Устройство для измерения высоты поверхностных волн
Изобретение относится к океано-; графическим измерениям, предназначено для определения амплитуды волны в зависимости от ее длины и позволяет расширить функциональные возможности устройства. Сигналы с волнографов 7 измерителя 4 фазовой скорости через аналого-цифровые преобразователи 9 поступают на входы блока 8 вычисления времени задержки. Сформированное время задержки поступает на сумматор 5. С волнографов 2 антенной решетки сигналы через аналого-цифровые преобразователи 9 поступают на линии 3 задержки. Сумматор 5 произво-, дит считывание сигналов с каждой линии задержки в соответствии с временем задержки для данной линии. В результате последующего суммирования на выходе сумматора вследствие синфазности сигналов формируется инфор- § мационный сигнал, усиленный в п раз, который поступает далее на регистратор 6. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 С 13 00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4227252/24-10 (22) 09.04.87 (46) 23,11.88.Hþë. Р 43 (71) Морской гидрофизический институт АН УССР (72) А.С.Запевалов и Г.Н.Христофоров (53) 528.475 (088.8) .(56) Коняев К.В. Спектральный анализ случайных океанологических полей. М.:
Гидрометеоиздат, 1981, с.90.
Авторское свидетельство СССР
Р 111740, кл. G 01 С 13/00, 12.10.56. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОТЫ
ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН (57) Изобретение относится к океано-, графическим измерениям, предназначе. но для определения амплитуды волны в зависимости от ее длины и позволяет расширить функциональные возможности
„„SU„„1439406 А 1 устройства. Сигналы с волнографов 7 измерителя 4 фазовой скорости через аналого-цифровые преобразователи 9 поступают на входы блока 8 вычисления времени задержки. Сформированное время задержки поступает на сумматор 5. С волнографов 2 антенной решетки сигналы через аналого-цифровые преобразователи 9 поступают на линии 3 задержки. Сумматор 5 производит считывание сигналов с каждой линии задержки в соответствии с временем задержки для данной линии. В ре зультате последующего суммирования . на выходе сумматора вследствие синфазности сигналов формируется информационный сигнал, усиленный в и раз, который поступает далее на регистратор 6. 1 ил.
1439406
Изобретение относится к океанографическим измерениям, в частности для определения амплитуды (или энергии) волны в зависимости от ее длины.
Цель изобретения — расширение фучк- циональных возможностей устройства.
На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения высоты поверхностных волн для случая, когда число волнографов в одномерной антенной решетке равно шести (стрелкой показано направление распространения волн).
Устройство содержит одномерную антенную решетку 1, состоящую из волнографов 2,-2, шесть регулируемых линий 3 задержки, измеритель 4 фаэовой скорости, сумматор 5 и регистратор 6. 20
Каждый волнограф 2 выполнен в ви-. де полупогрукенной высокоомной стру-, ны, соединенной с - преобразователем изменения сопротивления струны в электрический сигнал. Вол- 25 нографы 2 установлены вдоль прямой линии по направлению распространения волны на равном расстоянии один от другого. Расстояние между волнографами. выбирают с учечом пред- 30 полагаемого диапазона исследуемых длин волн, задавая определенное время задержки между соседними волнографами. Например, для океана характерная длина волны Ь 100 м, что соответствует периоду Т 10 с. Если выбрать время задержки d t между двумя соседними волнографами, близкое 0,5 с, то расстояние 1 между ними определяется из соотношения 4Î
/1 = T/at; 1 = (at/T) 1 а
j e 5 м
В качестве линии 3 задержки можно использовать магнитный накопитель (магнитофон,. Выходы регулируемых линий задержки соединены с входом сумматора 5 через интерфейс, согласующий магнитный накопитель с миня50
ЭВМ сумматора (не показан), Измеритель 4 фаэовой скорости выполнен в виде двух волнографов 7 и блока 8 вычисления времени задержки (например, ЭВМ "Электроника-60").
55г
Волнографы 7 аналогичны волнографам
2 и расположены вдоль прямой, в направлении которой ориентирована одномерная антенная решетка I. Для стыковки волнографов 7 с.блоком 8 (а также волнографов 2 и линий 3 задержки) могут быть использованы стандартные аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 9, например, типа Ф4880 или Ф7077/2 и интерфейсные платы (не показаны). Выход блока 8 вычисления времени задержки является выходом измерителя 4 и соединен с входом сумматора 5. В качестве сумматора 5 может быть использована
"Электроника-60". Возможно объединение функций блоков 5 и 8 на одной микро-3BN. Выход сумматора 5 соединен с входом регистратора 6.
На примере оцного сеанса измерений устройство работает следующим образом.
В начале сеанса измерений измеритель 4 фазовой скорости определяет фаэовую скорость С посредством волнографов 7, установленных на заданном расстоянии один от другого. Фазовая скорость С ф рассчитывается микро-ЭВМ 8 по сдвигу максимума взаимной корреляционной функции dr и равна С ф = S/dr где S — расстояние между волнографами 7.
Затем микро-3ВМ определяет время задержки dt для каждого волнографа 2„ — 2ь.
Информация о времени задержки 1й поступает в сумматор 5, который производит считывание сигналов с каждой линии 3 задержки с соответствующим для данной линии. временем задержки.
В результате сигналы всех волнографов оказываются синфазными, и после сумматора 5 на регистратор 6 поступает сигнал, усиленный в и раэ.
Длина волны рассчитывается по формуле 1 = СФТ, где Т вЂ” период основных энергонесущих волн. Для узкополосного процесса, каковыми являются поверхностные волны, период Т легко определяется по корреляционной функции или по частоте максимума спектра Т = 1/f, где f — частота максимума.
Если изменяются характеристики исследуемого поля, например, длина волны и соответственно ее фаэовая скорость, то устройство учитывает это автоматически измерив новую фазовую скорость и откорректировав соответственно время задержки.
Составитель В.Лыков
Редактор А.Козориз Техред М.Дидык Корректор В.Гирняк
Заказ б066/39 Тираж 680 Подписное
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
3 14394 формула изобретения
Устройство для измерения высоты поверхностных волн, содержащее пер—
5 вый волнограф в виде высокоомной струны и регистратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено вторым волнографом, антенной решеткой в виде группы волнографов, аналого-цифровыми преобразователями по числу волнографов, регулируемыми линиями задержки по
06 а числу волнографов антенной решетки, последовательно соединенными с входом регистратора блоком вычисления времени задержки и сумматором, выходы первого и второго волнографов через соответствующие аналого-цифровые преобразователи соединены с входами блока вычисления времени задержки, а выходы волнографов антенной решетки через соответствующие аналогоцифровые преобразователи и регулируемые линии задержки соединены с входом сумматора,
