylpymittari!

Italialainen SOS Bourdon-tyyppinen öljykylpymittari

Kalvomittari

Kalvomittarissa on metallista valmistettu kalvo, joka painuu paineen vaikutuksesta sisäänpäin. Syntynyt liike välittyy mekanismin kautta syvyyttä osoittavan neulan liikkeeksi. Joillekin kalvomittareille on ominaista, että neula voi liikkua puolitoista tai kaksikin kierrosta eteenpäin. Kalvomittareita pidetään kaikkein tarkimpina mekaanisista syvyysmittareista. Niiden varjopuoli on niiden herkkyys lämpötilan ja ilmanpaineen vaihteluille. Tämä johtuu mittarin sisäpuolella olevan kaasun tilavuuden vaihtelusta. Esimerkiksi jos veden lämpötila on korkea, myös mittarin sisällä oleva kaasu lämpenee ja laajenee. Tällöin mittarin nollapiste siirtyy eteenpäin ja mittari näyttää liian suurta lukemaa.

Kalvomittarin leikkauskuva

Ranskalainen La Spirotechnique valmisti taannoin muiden sukellustarvikkeiden ohella myös syvyysmittareita. Ne olivat suosittuja Euroopassa ja niitä meni myös armeijan käyttöön. Mittari oli kalvomittari osoittimen liikkuessa yli yhden kierroksen 80 metriin asti. Periaatteessa 6 metrin syvyyden voisi tällöin lukea myös 70 metrin syvyydeksi. Mutta kyllähän sukeltajan pitäisi tietää, kummassa syvyydessä hän on…

Ranskalainen La Spirotechnique kalvomittari

Digitaaliaikaan

Nykyään myynnissä on myös digitaalisia pattereilla tomivia syvyysmittareita. Niissä on kalvo, joka syvyyden vaikutuksesta vaikuttaa käämiin ja sen kautta muuttimeen. Tällöin syvyyden mukaan sähkön määrä vaihtelee osoittaen vallitsevan syvyyden. Digitaaliset syvyysmittarit ovat kuitenkin jääneet täysin sukellustietokoneiden varjoon. Tietokoneessa kun on samalla rahalla paljon enemmän toimintoja.

Niinpä tänä päivänä käytännössä kaikilla laitesukeltajilla on sukellustietokone eikä mekaaniselle syvyysmittarille ole juuri enää tarvetta. Tietokoneisiin voi aina kuitenkin tulla vikoja, jolloin ylimääräinen syvyysmittari esimerkiksi sukelluskellon yhteydessä ei varmaankaan olisi pahitteeksi. Monet syvyysmittarikellot latautuvat valosta, jolloin paristojakaan ei tarvitse vaihtaa. Siinä onkin edistystä kerrakseen!

Pekka Lahtinen

Rakennekuvapiirrokset: Reino Hyppönen kirjasta Pekka Mattila & Timo Vikman: Sukellus (1989)