Всплывающий зонд для измерения гидрофизических параметров воды

 

ОП,NCAH HE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Республик

<>959010 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 141180 (21) 3000451/18-25 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетОпубликовано 150982. Бюллетень ¹34

Дата опубликования описания 15.0982Р УМ К з

G 01 V .9/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 550.83 (088. 8) (72) Автор: изобретения

A.Ñ.×åðHè÷åHKo (71) Заявитель

Институт океанологии им.П.П.Ширшова Ф sg ф у (54) ВСПЛЫВАОЩИЙ ЗОНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ГИДРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВОДЫ

Недостатком данного зонда является то, что при использовании нескольких проводов, соединенных с зондом и баластным электромагнитом, невозможно вести измерения на больших глубинах, так как провода перекручиваются. Известно также, что с изменением температуры изменяется электропроводность, так как измерение электропроводности без дополнительной регистрации температуры приводит к не". достоверной информации. Определение гидростатического давления, предусмотренное в зонде расчетным путем при всплытии последнего, является неточным, так как скорость всплытия неравномерна, Цель изобретения — расширение фун«, кциональных возможностей всплыванхаего

30,о„д, Изобретение относится к исследованиям Мирового океана и может ис-. пользоваться для измерения гидрофизических параметров морской воды как с надводных судов, так и с подводных аппаратов.

Известен батитермозонд, предназначенный для измерения вертикального профиля температуры и давления воды в океане. Принцип передачи информации ведется частотно-импульсным методом.

Сигналы температуры передаются по двухводной линии связи в виде последовательности импульсов положительной полярности, а сигналы давления также в виде последовательности импульсов, но с отрицательной полярностью и с ,другой скважностью. Бортовая схема содержит два идентичных частотомера, настроенные на разные полярности импульсов (13.

Однако когда судно качается от волнения моря, теряется измеряемая информация, чем больше волна, тем болыае качка судна и больше потери . измеряемой информации. Чтобы определить соленость, надо знать величину электропроводностн, температуры и давления. Данный, батитермозонд не позволяет определять названные параметры, за исключением температуры и давления.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является зонд для исследования поверхностного слоя океана, :который содержит корпус, две герме.— тичных крышки и баластный электромагнит, который связан с бортом судна кабелем (2).

959010

Поставленная цель достигается тем, что всплывающий зонд, который содер жит корпус, две крышки, баластный электромагнит, поплавок и кабель для передачи информации и питания, дополнительно снабжен измерительным кана- 5 лом давления с датчиком давления, который расположен в нижней части корпуса, а боковые стенки масляной ка меры датчика давления одновременно служат центральным магнитопроводом электромагнита, который расположен внутри корпуса, корпус дополнительно снабжен штангой, нижняя часть которой скреплена с верхней, а на верхней части штанги закреплен поплавок и 5 измерительные датчики. Измерительный канал давления соединен параллельно с измерительными каналами температуры и электропроводности и выходы измерительных каналов температуры и электрощ проводности соединены с входами преобразователей напряжение-частота синусоидальных колебаний, выходы всех измерительных каналов соединены с входами сумматора частотных сигналов, выход которого соединен через кабель с входами канальных фильтров и одновременно с устройством управления, выходы канальных фильтров соединены с входами канальных дешифраторов, одновременно выходы фильтров соединены с коммутатором каналов, выход которого .соединен с входом частотомера, выход которого соединен с входом транскриптора, выход которого соединен с регистратором, а выходы дешифраторов соединены с аналоговым регистратором.

На фиг.1 изображен всплывающий .эонд, разрез; на фиг.2 — то же, вид 40 снизу; на фиг.3 — блок-схема зонда.

В разрезе показана нижняя крышка 1 байонетно-замкового типа, в нее вкручивается датчик давления 2. Внутри крышки расположена обмотка 3 постоян- 45 ного электромагнита и отверстия 4 для выхода проводов обмотки электромагнита. На нижней крышке 5 и б показаны уплотнительные кольца, предназначенные для герметизации корпуса зон да, уплотнительное кольцо 7, предназначенное для того, чтобы масло из масляной камеры 8 не попадало в корпус и.не имело утечки, а маслостойкая резина 9 служит мембраной и заодно предохраняет попадание воды через отверстие 10 и водяной канал 11, расположенный в корпусе баластного груза 12.,Болты 13 и 14 предназначены для крепления крыаки 15 и обжатия резины 9. Для герметизации обмотки электромагнита заливается слой битума 16 или эпоксидной смолы. Всплывающий зонд содержит корпус 17, верхнюю крышку 18 байонетно-замкового типа, фиксатор 19, предназначенный для фик- 65 сации крышкй в нужном положении, уплотнительный ввод кабеля 20, кабель

21 связи, штангу 22., которая служит для крепления поплавков 23, 24-26, сменные поплавки предназначены для изменения скорости всплытия, прижимную пластину 27, зажим 28, защитное устройство датчика 29, переходную трубу с фланцами 30, датчик 31 электропроводности, датчик 32 температуры.

Для того, чтобы зонд не вращался во время всплытия, он,снабжен стабилизаторами 33-36, содержит нижнюю крышку 37 и балластный груз 38 (фиг.2) .

Блок-схема 39 всплывающего зонда содержит термометр сопротивления 40, измеритель 41 температуры, датчик 42 электропроводности (капиллярно-трансформаторный кондуктометр), измеритель

43 электропроводности, преобразователи

144 и 45 напряжение-частота, датчик давления 46, измерительную схему 47 давления, сумматор 48 частотных сигналов, устройство 49 управления, предназначенное для сброса баластного груза по команде с устройства 50, канальные фильтры 51, 52 и 53, блок 54 питания, канальwe дешифраторы 55, 56 и

57, коммутатор 58, частотомер 59, транскриптор 60, цифропечатающую машину 61, перфоратор 62, аналоговый регистратор 63, двухпроводную линию 64 связи, Блоки ФО-50 находятся в всплывающем зонде, а с 51-64 находятся на борту судна и в бортовой стойке. При подаче на блок 54 питания переменного напряжения 220В, 50 Гц зонд готов к работе. Подводная часть всплывающего зонда питается постоянным напряжением по двухпроводной линии связи.

Сигналы принимаются одновременно чувствительными датчиками и после соответствующего согласования подаются на измерительные каналы с последующим преобразованием полезного сигнала в частоту в блоках с измерительного канала давления сигналы поступают на вход сумматора частотных сигналов

48, с выхода которого сигналы поступают в линию связи 64 и через линию связи сигналы поступают в канальные фильтры 51-53, а с канальных фильтров поступают на дешифраторы 55-57, которые выделяют сигнал в .виДе постоянного напряжения для непрерывной аналоговой регистрации 63, одновременно с выхода канальных фильтров 51-53 сигналы поступают на коммутатор каналов

58, с выхода коммутатора каналов 58 сигналы поступают на цифровой частотомер 59, с выхода которого сигналы поступают на транскриптор 60, а с выхода транскриптора 60 сигналы периодически регистрируются по желанию оператора на цифропечатающую машину

61 или на перфоратор 62.

959010

Формула изобретения

29

26

Учитывая воэможности всплывающего зонда с его малоинерционными датчиками и с достаточным разрешением, появляется возможность регистрации скорости звука, плотности и солености.

Расширение функциональных возможностей зонда по изобретению с дополнением недостающих измерительных каналов для определения параметра скорости звука, плотности и солености повышает качество измерения гидрофизических параметров воды.

Всплывающий зонд для измерения

Г идрофизических параметров воды, содержащий корпус, поплавок, электромагнит и кабель для передачи информации и питания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, всплывающий зонд дополнительно снабжен из мерительным каналом давления с датчиком давления, который расположен в нижней части корпуса, боковые стенки масляной камеры датчика давления одновременно служат центральным магннтопроводом электромагнита, который расположен внутри корпуса, корпус дополнительно снабжен штангой, нижняя часть которой скреплена с верхней крышкой, а на верхней части штанги закреплены поплавок и измерительные датчики

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Комплексные исследования Миро15 вого океана. T.2.- Физическая океанология, океанологическая техника.

М., AH СССР, Институт океанологии им.П.П.Ширшова, 1979, с.250-253.

2. Вершинский Н.В., Соловьев А.В.

29 Зонд для исследования поверхностного слоя океана. Институт океанологии им.П.П.Ширшова АН СССР. — Океанология, Р 2, 1977, с.358-363 (прототип).

959010

Составитель М.Кузин

Редактор Л.Авраменко Техред g.Hàäü

Корректор Ю.Макаренко

«В

-Ф

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 7010/62 - Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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