Устройство для измерения высоты волн Советский патент 1986 года по МПК G01C13/00 

12

импульсы на вход счетчика 20 не поступают, а в момент прохождения поплавком 5 статического уровня счетчик. 20 обнуляется. При нарастании волны на счетный вход счетчика 20 поступают импульсы, количество которых равно количеству мерных световодов 3,

1

Изобретение относится к приборо- ; строению, в частности к устройствам для измерения высоты волн в открытых водоемах.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

На чертеже изображена схема устройства для измерения высоты волн.

Устройство состоит из волномерной вехи 1 и блока считывания информации 2. Блок считывания информации 2 содержит размещенные в вехе I на расстоянии 1( друг от друга мерные световоды 3 и световод уровня 4. Блок считывания информации 2 состоит также из введенного в устройство перемещающегося по волномерной вехе 1 цилиндрического поплавка 5 с установленным в нем с противоположных торцов мерных световодов 3 источником света 6 и четырьмя фоточувствитель- ньми элементами 7-10, расположенными на расстояниях Ij друг от друга на линии, параллельной образующей цилиндрического поплавка 5, блок 11 формирования выходного сигнала, содержащий усилители 12-15, схему совпадения 16, триггер направления 17, две схемы И 18 и 19, а также счетчик импульсов 20 и блок регистрации 21, причем входы усилителей 12-15 подключены соответственно к фоточувст- .вительным зшементам 7-10, выход пер- вого усилителя 12 подключен на вход S-триггера направления 17, выход второго усилителя 13 подключен к входу схемы совпадения 16 и к входу первой схемы И 18, выход третьего усилителя 14 подключен к второму входу схемы совпадения 16, выход четвертого усилителя 15 подключен к входу R-триг- гера направления 17, выход схемы совпадения 16 подключен к входу второй

пересекаемых цилиндрическим поплавком 5. Количество импульсов, подсчитанное счетчиком 20 за время нарастания фронта волны, определяет высоту волны в масштабе, равном расстоянию между мерными световодами 3 вол- номерной вехи 1. 1 ил.

5

0

5

0

5

0

схемы И 19, выходы триггера направления 17 подключены к вторым входам схем И 18 и 19, выход первой схемы И 18 подключен к счетному входу счетчика импульсов 20, выход второй схемы И 19 подключен .к установочному входу счетчика импульсов 20, а счетчик импульсов 20 подключен к блоку регистрации 21. Световод уровня 4 расположен на расстоянии Ij от ближайшего мерного световода 3.

Устройство работает следующим образом.

Волномерную веху 1 в вертикальном положении фиксируют в дне водоема. При статическом уровне жидкости поплавок 5 располагается относительно волномерной вехи 1 таким образом, чтобы фоточувствительные элементы 8 и 9 одновременно освещались через мерный световод 3 и световод уровня 4 источником света 6. При этом на выходе схемы совпадения 16 появляется сигнал единицы.

Во время набегания волны цилиндрический поплавок 5 перемещается вертикально вверх по волномерной вехе 1. При этом световой поток от источника света 6 через мерные световоды 3 поочередно попадает на фоточувстви- тельньш элементы 7-10, и на выходах усилителей 12-15 после прохождения каждого мерного световода 3 формируются разнесенные во времени импульсы. Первый импульс с усилителя 12 устанавливает триггер направления 17 в положение 1, второй импульс с усилителя 13 проходит через первую схему И 18 на счетный вход счетчика импульсов 20, четвертый импульс с усилителя 15 возвращает триггер направления 17 в состояние О, Таким образом, в счетчик импульсов 20 заносится количество импульсов, равное

312803204

количеству мерных световодов 3, пере- Блок регистрации может быть уста- секаемых цилиндрическим поплавком 5 новлен в стационарном помещении с при набегании волны.передачей информации по линии связи.

При сбегании волны цилиндрический поплавок 5 перемещается вертикально вниз по волномерной вехе I. Световой поток от источника света 6 через мерные световоды 3 попадает в обратной последовательности на фоточувстви- тельные элементы , формируя на выходах усилителей 12-15 последовательность импульсов. При этом первый импульс с усилителя 15 устанавливает триггер направления 17 в состояние О, третий импульс с усилителя 13 поступает на вход первой схемы И 18, но не проходит на счетный вход счет- чика импульсов 20, так как на второй вход первой схемы И 18 с триггера направления 17 поступает запрет, четвертый импульс с усилителя 12 возвращает триггер направления 17 в исходное состояние 1. При прохождении поплавком 5 статического уровня жид- кости фоточувствительные элементы 8 и 9 освещаются одновременно через световод уровня 4 и ближайщий мерный световод 3, на выходах усилителей 13 и 14 появляется выходной сигнал, ко- торый через схему совпадения 16 и вторую схему И 19 (движение поплавка вниз) поступает на установочный вход счетчика импульсов 20. Таким образом при сбегании волны импульсы на вход счетчика 20 не поступают, а в момент прохождения поплавком 5 статического уровня счетчик импульсов 20 обнуляется. При нарастании волны на счетный вход счетчика импульсов 20 поступают импульсы, количество которых равно количеству мерных световодов 3, пересекаемых цилиндрическим поплав-, ком 5.

Количество импульсов, подсчитанное счетчиком импульсов 20 за время нарастания фронта волны, определяет высоту волны в масщтабе, равном расстоянию между мерными световодами 3 волномерной вехи 1.

Формула изобретени

Устройство для измерения вьйоты волн, содержащее волномерную веху с блоком считывания информации, блок формирования выходного сигнала и счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, веха выполнена в виде стержня прямоугольного сечения с размещенным на нем с возможностью перемещения цилиндрическим поплавком, блок считы-г вания информации выполнен в виде расположенных на стержне мерных световодов и размещенных на поплавке со сторон их противоположных торцов источника света и четырех фоточувствительных элементов, установленных параллельно стержню, блок формирования выходного сигнала выполнен в виде четырех усилителей, триггера направления , схемы совпадения и двух схем И, входы усилителей подключены к соответствующим фоточувствительным элементам, выход первого усилителя подключен к входу S-триггера направления, выход второго усилителя подключен к входу схемь совпадения и к входу первой схемы И, выход третьего усилителя подключен к второму входу схемы совпадения, выход четвертого усилителя подключен к входу R-триг- гера направления, выход схемы совпадения подключен к входу второй схемы И, выходы триггера направления подключены к вторым в ходам соответствующих схем И, выход первой схемы И подключен к счетному входу счетчика импульсов, выход второй схемы И подключен к установочному входу счетчи- ,ка импульсов, выход которого подключен к входу введенного блока регистрации, причем на среднем статическом уровне поверхности воды размещен параллельно мерным световодам дополнительный световод уровня.

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить надежность работы устройства. Волномерную веху 1 фиксируют в дне водоема. При статическом уровне жидкости поплавок 5 располагается относительно волно- мерной вехи 1 таким образом, чтобы фоточувствительные элементы 8 и 9 одновременно освещались через мерный световод 3 и световод 4 уровня ист точником 6 света. При сбегании волны (Л с