Устройство для измерения параметров течения Советский патент 1983 года по МПК G01P5/02 

Устройство относится к устройст вам для измерения гидрофизических процессов в водоемах и может быть использовано для индикации -условий возникновения явлений тягуна в мор ких портах, .По основному авт. ев, 513311 известно устройство для , измерения параметров течения содержит о новной и дополнительный приемники, укрепленные на штанге, связанной с неподвижным основанием и пре образоватгелем деформации, причем о ем дополнительного приемника значительао превышает объем основного и дополнительный приемник помещен в защитный кожух/ выполненный,; например, в виде вертикальной цилинд рической трубы, по крайней мере од конец которой открыт 1 , При работе известнрго устройства дополнительный приемник воспринимает нагрузку, обусловленную , фактором наклонов водной поверхности в точке измерения; Однако ра . пределение наклонов водной поверхности под корпусом судна при тягуне является переменным, что приводит к возникновению ошибки индикации по измерению в точке..Фактор наклонов водной поверхности в длин новолновых процессах, формирующих явление тягуна, является преоб ладающим, поэтому требуется измере ние параметров уклона водной повер ности с большой точностью и учет его под всем корпусом судна. Цель изобретения - повышение точ ности индикации условий возникновения тягуна путем учета параметров наклонов водной поверхности под все корпусом судна. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено размещеннглми в. .горизонтальной плоскости по взаимно перпендикулярным осям измерителями гидростатического давления, связанными линиями связи с приемниками давленияj разнесенными на дне под корпусом судна по осям размещения измерителей гидрост тического давления, при этом внутренние полости измерителей, приемников и- линии связи заполнены жидкостью, по плотности близкой с во-ДОЙ. . . На чертеже показано предлагаемое устройство. Устройство состоит из приемника 1 течения, который укреплен на поддерживающей штанге 2, Ниже.приемника течения на штанге 2 смонтирован дополнительный приемник 3, являю приемником горизонтальной со тавляющей выталкивающей силы, возникакяцей вследствие наклонной водI ной поверхности при наличии на пор товой акватории длиннопериодных морских волн или сейшеобразных колебаний. У основания штанги 2 размещен измерительный преобразователь 4 деформации штанги, например тензо.датчики, измеряющие составляющие силы, действующих наштангу 2 в двух взаимно перпендикулйрных направлениях. Выход измерительного преобразователя 4 через сальник 5 кабелей связи б подключен к измерительному прибору 7. Поддерживающая штанга 2 неподвижно укреплена на основании 8, которое выполнено в виде ци-. линдра со сферическим днищем. Цилиндрическая части основания 8 имеет сеть 9 отверстий. С внутренней стороны основания эта сеть отверс:-тий закрыта войлочным фильтром 10. На основании 8 укреплен вертикальный цилиндрический кожух 11, предназначенный для защиты дополнительного приемника 3 от прямого воздействия течения. Для предотвра:щения движений воды в защитном кожухе на его внутренней стороне выполнены кольцевые ребра 12 жесткости. В верхней части кожуха 11 выполнено, отверстие 13, через которое выведена наружу поддерживающая штанга 2 с при,емником 1 течения. Для придания приемнику 3 вертикальной устойчивости в его верхней части установлена пенопластовая накладка 14. Снизу к приемнику 3. крепится баллансир 15 для придания поплавку нулевой плавучести. В цилиндри-чёской части -основания укреплены; змери.тели 16 гидростатического давления, выполненные, например, в виде сильфонов, внутренние полости которых соединены четырьмя линиями 17связи- с приемниками 18давления, выполненными в виде камер, .снабжен-.ных эластичными мембранами. Внутрен ние полости приемников 18, линий 17 связи и измерителей 16 заполнены жидкостьЬ, например селиконовым м-ас-. лом. Подвижные части измерителей 16 гидростатического давления (сильфонов)- соединены попарно в . двух взаимно перпендикулярных направле.ниях с поддерживающей штангой 2 жесткими связями 19. Все устройство в целом закреплено в кардановом подвесе 20, который устанавливается на дне. на треноге 21, имеющей диски 22 на каждой ноге, для фиксации вертикального положения конструкции на дне служит поршень 23, расположенный в цилиндре 24, с укрепленным на его нижнем конце грузом-фиксатором 25. В качестве измерительного прибора 7 ложет быть использована тензостанция, например, типа 8АНЧ-7М, показания которой регистрируются с помощью осциллографа или ленточного самописца.,

Устройство работает следующим образом. .

Его опускают на дно в месте ожидаемой стоянки судна или другого плавучего сооружения. Под действием силы тяжести основания 8 и- грузафиксатора 25 устройство занимает вертикальное положение в кардановом подвесе 20. После растворения предохранительной вставки в цилиндре, 24 (пе показана, которая удерживает поршень в верхнем положении, груз 25 вместе с поршнем 23 опускается вни.з, достигает дна и фиксирует вертикальное положение под- . вижной части конструкции. Орбиталь ное движение.частиц в длинной волне приводящее к возникновению реверсивгных горизонтальных течений, воздействует на приемник 1 течения с силой, пропорциональной квадрату скорости течения, и деформирует штангу 2. Горизонтальная- составляющая выталкивающей силы восприни- мается дополнительным приемником 3 и деформирует штангу 2. Так- как

горизонтальная составляющая выталкивающей силы зависит от водоизме, щения,, то дополнительный приемник 3 выполнен с объемом, значительно превышающим объем основного приемника 1. Прямое воздействиетечения на дополнительный приемник 3 исключается помещением его в кожух 11. Благодаря наличию отверстия 13

и сети 9 отверстий, которые делают .внутреннюю часть кожуха фак- тически открытой, наклоны водной поверхности длинных волн (т.е. наклоны изобарических поверхностей) передаются внутрь кожуха без искажений. Таким образом, штанга 2 будет одновременно деформироваться обеими силами, формирующими явление тягуна в морских- портах орбитальным движением частиц воды и наклонами водной порерхности длинных волн. .

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность индикации условий возникновения тягуна. .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАМЕТРОВ ТЕЧЕНИЯ по авт. св. № 513311,; о тли ч ающее с я тем, что, .д целью повышения точности индика- ции условий возникновения тягуна путем учета параметров наклонов вод- ной поверхности под всем корпусом судна, оно снабжено четырьмя размещенными в горизонтсШьной плоскости по взаимно перпендикулярным осям измерителями гидростатического давления, связанными линиями свя зи с приемникамидавления, разнесенными на дне под корпусом судна по осям размещения измерителей гидростатического давления, при этом внутренние полости измерителей-, приемников, и линии связи за.- полнены жидкостью, по плотности близкой с водной. со 4;: