Устройство для измерения гидрофизических параметров среды Советский патент 1985 года по МПК G01N11/00 

2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что модулятор контролируемого потока по гидрофизическому параметру выполнен в виде инжектора солевого раствора, установ ленного ортогонально оси гидродинамического насадка. 3.Уст{)0йство по П.1, о т л и ч а ю щ е е с я Тем, что модулятор контролируемого потока по гидрофизическому параметру выполнен в виде инжектора жидкости, перегретой отно70сительно исследуемой среды, и установлен ортогонально оси гидродинамического насадка. 4. Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что модулятор контролируемого потока по гидрофизическому параметру выполнен в виде электропроводной нити, установленной относительно оси гидродинамического насадка и подключенной к накопителю электрической энергии.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГИДРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СРЕДЫ, содержащее измерительный преобразователь, закрепленный на державке, выход которого подключен к первому входу, регистратора, и средство градуировки и поверки измерительного преобразователя, в виде гидродинамического насадка с гидротрактом создания .контролируемого потока и контрольного прибора, подключенного выходом к второму входу регистратора, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности за счет осуществления экспресс-градуировки и поверки измерительного преобразователя в условиях эксплуатации, измерительный преобразователь с державкой установлены внутри гидродинамического насадка с возможностьюуправляемого перемещения вдоль оси последнего, при этом на входе гидродинамического насадка установлен модулятор контролируемого потока по гидрофизическому параметру, а в двух сечениях i упомянутого насадка выполнены два СО ряда окон, снабженных заслонкой, размер которой совпадает с размером одного ряда, причем один ряд окон гидродинамически соединен с входом гидротракта создания контролируемого потока, а заслонка жестко соединена с державкой измерительного преобразователя. 7 // 1/ S t /г Z е J . I

Изобретение относится к технической физике и технике испытаний измерительных устройств.

Целью изобретения является повьшение точности измерений за счет осуществления экспресс-градуировки и поверки измерительного преобразователя на его штатном месте в условиях эксплуатации.

На фиг. 1 представлена электрогидродинамическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эскиз гидродинамического насадка с державкой измерительного преобразователя в условиях экспресс-градуировки; на фиг. 3 - то же, в условиях измерения

Устройство для измерения гидрофизических параметров среды содержит измерительный преобразователь 1 с державкой 2. Выход измерительного преобразователя 1 через вторичную аппаратуру (не показана) подключен к первому входу регистратора 3 с помощью кабеля 4.

Имеется также средство экспрессградуировки измерительного преобразователя в условиях эксплуатации, выполненное в виде гидродинамического насадка 5, снабженного двумя рядами окон 6 и 7, последовательно расположенными вдоль образующих гидродинамического насадка 5, При этом окна 6 гидравлически соединены коллектором (не показан) с гидротрактом создания в насадке 5 контролируемого потока и гидравлически согласованы с гидротрактом. Гидротракт выполнен в виде насоса 8, соединенного

трубопроводом 9 через окна 6 с гидродинамическим насадком 5. В трубопроводе 9 установлен контрольный прибор 10 скорости потока в гидродинамическом насадке 5, соединенный выходом с вторым входом регистратора 3. Державка 2 выполнена с возможностью смещения вдоль оси гидродинамического насадка 5 с помощью устройства

дистанционного управления, состоящего, например, из блока 11 управления и электромагнита 12, соединенных электрическим кабелем 13. В гидродинамическом насадке 5 имеется ограничитель 14 относительного продольного, смещения державки 2 с закрепленным в ней измерительным преобразователем 1.

С державкой 2 жестко механически

соединена заслонка 15. При этом размах смещения державки 2 относительно гидродинамического насадка 5 подобран таким по величине, что заслонкой 15 в положении экспрессградуировки и эксплуатации измерительного преобразователя 1 соответственно перекрываются окна 7 или 6.

Гидродинамический насадок 5 снабжен модулятором контролируемого потока по гидрофизическому параметру, который может быть выполнен в виде инжектора 16 солевого раствора, соединенного кабелем 17 с блоком 18 управления. Модулятор контролируемого

потока по гидродинамическому параметру может быть выполнен также в виде инжектора жидкости, перегретой относительно исследуемой среды.

3

установленного ортогонально оси гидродинамического насадка 5, или в виДе электропроводной нити, установленной ортогонально оси гидродинамического насадка 5 и подключен ной к накопителю электрической энергии, управляемому блоком управления

Устройство для измерения гидрофизических параметров среды работает следующим образом.

Перед эксплуатацией проводят градуировку устройства по измеряемому гидрофизическому параметру на аттестованной стационарной гидродинамической установке (не показана) в условиях, максимально приближенны к условиям эксплуатации прибора.

Если измеряемым гидрофизическим параметром является скорость (и ее пульсации), то проводят градуировку по скорости, если пульсации температуры - по температуре и т.д.

Гидродинамический тракт создания контролируемого потока вместе с контрольным прибором 10, вторично (не показана) и регистрирующей аппаратурой 3 проходят метрологическую аттестацию с целью их дальнейшей эксплуатации непосредственно в натурных условиях.

Затем располагают устройство в исследуемой среде, например на буксируемом носителе (не показан) в акватории 19 океана (фиг. 1). При это блоки 11 и 18 управления, а также насос 8 и регистратор 3 располагаются на судне (не показано). Контрольный прибор 10, измеряющий скорость создаваемого в гидродинамическом насадке 5 потока, может располагаться в трубопроводе 9, через который осуществляется также сброс в океан воды, засасываемой насосом 8 через грщродинамический насадок 5.

Допустим, в качестве измерительного преобразователя 1 применяется (как в известном устройстве)термоанемометрический преобразователь океанической турбулентности.

Измерительный преобразователь 1 устанавливают в рабочем положении относительно гидродинамического насадка 5 (фиг. 3), когда чувствительный элемент измерительного преобразователя 1 находится вне гидродинамического насадка 5, окна 6 закрыты заслонкой 15, а окна 7 открыты.

70 - 4

При буксировке устройства на выходе измерительного преобразователя 1 появляется пульсационный электрический сигнал, несущий информацию о пульсациях скорости в среде. Сигнал записывается регистратором 3.

До этого момента работа предлагаемого устройства не отличается от работы известного.

В процессе эксплуатации измерительный преобразователь 1 подвергается загрязнениям, старению, коррозии, отложению солей и т.п. Это неизбежно изменяет как его градуировочную кривую, так и динамические параметры. Кроме того, изменения температуры, солености, плотности, давления и других показателей исследуемой среды вносят дополнительную неопределенность в интерпретацию получаемых с помощью эксплуатируемого устройства результатов и приводят к снижению точности измерений гидрофизических параметров.

Для повышения точности измерений непосредственно в условиях эксплуатации устройства на его штатном месте проводится экспресс-градуировка или поверка измерительного преобразователя 1.

Для этого прекращают буксировку устройства и с помощью блока 11 управления и электромагнита 12 перемещают державку 2 с измерительным преобразователем 1 и заслонкой 15 в положение экспресс-градуировки (фиг.2) при котором окна 7 закрываются заслонкой 15, а окна 6 открываются. Включают насос 8. В гидродинамический насадок из окружающего пространства засасывается поток жидкости скорость которого контролируется контрольным прибором 10 по показаниям регистратора 3. Отработанная жидкость сбрасывается в океан. Методом сравнения показаний измерительного преобразователя 1 и контрольного прибора 10 на регистраторе 3 проводят градуировку (или поверку измерительного преобразователя 1 при условиях эксплуатации последнего. При этом результаты градуировки учитывают реально существующие на данное время параметры измерительного преобразователя 1.

Если допустить, что в качестве измерительного преобразователя используется термоанемометрический