Автоматический регистрирующий волнограф Советский патент 1960 года по МПК G01F23/00 

Недостатком известных автоматических регистрирующих волиографов является то, что оии дают такую запись волнения моря, которая требует дополнительнор весьма трудоемкой расшифровки.

Описываемый автоматический волнограф позволяет регистр15ровать непосредственно профиль волны, что достигается применением в волнографе регистрирующего механизма новой конструкции.

Регистрирующий механизм состоит из следующих основных элементов: лентопротяжного механизма, записывающего пера и релейной системы. Все эти элементы размещены в одном водонепроницаемом немагнитном корпусе.

Турбинное колесо состоит из диска с профилированными лопатками. В средней части диска укреплен постоянный магнит U-образной формы. Турбинное колесо предназначается для преобразования вертикальных перемещений во вращательное.

Аккумуляторная батарея помещена в водонепроницаемый корпус и предназначается для питания электродвигателя лентопротяжного механизма и релейной системы.

Проточная часть состоит из кольцево насадки, цилиндрическо о корпуса, турбинного колеса, передноо и заднего направляющих аппаратов, состоящих из профилированных лопаток, расположенных радиально внутри насадки.

Проточная часть волнографа служит для получения в ней параллельного потока жидкости в период вертикального перемещения волнографа.

Кинематическая схема устройства показана на фиг. 1; на фиг. 2- его электрическая схема.

В период записи волнового профиля датчик волнографа соверщает поступательно-возвратные неремещения. В проточной части волнографа возникает параллельный поток жидкости, который приводит во враще№ 128153- 2 -

ние турбинное колесо / ;волнографа. Число оборотов турбинного колеса находится в определенном постоянном соотногпении с величиной вертикального перемещения датчика волнографа.

Работа волнографа совершается следующим образом: турбинное колесо / вращает ходовой винт 2 регистрирующего механизма. Передача вращения от турбинного колеса / к ходовому винту 2 осуществляется при помощи постоянных магнитов . Взаимодействие постоянных магнитов происходит через водонепроницаемый экран 5, являющийся одной из стенок корпуса регистрирующего механизма.

На ходовом винте 2 находится гайка-каретка 6, па которой закреплены царапающее перо 7 и пружина 8, прижимающая перо к бумаге. Пружина 8 при ходе пера скользит по направляющей 9 и тем самым обеспечивает постоянный нажим пера на бумагу во время его хода. Царапающее перо имеет вертикальный выступ, при помощи которого осуществляется замыкание и размыкание контактов концевых выключателей 10 и размыкание контакта выключения реверса 11 (среднего и нулевого положения пера).

При подходе пера в крайнее левое положение выступ пера упирается в левый выключатель 10 и замыкает цепь реле правого хода пера, после чего перо начинает двигаться в обратном направлении до того момента, когда выступ пера разомкнет контакт выключения реверса 11. Этот момент соответствует среднему - нулевому положению пера 7.

Перестановка пера 7 из крайнего левого и крайнего правого положений осуществляется с помощью фрикционных дисков 12 и 13 механизма реверса, приводимого в движение электродвигателем 14. Фрикционные диски 12 и 13 вращаются на осях, закрепленных на балансирном рычаге 15. Вращение фрикционных дисков 12 и 13 осуществляется электродвигателем 14 непосредственно через червячную пару 16 и 17, коническую пару 18 к 19 к цилиндрические щестерни 20, 21 и 22.

Балансирный рычаг 15 насажен на 23, относительно которого он может свободно поворачиваться на некоторый угол. Балансирный рычаг 15 является механизмом, прижимающим вращающиеся фрикционные диски 12 VI 13 к щкиву 24 следующим образом: при замыкании электрической цени реле 25 левого хода балансирный рычаг 15 притягивается к сердечнику реле 25 и тем самым прижимает вращающийся фрикционный диск /5 к щкиву 24, закрепленному на ходовом винте 2. Ходовой винт начинает вращаться влево, преодолевая момент трения в гайке-каретке 6 и крутящий момент турбинного колеса 1. При замыкании электрической цепи реле 26 правого хода балансирный рычаг притягивается к сердечнику реле 26, прижимая фрикционный диск 12 к щкиву 24, при этом ходовой винт 2 начинает вращаться вправо до тех пор, пока выступ пера 7 не разомкнет контакт выключателя реверса 11. После этого фрикционный механизм отключается и перо 7 снова начинает записывать кривую волнового профиля.

ОднОВремепио с механизмом (реверса электродвигатель 14 приводит в движение лентопротяжный механизм. Передача враи1.ения от электродвигателя 14 к лентопротяжному механизму осуществляется через червячные пары 16, 27 и 28, 29. Привод, наматывающий катущки, осуществляется через щестерни 30 и 31. При дрейфе поплавка, к которому подвешен волнограф, и при записи очень больших и редко встречающихся волн происходит постепенное смещение записывающего пера 7 и записываемой им кривой волнового профиля к одной из кромок бумажной ленты. Поэтому возникает необходимость, время от времени, в механической перестановке нера 7 в среднее положение относительно бумажной ленты, что осуществляется автоматически с помощью работы электросхемы, изображенной на фиг. 2.

Работа электрической схемы осуществляется следующим образом: когда каретка-гайка с пером оказывается в одном из крайних положений, замыкается контакт 32 или 33, при этом образуется электрическая цепь для срабатывания реле 34 (35) через контакт 36. Реле срабатывает и своими контактами 37 (38) блокирует себя. Одновременно с этим осуществляется фрикционное сцепление дисков 12 или 13 со щкивом 24 с помощью балансирного рычага. Двигатель, вращающийся непрерывно,, начинает перемещать каретку с перо,м из крайнего положения в среднее. Как только каретка с пером отойдет из крайнего положения, контакт 32 (33) размыкается, но реле 34 (35) оказывается нод током уже через свой блокировочный контакт 37 (38). Поэтому каретка продолжает перемещаться. Дойдя до среднего положения, ка ретка размы1кает1нормально замкнутый контакт 36, при этом разрывается цепь тока обмотки реле 34 (35), балансирный рычаг нриходит в среднее положение. Записывающий механизм оказывается в своем исходном положении.

Предмет изобретения

Автоматический регистрирующий волнограф, содержащий буй или т. п. пловучий объект и связанную с ним турбинку, вращаемую потоком воды при вертикальных колебаниях буя и перемещающую пищущий орган регистрирующего механизма, отличающийся тем, что, с целью регистрации профиля волн, турбинка связана с пищущим органом ходовым винтом, периодически соединяемым для возврата пищущего органа в нулевое положение с электродвигателем реверсирующего механизма, управляемого посредством реле, включаемых в цепь тока пишущим ортаном.

- 3 -№ 128153

Фиг. I