Мареограф открытого моря

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмапнстмческик

Респубанк

< 838377 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 110679 (23) 2788859/18-10 с присоединением заявки Йо (51)М. Кл.

G F 23/18

G 01 С 13/00

G 01 L 9/10

Государственный комитет

СССР яо аеяаи изобретений н отнрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 150681. Бюллетень Й9 22 (53) НЖ 681. 128,4:

:531.717.527:! 531.787.1 (088.8) Дата опубликования описания 150681 (72) Автор изобретения

P.A. Балакин

Ордена Ленина арктический и антарктический--институт (71) Заяв итель

{54) МАРЕОГРАФ ОТКРЫТОГО

МОРЯ

Изобретение относится к гидрометеорологическому приборостроению, в частности к гндростатическим уровйемерам, и может быть использовано для измерений колебания уровня на глубоководных акваториях морей и океанов.

Известна конструкция регистратора давления, содержащая герметичный корпус и расположенный в нем чувствительный элемент в виде трубчатой пружины, воспринимающий гидростатическое давление. Деформация упругого элемента преобразуется в электрический сигнал с помощью преобразователя. Сигнал поступает в электронную схему преобразования электрических сигналов, регистрирующий узел и программно-часовой механизм

t1).

Недостатком этого устройства является невозможность совместить одновременно высокую чувствитель- ность устройства с большой величиной измеряемого давления. Для достижения высокой чувствительности в рамках данной конструкции применяется манометрическая пружина с малой жесткостью, но это противоречит требованию противостоять высоким давлениям.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для- дистанционного измерения морских волн, содержащее герметичный корпус, размещенный в нем приемник давления с упругим элементом в виде мембраны, кинематически соединенным с ротором индуктивного дифференциального преобразователя, звено управления включением приемника давления в цепь регистратора с программно-часовым механизмом, включающее электромагнит с якорем, храповое колесо, на оси которого закреплены два диска с кулачками, управляющими клапанами н контактным элементом. В устройстве установлено.два приемника давления с различными преобразователями. Звено управле. ния включением позволяет передавать от манометрической пружины на индуктивный преобразователь не всю величину деформации, вызванной полным гидростатическим давлением, а лишь малую ее часть, связанную с колебаниями уровня воды. Малый диапазон измеряемых деформаций, в свою

838377 очередь, позволяет использовать индуктивный преобразователь с малым рабочим ходом, рассчитанный только на естественный диапазон колебаний уровня воды, и тем самым обеспечивает высокую чувствительность (2 ).

Однако наличие трения и люфта снижает чувствительность устройства, которое также сложно по конструкции.

Цель изобретения — увеличение чувствительности и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что ротор индуктивного дифференциального преобразователя подвешен в герметичном корпусе с помощью упругого крестообразного шар15 нира и выполнен в виде двух симметрично разнесенных от оси вращения

Ферритовых сердечников с переменным зазором относительно статора, при этом электромагнит звена уп- 20 равления включением приемника давления установлен на роторе индуктивного преобразователя, а его якорь снабжен игольчатым .шипом, контактирующим с упругим элемвн- 25 том приемника давления.

На фиг.1 и 2 показаны вертикальная и горизонтальная проекции конструкции мареографа и элементы, входящие в его схему.

Mapeorpah состоит из герметичного корпуса 1 и размещенного в нем приемника давления с упругим элементом в виде манометрической многовитковой пружины (трубка

Бурдона) 2, установленной íà основании 3 корпуса с выходным отверстием 4 для подачи давления.

Подвижный конец манометрической пружины имеет поводок 5, взаимодействующий с игольчатым шипом б, установленным на якоре 7 электромагнита 8, являющегося элементом звена управления включением приемника давления. Электромагнит 8 закреплен на роторе 9 индуктивного 45 дифференциального преобразователя, который подвешен к корпусу 1 на уп" ругом крестообразном шарнире 10.

Шарнир представляет собой две упругие металлические пластины П-образной формы, расположенные под углом

90 . Благодаря упругому шарниру 10 ротор 9 может в небольших пределах поворачиваться вокруг вертикальной оси, по которой пересекаются плоскости металлических пластин. На роторе 9 закреплены два ферритовых сердечника 11 с обмотками 12. Ответная часть сердечников {статор)жестко скреплена с корпусом 1 с малым, зазором относительно подвижной части 60

11. Электрический сигнал с выхода обмоток 12 индуктивнога преобразователя поступает на вход аналого-цифроаого преобразователя 13, выход под» ключен ко вхЬду регистратора 14 на $$

I магнитной кассете. Включение электромагнита 8, преобразователя 13 и регистратора 14 осуществляется по линиям связи от программно-часового механизма 15.

Мареограф работает следующим образом.

° При погружении герметичного корпуса 1 на заданную глубину гидростатическое давление воды через входное отверстие 4 в крышке 3 поступает в манометрическую пружину 2 и вызывает разворот ее верхнего конца с поводком 5. Однако деформация пружины не передается на ротор 9 индуктивного преобразователя, поскольку якорь 7 электромагнита 8 находится в верхем притянутом положении и поводок 5 не соприкасается с игольчатым шипом б. После установки прибора на дно и некоторого периода с абилизации манометрической пружины 2 программно-часовой механизм 15 подает команду на выключение электромагнита 8 и происходит сцепление поводка 5 с шипом б. После момента сцепления указанных элементов малые деформации пружины 2, вызванные колебаниями гидростатического давления от изменения уровня моря, передаются ротору 9 индуктивного преобразователя. При поворотах ротора 9 изменяются зазоры в ферритовых сердечниках 10, в результате чего в их обмотках 12 вырабатывается электрический сигнал, преобразуемь и в цифровой код аналого-цифровым преобразователем 13, который записывается на магнитной ленте регистратора 14. С целью экономии питания включение измерительного преобразователя и регистратора происходит периодически на короткое время от программно-часового механизма

15. Электромагнит 8 находится во включенном состоянии в течение всего периода наблюдений, Поэтому сцепление пружины 2 с ротором 9 не нарушается.

Обработка результатов наблюдений, записанных на магнитной ленте регистратора 14, производится с помощью ЭВМ после извлечения мареографа на поверхность.

Формула изобретения

Мареограф открытого моря, содержащий герметичный корпус, размещенный в нем приемник давления с упругим элементом, кинематически срединенным с ротором индуктивного дифференциального преобразователя, звено. управления включением приемника давления в цепь регистратора с программно-часовым механизмом, включающее электромагнит с якорем, отличающийся тем, что, с

838377

ВНИИПИ 3 ак аз 4406/5 7

Тираж 702

Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 целью увеличения чувствительности и упрощения конструкции, ротор индуктивного дифференциального преобразователя подвешен в герметичном корпусе с помощью упругого крестообразного шарнира и выполнен в виде двух симметрично разнесенных от

5 оси вращения ферритовых сердечников с переменным зазором относительно статора, при этом электромагнит звена управления включением приемника давления установлен на роторе индуктивного преобразователя, а его якорь снабжен игольчатым шипом, контактирующим с упругим элементом приемника давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CllA Р 3.538.772, кл. 73-398, 10.11.70.

2. Авторское свидетельство СССР

9 106975, кл. G 01 L 9 10, 18.07.56 (прототип).