ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ Российский патент 1996 года по МПК G01P5/07 

Изобретение относится к океанографической технике, в частности к устройствам, в которых параметры горизонтального течения определяются по углу отклонения рабочего органа (всего прибора или его элемента) от вертикали под действием набегающего потока.

Известен измеритель параметров течения [1] в котором рабочий орган под действием набегающего потока отклоняется в вертикальной плоскости в направлении потока. Угол отклонения от вертикали рабочего органа измеряется электронным устройством прибора. По измеренному углу отклонения и характеристике прибора, определяющей зависимость отклонения прибора от скорости набегающего потока, определяется скорость течения.

Недостатком этого устройства является узкий диапазон измерения.

Цель изобретения расширение диапазона измеряемой скорости потока.

Цель достигается тем, что измеритель скорости течения снабжен устройством, содержащим сегмент с закрепленной в верхней его части гибкой связью с грузом. Сегмент имеет криволинейную цилиндрическую поверхность, образующие которой перпендикулярны плоскости симметрии прибора. Вес в воде измерителя течения с устройством, у которого снят груз, близок к нулю.

На фиг. 1-3 изображен измеритель течения; на фиг. 4-6 показана работа измерителя течения.

Измеритель течения содержит герметичный корпус 1 с встроенным внутрь радиоэлектронным измерительно-преобразовательным устройством. На внешней поверхности корпуса 1 жестко закреплены стабилизаторы 2 и механизм 3 в виде размещенного в дополнительном корпусе 4 сегмента 5. В верхней части сегмента 5 посредством планки 6 закреплена гибкая лента 7 с грузом 8. Корпус загерметизирован крышкой 9. Внизу устройства установлен корректирующий груз 10, перемещаемый по винту 11.

Поверхность В сегмента 5 представляет собой четверть цилиндрического тела, образующие которой перпендикулярны плоскости симметрии прибора. При этом вес в воде измерителя течения со снятым грузом 8 близок к нулю.

Устройство работает следующим образом.

Как показано на фиг. 4-6, при отсутствии течения (V 0) ось прибора вертикальна, так как отсутствует отклоняющая гидродинамическая сила. Коррекция производится перемещением груза 10 по винту 11.

Вес в воде прибора, равный весу груза 8, приложен к точке крепления ленты 7 к сегменту 5 в точке D. Расстояние от точки приложения силы веса прибора в воде до точки подвеса l.

Если скорость течения не равна нулю, то прибор отклоняется от вертикали, лента облегчает поверхность В сегмента и сходит с нее в точке Е по касательной. При этом величина l плавно увеличивается при увеличении угла отклонения прибора от вертикали. Стабилизаторы 2 ориентируют измеритель по потоку.

При дальнейшем увеличении скорости течения, а, следовательно, и угла отклонения груз 8 в некоторый момент касается корпуса 1 прибора в точке 3 и дальнейшее увеличение угла отклонения не приводит к увеличению величины l.

Момент сил веса равен М G ·l sin Φ
Момент сил веса, а следовательно, и угол отклонения прибора зависит от формы поверхности В сегмента 5, и, изменяя ее, можно получить необходимую зависимость угла отклонения прибора от вертикали.

Таким образом, предлагаемый измеритель течения создает малый момент при малых углах, т.е. при малой скорости течения, и большой момент при больших углах отклонения (при большой скорости течения), что позволяет увеличить диапазон измерения скорости течения.

Использование: в океанографической технике для измерения параметров горизонтального течения по углу отклонения рабочего органа от вертикали под действием набегающего потока. Сущность изобретения: измеритель скорости течения снабжен механизмом, содержащим сегмент с криволинейной цилиндрической поверхностью, образующие которой перпендикулярны плоскости симметрии измерителя, в верхней точке криволинейной поверхности закреплена гибкая связь с грузом на конце, причем при отсутствии течения ось измерителя в сборе с дополнительным механизмом вертикальна, а вес измерителя в воде со снятым грузом близок к нулю. Такой измеритель обеспечивает широкий диапазон измеряемой скорости. 1 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ, содержащий герметичный корпус, воспринимающий поток элемент и размещенный внутри корпуса измеритель угла отклонения воспринимающего поток элемента, отличающийся тем, что в него введен механизм в виде размещенного в дополнительном герметичном корпусе сегмента с криволинейной цилиндрической поверхностью, образующие которой перпендикулярны плоскости симметрии измерителя, в верхней точке криволинейной поверхности сегмента закреплена гибкая лента с грузом на конце, сегмент своей плоской поверхностью закреплен на стенке дополнительного корпуса, жестко связанной со стенкой основного копуса, при этом воспринимающий поток элементом является основной корпус, снабженный стабилизаторами по потоку, а измеритель со снятым грузом обладает нулевой плавучестью. 2. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен корректирующим грузом, установленным с возможностью фиксации и перемещения по винту, закрепленному в нижней части корпуса измерителя.