Устройство для измерения характеристик морских ветровых волн Советский патент 1987 года по МПК G01C13/00 

измерительные датчики 7, расположенные между поплавками 1. Каждый из поплавков I выполнен в виде набора элементов 8 плавучести, жестко соединенных между собой так, что расстояние между ними соизмеримо с их поперечным сечением, и размещенных внутри плоского кольца 9 из нерастяжимой пленки. При измерениях элементы 8 плавучести занимают вертикальное положение и удерживаются в полу

1

Изобретение относится к океанографии и предназначено для изучения поверхностных волн, в частности коротких волн и ветровой ряби. Измеряемые характеристики: возвышение поверхности (уровень), уклоны( наклоны) волн и т.п.

Целью изобретения является повышение точности игэмерений характеристик поверхностных волн путем уменьшения искажений волнового поля, вносимых поплавками

На чертеже схематично изображена конструкция предлагаемого устройства Устройство представляет собой буй состоящий из трех разнесенных друг от друга поплавков 1. В центре буя установлен карданный подвес 2, прикрепленный к поплавкам 1 с помощью соединительных штанг 3. Б карданном подвесе 2 закреплена веха 4, имекяцая груз 5 на нижнем конце для придания ей положения, близкого к вертикальномунов

чики 7, например струнные датчики уклона морской поверхности, размещенные в пространстве между поплавками 1

Каждый поплавок I выполнен в виде набора элементов 8 плавучести, имеющих поперечное сечение малой площади, например цилиндров малого диаметра. Элементы 8 плавучести жестко скреплены между собой так, что расстояние между двумя соседними элементами соизмеримо с их поперечными размерами. Вокруг набора элементов 8 плавучести расположено плоское кольцо 9 из нерастяжимой пленки, например полиэтилена. Толщина пленки О,

На вехе 4 посредством крогаитей 6 установлены измерительные дат

погруженном состоянии, а плоские пленочные кольца 9 плавают на поверхности воды. Набегающие волны разбиваются элементами 8 плавучестей на более короткие волны и частично гасятся. Отраженные от элементов 8 плавучести короткие волны, достигая колец 9, сглаживаются ими. Каждый элемент 8 плавучести выполнен с поперечным размером Л,,/2 ( о минимальная длина исследуемых волн).1 ил.

0

5

0

,

30

35

0,3 мм. Внутренний диаметр пленочного кольца 9 превытает диаметр набора элементов 8 плавучести примерно в 1,05 раз.

Чирина кольца 9 может быть выбрана 10-20 см.

Расстояние Е между отдельными элементами плавучести, образующими поплавок, приблизительно равно d, где d - диаметр элемента плавучести.

Если I d, то значительно увеличиваются размеры поплавка, если , то набор элементов генерирует волны как сплошной поплавок. При происходит резонансное или так называемое брегговское рассеяние, при котором для паразитших волн выполняется условие: . Параметры d и Е определяются из условия , где Q наименьшая длина волн, характеристики которых надо измерить.

Устройство работает следукадим образом.

Под действием груза 5 веха 4 и, соответственно, датчики 7 занимают положение, близкое к вертикальному, и удерживаются поплавками I в полупогруженном состоянии. При этом пленочные кольца 9 плавают на поверхности воды. Набегающие на поплавки 1 волны разбиваются на более короткие волны и частично гасятся. Короткие волны, отралсаясь от элементов 8, достигают кольца 9 и сглаживаются им. В результате этого в волновое поле между поплавками I, где размещены измерительные датчики 7, не вносятся искажения, что и обуславливает позышение точности измерения характеристик исследуемого волнового поля.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерений за счет исключения ошибок, обусловленных паразитными волнами, амплитуды которьк составляют несколько сантиметров. Спектр поверхностных волн является крутоспадающим, т.е. с уменьшением длины амплитуда волн быстро уменьшается, поэтому для волн разных длин повышение точности будет разным. Для волн, имеющих м, повьшение точности составит несколько процентов, при sJ 10 см порядка десятков процентов.

5

058744

Формула изобретения ycTpojicTBo для измерения характеристик морских ветровых волн, содержащее трехпоплавковый буй и вертикально ориентированную веху с датчиками, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, каждый поплавок помещен внутри введенного кольца из нерастяжимой плавучей пленки и выполнен в виде набора вертикально расположенных элементов плавучести, соединенных между собой и отстоящих друг от друга на расстояние Д -flg/2, каждый элемент выполнен с поперечник размером /1о/2, где - наименьшая длина исследуемых волн.

fO

Изобретение относится к океанографии и используется для изучения поверхностных волн. Цель изобретения - повьшение точности измерения характеристик морских ветровых волн. Устройство представляет собой буй из трех разнесенных друг от друга поплавков 1, установленных посредством штанг 3 на карданойом подвесе 2,, в котором закреплена веха 4. На вехе 4 с помощью кронштейнов 6 закреплены i сл со о О1 оо 4