Трехкомпонентный первичный преобразователь для исследования вертикальной структуры электрических полей в море

 

Изобретение относится к области исследования вертикальной структуры электрических полей в море. Цель изобретения - повышение информативности и точности измерений, а также уменьшение потребляемой электрической энергии. Трехкомпонентный датчик снабжен гидроключом-коммутатором, осуществляющим коммутацию измерительных каналов, сориентированных по осям декартовой системы координат, а также модуляцию сигналов по первичной стороне , что позволяет расширить частотньй диапазон датчика в области низких частот. Гидроключ соединен механическим приводом с водяной турбиной, приводимой во вращение набегающим потоком жидкости. Синхронизация в трактах усиления сигналов осуществляется с помощью магнитных реле на герконах размещенных в неподвижном корпусе гидроключа, и постоянного магнита в подвижной части гидроключа Использование гидроключа в качестве коммутатора измеряемых сигналов позволяет повысить информативность и точность измерений в несколько раз за счет расширения частотного диапазона датчика в область низких частот и уменьшения помех гидродинамической природы. 3 ил. (С (Л оо 4; оо со о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1343376 А1 (51) 4 С 01 V 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ7ИЙ (21) 4032011/31-25 (22) 22.01.86 (46) 07. 10.87. Бюл. № 37 (7 1) МВТУ им. Н.Э. Баумана (72) И.И. Плаксин, О,И. Мисеюк, Ю.А. Астахов и Л.E. Собисевич (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №922892,,кл. G 01 V 3/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1019368,,кл . G 01 V 3/06, 1983 (54) ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЙ ПЕРВИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ

В МОРЕ (57) Изобретение относится к области исследования вертикальной структуры электрических полей в море. Цель изобретения — повышение информативности и точности измерений, а также уменьшение потребляемой электрической энергии. Трехкомпонентный датчик снабжен гидроключом-коммутатором, осуществляющим коммутацию измерительных каналов, сориентированных по осям декартовой системы координат, а также модуляцию сигналов по первичной стороне, что позволяет расширить частотный диапазон датчика в области низких частот. Гидроключ соединен механическим приводом с водяной турбиной, приводимой во вращение набегающим потоком жидкости. Синхронизация в трактах усиления сигналов осуществляется с помощью магнитных реле на герконах размещенных в неподвижном корпусе гидроключа, и постоянного магнита в подвижной части гидроключа Использование гидроключа в качестве коммутатора измеряемых сигналов позволяет повысить информативность и точность измерений в несколько раз за счет расширения частотного диапазона датчика в область низких частот и уменьшения помех гидродинамической природы.

3 ил. электрического корпуса на первичную картину измеряемого электрического поля, так как диэлектрический корпус удален от точек съема потенциала. .:1одуляционный преобразователь выполнен в виде цилиндрического корпуса из диэлектрика, в котором размещается собственно гидроключ — коммутатор каналов, изготовленный из фторопласта, в виде цилиндра с контактной полостью, расположенной на его боковои поверхности. При вращении гидроключа производится поочередное подключение измерительных электродов к соответс вующим гидроканалам, причем когда происходит опрос одного канала, электроды двух других каналов одновременно изолируются от внешней среды.

Гидроключ приводится во вращение от турбинки, приводимой в действие

55

13433

Изобретение относится к области физической океанологии и может быть использовано для исследования вертикальной структуры электрических по5 лей в море.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На фиг.1 схематически представлен гидромодуляционный преобразователькоммутатор, на фиг.2 — предлагаемый преобразователь в целом, на фиг.3 блок-схема электрической части предлагаемого преобразователя.

Трехкомпонентный датчик для исследований вертикальной структуры электрических полей содержит преобразователь, выполненный в виде четырех диэлектрических трубок, заполненных 20 морской водой.

Оси трех диэлектрических трубок расположены в одной плоскости под уг— лом 1?О одна к другой и имеют одинаковую длину 1, а ось 4-й трубки перпендикулярна к указанной плоскости, у 3 а длина трубки равна 1) 2

Расположение диэлектрических труб таково, что свободный конец одной из них образу-ет начало ортогональной 30 системы координат, а свободные концы других диэлектрических трубок — гидроканалов расположены на осях этой системы. При этом ни одна трубка не попадает в гидродинамический след

35 другой, в результате чего снижаются шумы гидродинамического происхождения и уменьшается воздействие ди76 2 набегающим потоком жидкости. Отсутствие электрического привода приводит к снижению реального порога чувствительности предложенного технического решения до долей мкВ/м вследствие отсутствия помех электромагнитного происхождения. Кроме того, происходит уменьшение энергопотребления, что особенно важно для автономных устройств. В неподвижной части конструкции гидроключа в непосредственной близости от мест, где диэлектрические трубы соединяются с корпусом гидроключа помещаются три неконтактных магнитных реле на герконах, срабатывающих при вращении подвижной части гидроключа, в которой размещен постоянный магнит с большой коэрцитивной силой.

Получаемые сигналы являются синхронизирующими в трактах измерительных каналов, построенных по типу модулятора-демодулятора. Таким образом гидроключ выполняет одновременно две функции: модулятора и коммутатора каналов. В корпусе гицроключа разме-, щен датчик давления, информация с которого поступает на регистратор.

Гидромодуляционный преобразователь (фиг.1) содержит измерительные электроды 1-4, систему диэлектрических труб 5-8, сходящихся в закрытых полостях 9-12, где расположены измерительные электроды. В корпусе из диэлектрика 13 размещен гидроключ 14 с контактной полостью 15. При вращении гидроключа контактная полость 15 соединяет соответствуюций измерительный электрод посредством диэлектрической трубы с внешней средой, осуществляя тем самым модуляцию сигнала и коммутацию каналов. Герконы 1618 совместно с постоянным магнитом

19 реализуют электромеханическое устройство, выдающее синхронизирующий импульс в электронную схему опрашиваемого кана.та. 3а один оборот гидроключа каждый канал опрашивается один раз.

Трехкомпонентный преобразователь содержит водяную турбинку 20, концентратор 21 потока при этом водяная турбинка соединена посредством оси

22 с гидроключем 14, расположенным в корпусе из диэлектрика 13. Посредством диэлектрических труб 5-8, заполненных . морской водой, осуществляется подвод электрических потенгидроключа-коммутатора позволяет опновременно выполнять операции молу.нации входного сигнала и поочерепн

Трехкомпонентный первичный преобразователь для исследования вертикальной структуры электрических полей в море, выполненный в виде четырех диэлектрических трубок, заполненных морской водой, при этом оси трех трубок расположены под углом 120 в од— ной плоскости, а ось четвертой перпендикулярна к указанной плоскости, торцы трубок закреплены на диэлектрическом корпусе, в котором располо20 жены измерительные электроды, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в первичный преобразователь введен гип— роключ-коммутатор, размещенный в ди25 электрическом корпусе и выполненный в виде тела вращения цилиндрической формы с контактной полостью, расположенной в его боковой поверхности. ао з 1343376 4 циалов. Под корпусом 13 расположен герметичный контейнер 23 с размещенной в нем электрической частью устройства.

5 опроса измерительных каналов.

Электрические сигналы с электродов 1 и 2 (канал Х), 1 и 3 (канал Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Y) и 1 и 4 (канал Z) модулируются гидроключем 14.

Модулируемые сигналы подаются на входы усилителей 24-26 переменного тока, а затем на демодуляторы 27-29.

Синхронизация демодуляторов осуществляется от электромеханических задающих устройств, включающих в себя магнитные реле на герконах 16 — 18 и постоянного магнита 19, помещенного в тело гидроключа, а также усилите лей-формирователей 30-32. С выходов демодуляторов информация подается на устройства 33-35 возведения в квадрат, счетно-решающее устройство

36 извлечения квадратного корня из суммы квадратов на регистрирующее устройство 37 (Fz, Еу, F.„ — напряженность электрического поля по координатам Z,Y.Х).

Использование первичного преобразователя с предлагаемой конструкцией

13433 16

1343376

Составитель F.. Поляков

Редактор В. Данко Техред A. Кравчук Корректор A. Тяско

Заказ 4820/47 Тираж 730 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4