АДДИМЕТР Российский патент 2006 года по МПК G01P3/36 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для оценки приращений скорости самодвижущихся надводных и подводных объектов.

Известен аддиметр, принятый за прототип, содержащий задатчик гидрофизического параметра и два преобразователя гидрофизического параметра, расположенных по различные стороны от задатчика вдоль направления движения объекта, а также усилитель и регистратор. /Б.С.Тараторкин. Приборы для яхт и катеров. Л., Судостроение, 1984, стр.144-147/.

В прототипе задатчиком гидрофизического параметра является источник тепла в виде нагреваемой проволоки, а преобразователями - терморезисторы, собранные по дифференциальной схеме.

Недостатком известного аддиметра являются большие погрешности измерений приращений скорости объекта из-за отсутствия на его выходе оптического сигнала.

Техническим результатом, появляющимся от внедрения изобретения, является получение на выходе аддиметра оптического выходного сигнала, не подверженному влиянию электрических и магнитных помех, а также повышение за счет этого точности измерений приращений скорости объекта.

Данный технический результат достигают за счет того, что известный аддиметр, содержащий задатчик гидрофизического параметра и два преобразователя гидрофизического параметра, расположенных по различные стороны от задатчика, а также усилитель и регистратор, дополнительно содержит полосовой фильтр и управляемый генератор электрического сигнала, при этом в качестве задатчика гидрофизического параметра применяется тональный гидроакустический излучатель звука (ГИ), а в качестве преобразователей - две волоконные катушки, оптически согласованные с источником когерентного света и фотоприемником в волоконно-оптический интерферометр (ВОИ), причем в одной из волоконных катушек установлено фазосдвигающее устройство, подключенное к выходу управляемого генератора электрического сигнала, а выход фотоприемника через последовательно соединенные усилитель и полосовой фильтр подключен к управляющему входу генератора электрического сигнала, выход которого подключен также к регистратору.

Тональный ГИ звука выполнен перестраиваемым по частоте и с возможностью сдвига его относительно волоконных катушек ВОИ вдоль направления распространения звуковой волны.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема аддиметра.

Аддиметр содержит тональный ГИ1 звука и ВОИ, две волоконные катушки которого 2, 3 расположены по обе стороны от ГИ1 вдоль направления распространения звуковой волны 4 вдоль и против направления движения объекта (или потока жидкости со скоростью V).

ВОИ содержит также источник 5 когерентного света и фотоприемник 6, а также фазосдвигающее устройство 7, расположенное в одной из волоконных катушек, например, катушке 2.

Выход фотоприемника 6 ВОИ подключен через последовательно соединенные усилитель 8 и полосовой фильтр 9 (на частоту ГИ1) к управляемому входу генератора 10 электрического сигнала, подключенного выходами к фазосдвигающему устройству 7 и к регистратору 11.

ГИ1 выполнен перестраиваемым по частоте.

Полосовой фильтр 9 также может быть выполнен перестраиваемым по частоте в соответствии с частотой ГИ1.

ГИ1 может быть выполнен с возможностью сдвига его относительно волоконных катушек 2, 3 ВОИ вдоль направления распространения звуковой волны 4.

Аддиметр работает следующим образом. Устанавливают частоту излучения и положение ГИ1 относительно волоконных катушек 2, 3 такими, чтобы для заданного начального значения скорости V потока (движение объекта) звуковая волна 4 приходила на волоконные катушки 2, 3 в одной и той же фазе. В этом случае на выходе ВОИ будет нулевой сигнал.

Начальную разность фаз интерферирующих лучей ВОТ задают с помощью фазосдвигающего устройства и генератора 10 равной 90°.

Любое изменение величины скорости движения объекта приводит к появлению на выходе ВОИ сигнала на частоте излучения ГИ1. Этот сигнал усиливается усилителем 8, проходит полосовой фильтр 9 и поступает на управляемый вход генератора 10, который направляет соответствующие сигналы на фазосдвигающее устройство 7 и регистратор 11.

Фазосдвигающее устройство 7 восстанавливает разность фаз между интерферирующими лучами ВОИ до нулевой для каждого приращения скорости. При этом регистратор 11, отградуированный в единицах приращения скорости, укажет оператору искомый результат.

Для расширения рабочего диапазона аддиметра можно изменять рабочую частоту ГИ1 и его расстояния до волоконных катушек 2, 3 ВОИ.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для оценки приращений скорости самодвижущихся надводных и подводных объектов. Изобретение заключается в том, что между двумя волоконными катушками волоконно-оптического интерферометра (ВОИ) устанавливают вдоль направления распространения акустической волны гидроакустический излучатель (ГИ). ВОИ также содержит источник когерентного света и фотоприемник, усилитель, полосовой фильтр, генератор электрического сигнала, регистратор. ВОИ также содержит фазосдвигающее устройство, установленное в одной из волоконных катушек. Технический результат - защита аддиметра от влияния электрических и магнитных помех, повышение точности. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Аддиметр, содержащий задатчик гидрофизического параметра и два преобразователя гидрофизического параметра, расположенных по различные стороны от задатчика, а также усилитель и регистратор, отличающийся тем, что дополнительно содержит полосовой фильтр и управляемый генератор электрического сигнала, при этом в качестве задатчика гидрофизического параметра применяется тональный гидроакустический излучатель звука, а в качестве преобразователей - две волоконные катушки, оптически согласованные с источником когерентного света и фотоприемником в волоконно-оптический интерферометр, причем в одной из волоконных катушек установлено фазосдвигающее устройство, подключенное к выходу управляемого генератора электрического сигнала, а выход фотоприемника через последовательно соединенные усилитель и полосовой фильтр подключен к управляемому входу генератора электрического сигнала, выход которого подключен также к регистратору.2. Аддиметр по п.1, отличающийся тем, что тональный гидроакустический излучатель звука выполнен перестраиваемым по частоте,3. Аддиметр по п.1, отличающийся тем, что тональный гидроакустический излучатель звука выполнен с возможностью сдвига его относительно волоконных катушек вдоль направления распространения звуковой волны.