Устройство для определения среднейвысоты волны

Авторы патента:

G01C13 - Специальная топографическая съемка открытых водных пространств, например морей, озер, рек, каналов (измерение уровня жидкости G01F; измерение скорости движения жидкости G01P; определение наличия и движения подземных вод G01V)

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()821918 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15. 06. 79 (21) 2781304/18-10 р )м. к,.

G 01 С 13/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150481. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 15. 04. 81 (5Ç) УДК 551. 46. 086 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Бондарев, А. А. Ключарев и Г. A Тихонов (71) 3 а яв и тель (54) JJCTPOACTBO ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ CPE НЕЙ ВЫСОТЫ ВОЛНЫ с !

Изобретение относится к океанографическим измерениям, в частности к автоматическому определению параметров ветровых волн. 5

Известно устройство для определения значения средней высоты волны, содержащее приемник гидростатического давления, регистратор прохождения сигнала через нулевой уровень, управляемый генератор, счетчик импульсов и делитель (1) .

Недостатком данного устройства является определение высоты волны по среднему абсолютному значению сигнала линейного перемещения.

Известно устройство для определения средних параметров волн, содержащее волноизмерительный датчик, выпрямитель, интегратор, волнограф., Принцип действия устройства основан на интегрировании выпрямленного значения сигнала за определенный. интервал времени, причем значение выходного сигнала датчика линейно связано с ординатой фиксированной точки волнового поля (21 .

Известно устройство, содержащее акселерометрический датчик волнения, двойной интегратор, преобразователь напряжение-частота и блок осреднения (31 .

Недостатком данного устройства является низкая точность, обусловленная тем, что оценка значения средней высоты волны производится путем определения среднего абсолютного значения сигнала линейного перемещения, что допустимо только в случае известного закона распределения ординат волнограммы.

Цель изобретения вЂ” повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в него введены измеритель мгновенных значений со входом запуска, два блока памяти, триггер и два нульоргана, акселерометрический датчик волнения через интеграторы, измеритель мгновенных значений и блоки памяти, включенные параллельно,подсоединен к блоку осреднения, один из выходов первого интегратора подключен через первый нуль-орган ко входу запуска измерителя мгновенных значений, а один из выходов

821918 другого интегратора через второй нуль-орган и триггер подключен к блокам памяти и блоку осреднения.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит акселерометрический датчик 1 волнения, два последовательно соединенных интегратора 2 и 3, измеритель 4 мгновенновЂ”

ro значения, нуль-органы 5 и 6,счет-. ный триггер 7, блоки 8 и 9 памяти, блок 10 осреднения, выход которого является выходом устройства.

Принцип действия устройства основан на измерении высот волн, определяемых как расстояние по вертикали от наивысшей точки волнового профиля, лежащей выше нулевого уровня, до наинизшей точки, лежащей ниже нулевого уровня и их осреднения.

С выхода акселерометрического датчика 1 волнения сигнал, пропорциональный значению вертикального ускорения волны в точке нахождения измерительного буя, поступает на вход первого интегратора 2. На выходе интеграторов 2 и 3 снимаются сигналы, пропорциональные вертикальной скорости и линейному перемещению по вертикали датчика 1 соответственно. Величина линейного перемещения измеряется измерителем 4 мгновенных значений в моменты времени, соот-. ветствующие переходу сигнала вертикальной скорости через нулевой уровень, регистрируемые нуль-органом 5. Йуль-орган 6 срабатывает при прохождении сигнала линейного перемещения через нулевой уровень и перебрасывает триггер 7.Триггер 7 находится в единичном состоянии в течении одного полупериода волнограммы и обеспечивает запись ординат в экстремальных точках каждого полупериода в блоки 8 и 9 памяти соответственно. По окончании периода осуществляется перепись наибольших иэ зарегистрированных ординат из блоков

8 и 9 памяти в блок 10 осреднения.

В устройстВе кроме выигрыша в точности измерения, получаемого эа счет непосредственного определения высот волн, исключаются погрешности. вызванные медленным изменением среднего уровня на выходе интегратора 3, что характерно для всех экселерометрических волнографов. При соответствующем выборе схемы блока осреденения возможно измерение средней высоты волйы непрерывно во времени, что обеспечивает определение интервала квазистационарности процесса волнения.

Устройство для определения средней высоты волны устраняет погрешность, обусловленную измерением по среднему абсолютному значению волнограммы, которая может достигать 8оо. Применение устройства в практике океанографических измерений, а также при испытаниях судов; позволяет повысить эффективность экспериментов.

Формула изобретения

Устройство для определения средней высоты волны, содержащее акселерометрический датчик волнения, интеграторы и блок осреднения, о т- л и ч а ю щ е е с я тем, что, целью повышения точности измерения, в него введены измеритель мгновенных значений со входом запуска, два блока памяти, т игер и два нуль-органа,акселерометрический датчик волнения. через интеграторы, измеритель мгновенных значений и блоки памяти, включенные параллельно

) подсоединен к блоку осредкения, один из выходов первого интегратора подключен через первый нуль-орган ко входу запуска измерителя мгновенных значений, а один из выходов дру40 гого интегратора через второй нульорган и триггер подключен к блокам памяти и блоку осреднения.

Источники информации, принятые во вйимание при экспертизе

45 1. Авторское свидетельство СССР

Р 248263, кл. G 01 С 13/00, 08.01,68.

2. Авторское свидетельство СССР

9 334455335588, кл. G 01 С 13/00, 18.11.70.

3. "The occanoqraphiса1 maqazine"

1974, 25, 9 2, р. 59 (прототип).

821918 ю Составитель В, Васильев

Редактор М. Хома Техред Ж.Кастелевич Корректор H.Стец

Заказ 1796/61 Тираж 642 Подписное,BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская Ha6., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для определения среднейвысоты волны

Устройство для регистрации элементов волн // 816248

Способ измерения профиля границыраздела двух сред // 800642

Устройство для определения параметров морских волн // 783584

Механический регистратор волновых колебаний уровня водной поверхности // 777428

Регистратор волн на поверхности водоемов // 767517

Волномерное устройство // 726423

Устройство для измерения параметров морских волн // 726422

Полужесткий гидрографический трал // 715936

Устройство для измерения параметров морского волнения с летательного аппарата // 692321

Изобретение относится к области радиотехнических измерений и параметров морского волнения и может быть использовано для измерения высоты, длины и направления распространения морских волн с целью безопасности посадки летательных аппаратов на воду, повышения достоверности прогнозов погоды, выбора оптимальных путей плавления судов, в океанографических научных исследованиях

Способ измерения высоты морских волн с летательного аппарата на плаву // 2112925

Способ определения и построения пространственного распределения океанографических характеристик и система для его реализации // 2156958

Изобретение относится к определению океанографических характеристик и построению их пространственного распределения и может быть использовано для географических и природоресурсных исследований океанов и морей

Способ определения параметров надводных судов // 2165597

Изобретение относится к технологии измерений и может быть использовано при определении параметров надводных судов по данным аэрофотосъемок и спутниковых наблюдений

Способ измерения высоты морских волн с летательного аппарата на плаву // 2175111

Изобретение относится к неконтактным океанографическим измерениям и может быть использовано для определения статических характеристик морского волнения с летательного аппарата на плаву

Способ измерения сверхмалой высоты полета самолета, преимущественно гидросамолета, над водной поверхностью и параметров морского волнения // 2183010

Изобретение относится к авиационному приборостроению и предназначено для использования при создании систем автоматизированного управления параметрами полета, зависящими от его текущей высоты и параметров морского волнения, в частности для автоматической посадки (приводнения) гидросамолета на гладкую и на взволнованную поверхности

Способ измерения средней частоты морских волн с летательного аппарата на плаву // 2196961

Изобретение относится к области неконтактных океанографических измерений и предназначено для использования в информационно-измерительных комплексах определения статистических характеристик морского волнения с летательного аппарата на плаву

Устройство для контроля интенсивности морского волнения // 2231025

Изобретение относится к океанологической технике и может быть использовано для дистанционного контроля состояния морской поверхности

Измеритель параметров внутренних волн в морской среде // 2231026

Изобретение относится к области гидрофизических измерений и может быть использовано для исследования динамики гидрофизических процессов в натурных условиях

Устройство для измерения вертикальной качки судна // 2234060

Изобретение относится к приборам, измеряющим вертикальное перемещение судна на качке

Способ измерения высоты морских волн // 2281461

Изобретение относится к области океанографических измерений, в частности, к способам измерения высоты морских волн