Устройство для определения параметров волн

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««945658

Союз Советскнк

Соцнапнстнческнк

Респубпни (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено23. t 2. 80 (21) 3223071/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (53}М. Кл.

G 01 С 13/60

G 01 F 23/24

3ЪеударстмнкыФ «емитет

СССР ео делам кзееретеиий к атерытик (53) Уд К528. 547..681.128.62 (088.8) Опубликовано 23. 07 ° 82 ° Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 23, 07 . 82 (72) Авторы изобретения

А. H. Самсонов и В. И. Сухарев

{71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВОЛН

Изобретение относится к аппаратуре для изучения процессов образования и развития волн как при лабораторных исследованиях, так и при работе в акваториях морей, в частности, к устройствам для определения параметров волн.

Известны устройства для определения параметров морских волн, в частности амплитуды и периода волн, 1О основанные на использовании датчиков колебаний уровня жидкости различного типа: гидростатических, теп" ловых, электроконтактных, вибрационных и т,п. 1j.

Однакб применение таких устройств для изучения внутренних волн оказывается затрудненным, особенно s стратифицированной по плотности среде.

Известны устройства для определения параметров внутренних волн с датчиками нейтральной плавучести(21, Однако устройства не обладают требуемыми эксплуатационными качествами.

Известны также резистивные волI нографы, содержацие датчики, образованные двумя погруженными вертикально параллельными изолированными электродами с неизолированными рабочими участками, включенными в мост переменного тока, выход которого подключен к регистрирующему прибо" ру. через блок определения периода ко лебаний (3).

Однако при использовании такого устройства удается достаточно надежно определить средний период волн, но не амплитуду их,поскольку регистрируются осредненные колебания того слоя воды, в котором расположены рабочие участки резистивного датчика..

Цель изобретения - повышение точности определения амплитуды внутренних волн на произвольно выбранных горизонтах.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен термо"

945658 анемометр, чувствительный элемент которого. закреплен горизонтально между рабочими участками электродов резистивного датчика, а выход подключен к интегратору, управляемому блоком определения периода колебаний.

На фиг. 1 представлена принципиальная блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема совмеще" ния резистивного датчика с термоанемометром.

Резистивный датчик 1 включен в мост 2 переменного тока, работающии на токе частоты f20 кГц, для установления электролиза между параллель ными электродами 3 и 4. Хотя алек" троды 3 и 4 почти по всей своей дли« не изолированы от жидкости, на них выделены неизолированные рабочие участки 5 и 6. Между участками 5 и 6 обеспечением необходимой изоляции от электродов закреплен горизонталь но чувствительный элемент, в данном случае, вольфрамовая нить 7, термоанемометра 8. Рабочие участки 5 и 6 электродов вместе с нитью 7 располагаются вблизи границы раздела слоев жидкости различной плотности р„ ,и р,,, волновые колебания которой ,изучаются.

При возникновении волнового движения с помощью термоанемометра 8 вырабатывается сигнал v(t), пропорциональный вертикальной составляющей скорости этого волнового движения. .Поскольку нить 7 ориентирована го" ризонтально, горизонтальная составляющая скорости практически не вос.принимается термоанемометром. Не .сказывается, в пределах точности измерений, и наличие скачка плотностей.

Одновременно при волновом движе- нии будет изменяться сопротивление между электродами в соответствии с смещением границы раздела. Соответственно будет меняться сигнал разбаланса на выходе моста 2. Через усилитель 9 выходной сигнал моста 2 подается на блок 10 определения периода колебаний, состоящий из узла 11 управления, нуль-органа 12 и счетного регистра 13. Узел 11 управления задает интервал Т времени из4, мерения, в течение которого в счетном регистре 13 подсчитывается число и импулвсов, вырабатываемых нуль-ор- ганом 12 при прохождении усиленным

5 сигналом нулевого уровня. Таким образом, определяется период i волны Т

i и

8.соответствии с периодом Ф за>0 дается время интегрирования сигнала v(t2 анемометра 8 в интеграторе

14. Тем самым йа выходе интегратора

14 получаем амплитуды волны и

z= 1 v(t)dt.

О

Для индикации результатов измерений предусмотрен регистрирующий прибор 15.

Таким образом, устройство позволяет надежно определить период и амплитуду внутренних волн, т.е. границы слоев различной плотности, независимо от градиента плотности на заданных горизонтах.

Формула изобретения

Устройство для определения параметров волн, содержащее резистивный датчик, образованный двумя погруженными вертикально параллельными электродами с неизолированными рабочими участками и включенный в мост переменного тока, выход которого под35, ключен к регистрирующему прибору через блок определения периода колебаний, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения амплитуды внутренних волн на произвольно выбранных горизонтах, в устройство введен термоанемометр, чувствительный элемент которого закреплен горизонтально между рабочими участками электродов резистивного

45 датчика, а выход подключен к интегратору, управляемому блоком определения периода колебаний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

532759, кл. G 01 K 13/00, 1975, 2, "атеит ClilA N 3590635, кл. 73"170, А> 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

И 513250, icn. G Ol С 13/00, 1972.

945658

Составитель Ю. Ферштман

Редактор О. Юрковецкая Техред С.Мигунова Корректор Г. Решетник

Заказ 5313/58 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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