この ダイブコンピューターの計算 ダイバーにとって、安全を確保し、水中体験を最適化するために、これらの計算は不可欠です。現代のダイブコンピューターに組み込まれているこれらの計算は、深度、圧力、ガス消費量など、ダイビングに影響を与えるさまざまな要素を管理するのに役立ちます。 減圧これらはダイバーにリアルタイムのデータを提供します。これは、安全な潜水制限の維持、空気消費量の計算、減圧の必要性の監視、各潜水に最適なガス混合物の決定に不可欠です。
ダイブコンピューターは、ダイバーのニーズをサポートするために、複数の計算を一度に処理する機能を備えています。これらの計算は物理学と生理学に基づいており、圧力やガスの混合比が変化する環境でもダイバーの安全を確保します。
ダイブコンピューターの計算式
1. 深度と圧力の変換
静水圧の式:
任意の深さにおける絶対圧力を計算するには、次の式を使用します。
P = P₀ + ρgh
どこ：
- P = 絶対圧力（barまたは大気圧）
- P₀ = 表面圧力（1気圧または1.01325バール）
- ρ = 密度 水（海水の場合は1029 kg/m³、淡水の場合は1000 kg/m³）
- g = 重力加速度 (9.81 m/s²)
- h = 深さ（メートル）
より簡単な深度から圧力への変換:
- 海水の場合： P(atm) = 1 + (水深（メートル） × 0.1)
- 淡水の場合: P(atm) = 1 + (水深（メートル） × 0.097)
2. ガス消費量の計算
地上空気消費量（SAC）：
SAC = タンク容量 × (開始圧力 – 終了圧力) ÷ ダイビングタイム
呼吸1分時流量（RMV）：
RMV = SAC × (1 atm / 深度圧力)
深度でのガス持続時間:
持続時間（分）＝（タンク圧力－予備圧力）×タンク容量÷（RMV×周囲圧力）
3. 減圧計算
Bühlmann ZH-L16アルゴリズム:
このアルゴリズムは組織コンパートメントの飽和度を計算し、深度と圧力に基づいて安全な減圧時間を考慮します。 時間組織飽和度の計算式は次のとおりです。
P(t) = P₀ + (Pamb – P₀) × (1 – e^(-k×t))
どこ：
- P（t） = 時刻 t における組織内の不活性ガス圧力
- P₀ = 初期の不活性ガス圧力
- パムブ = 不活性ガスの周囲圧力
- k = ガス定数 (0.693 ÷ 組織半減期)
- t = 露出時間
最大上昇率:
標準的な上昇率は次のとおりです。
- 深さ9m未満では10～30メートル/分
- 深さ6メートルを超える場合は毎分30メートルに減速
4. ナイトロックス計算
最大作動深度（MOD）：
MOD = ((PO₂max ÷ FO₂) – 1) × 10
どこ：
- PO₂max = 酸素の最大分圧（通常1.4 bar）
- FO₂ = 呼吸ガス中の酸素の割合
等価空気深度 (EAD):
EAD = ((1 – FO₂) × 深度) ÷ 0.79
ベストミックス:
FO₂ = PO₂max ÷ (深度/10 + 1)
5. 減圧不要限界（NDL）の計算
NDL = (ln(M値/Pamb) ÷ k) × (-1)
どこ：
- M値 = 最大許容組織圧力
- パムブ = 不活性ガスの周囲圧力
- k = 組織定数
高度な計算
6. トライミックス計算
等価麻薬深度（END）：
END = ((FN₂ + FHe) × 深さ) ÷ 0.79
ヘリウムベストミックス:
FHe = 1 – FO₂ – (END × 0.79 ÷ 深さ)
7. 分圧計算
気体の分圧:
Pgas = Fgas × Pamb
どこ：
- Pgas = ガスの分圧
- Fgas = 混合物中のガスの割合
- パムブ = 周囲圧力
8. 臨界体積計算
ガスの臨界体積:
Vcrit = ((P₁ × V₁) ÷ P₂) × T₂ ÷ T₁
どこ：
- P₁、V₁、T₁ = 初期圧力、体積、温度
- P₂、T₂ = 最終圧力と温度
ダイブコンピュータの計算に関する一般用語
この表には、ダイバーがよく検索する一般的な用語と変換が記載されており、ダイブ コンピューターの計算に役立ちます。
| 契約期間 | 説明 |
|---|---|
| 表面圧力（P₀） | この 大気圧 表面（1気圧または1.01325バール） |
| 周囲圧力（Pamb） | 特定の深さにおける全圧力（表面圧力を含む） |
| 呼吸1分時流量（RMV） | 特定の深度でダイバーが1分間に消費する空気の量 |
| 潜水時間 | 潜水時間（分） |
| ナイトロックス | 酸素と窒素の混合物で、 ダイビング |
| 減圧限界（NDL） | ダイバーが減圧停止を必要とせずに一定深度で過ごすことができる最大時間 |
ダイブコンピューターの計算例
ダイバーがタンク容量12リットルで、水深30メートルから潜水を開始するとします。開始時の圧力は200バール、終了時の圧力は50バールです。ダイバーは水面空気消費量（SAC）の計算式を用いてガス消費量を推定します。
SAC = 12 × (200 – 50) ÷ 45 (潜水時間（分）)
SAC = 12 × 150 ÷ 45 = 400リットル/時
次に、ダイバーは水深30メートルにおけるガス持続時間を計算します。予備圧を50bar、分時換気量（RMV）を0.75と仮定します。ガス持続時間の計算式は以下のとおりです。
期間 = (200 – 50) × 12 ÷ (0.75 × 3.2)
所要時間 = 150 × 12 ÷ 2.4 = 750分
これは、指定されたパラメータでダイバーが 750 メートルで約 30 分間空気を保持できることを意味します。
最も一般的な FAQ
ダイバーが深く潜るほど周囲の気圧が上昇し、消費される空気量も増加します。そのため、ダイバーは深度が深いほどガス消費量を注意深く監視する必要があります。
ビュールマン アルゴリズムは、安全な減圧時間の計算に役立ち、体組織内の不活性ガスの蓄積を制御することで減圧症 (潜水障害) を防止します。
ナイトロックスは、通常の空気よりも酸素含有量の高い酸素と窒素の混合物です。ダイビング中の窒素吸収を抑え、より長時間の潜水を可能にし、減圧症のリスクを軽減するために使用されます。