Измерительный преобразователь волнографа

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (п) 524971

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено22.О5.75 (Д)2136485/1О с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано15.О8.76.Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 17.11.76 (51) М. Кл.

CiO1 С 13/ОО

Государственный комитеСовета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 551.46. .О86 (О88.8) A. A. Ключарев, В. И. Осокин и Ю. А. Распопов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОЬРЛЗО1ЗАТЕ1)Ь

ВОЛНОГРАФА

Изобретение относится к устройствам для океанографических изобретений, в частности для регистрации профиля взволнованной поверхности, путем двойного интегрирования вертикального ускорения плавающего преобразователя.

Известен измерительный преобразователь волнотрафов, использующий вертикальное ускорение волны. Такие преобразователи, кроме акселерометра, снабжены устройствами стабилизации его B вертикальном положении, например гировертикгль.

Указанные устройства не позволяют полностью исключить влияние крена преобразователя на результат измерения лри большом волнении, кроме того, они сложны и имеют большую стоимость.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является измери- 20 тельный преобразователь волнографа, содержащий катушку, свободно перемещающуюся вдоль сердечникг, контакты для регистрации нижнего положения катушки и муль тивибратор управления катушкой. 25

Однако он не позволяет получить высокую точность измерения лри больших кренах преобразсвателя, так KQK его выходная величина пропорциональна косинусу угла наклона, который не может быть учтен, а также имеет низкую точность и разрешающую способность при регистрации волн с малой крутизной из-за применения механических КоВТВКТоВ и конечной длительиости импульса тока через катушку.

С целью устранения влияния крена на выходную величину преобразователя, а следовательно, повышения точности и разрешающей способности волнотрафа каркас катушки индуктивности вьлолнен с осевым конусообразным углублением, в котором с возмож. ностью свободного перемещения расположен сердечник в виде шарика, и снабжен прикрепленным к торцу каркас дном из твердого диэлектрика, выполненным в форме шарового свода, на внешней выпуклой стороне которого укреплен пьезодатчик, соединенный с нулевым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу мультивибратора управления катушкой.

524971

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Преобразователь волнографа состоит из катушки 1, которая подключена к выходу мультивибратора 2. Внутри катушки 1 размещен шарик 3, к торцу ее прикреплено дно 4 в форме шарового свода, а с ее внешней стороны установлен пьезоэлектричеокий элемент 5, выход которого через усилитель 6 связан с нулевым входом триг- ц гера 7, единичный вход последнего соединен с выходом мультивибратора 2.

Предлагаемый измерительный преобразователь работает следующим образом..

С момента подачи импульса с мультивиб- 15 ратора 2, управляющего катушкой 1, ток проходит через катушку, магнитное поле которой притягивает шарик 3 в направлении к центру катушки, Частота следования импульсов мультивиб20 ратора до 10 кГц, По окончании прохождения импульсов триггер 7 переходит в единичное состояние, а шарик 3 свободно падает на поверхность

И дна 4.

В момент удара шарика 3 о поверхность дна 4 пьезоэлемент 5 формирует импульс, усиливающийся усилителем и устанавливающий триггер 7 в нулевое состояние.

Таким образом, длительность импульса

ЗО на выходе триггера 7 равна времени падения шарика 3

V где С( р азователя;

Г

Я

g вертикальное ускорение преобуск корение за счет веса шарика, р адиус сферической поверхности радиус шарика 3.

Двойное интегрирование по времени величины ускорения позволяет определить профиль волны. Если центр шарика 3 в его верхнем положении совпадает с центром шарового свода, то время его падения зависит от наклона преобразователя.

Применение в устройстве бесконтактного регистратора момента удара и изменение только времени падения шарика 3 позволяет повысить точность и разрешающую способность при регистрации волн в большом диапазоне.

В случае необходимости демпфирование в пре.образователе может быть достигнуто известными способами, например путем заполнения воронкообразного углубленич вязкой жидкостью, Формула изобретения

Измерительный преобразователь волнографа, содержащий катушку индуктивности, сердечник и мультивибратор управления катушкой, отличающийся тем, что, с целью устранения влияния крена преобразователя на выходную величину, каркас катушки индуктивности выполнен с осевым конусо=образным углублением, в котором с возможностью свободного перемещения расположен сердечник в виде шарика, и снабжен прикреп-ленным к торцу каркаса дном из твердого диэлектрика, выполненным ф р в фо ме шарового свода, на внешней выпуклой стороне ко-орого укреплен пьезоэлемент, соединенный с нулевым входом триггера, в р то ой вход которого подключен к выходу у м льтивибратора управления катушкой.

524971

Составитель С,Непомнящая

Техред Г. Родак Корректор Н. Бопцижар

Редактор Т, Янова

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 5 1 1 1/588 Тираж 8-64 Подписное

Е(НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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