Устройство для измерения подвижек припайного льда водоема Советский патент 1988 года по МПК G01B5/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при проведении проект но-изыс- кательских и научно-исследовательских работ на шельфе в замерзающих морях для изучения подвижек припайного льда, а также для предупреждения об опасных подвижках, например, в зонах установки буровых платформ. I Цель изобретения - повьшение |точности измерений в условиях изме- Iнения направления подвижек. I На фчг.1 представлено устройство 1ДЛЯ измерения подвижек припайного льда водоема, общий вид;на фиг.2 Iсечение А-А на фиг.1; на фиг.З - 1схема установки устройства на при- |пайном льду.

; Устройство содержит якорь 1, первый измерит ьный блок 2, вьшолнен- ный в виде опорной рамы З установ- |ленного на ней шкива 4, отсчетного |узла 5, троса 6, один конец которо- |го жестко связан с якорем 1, а дру- гой перекинут через шкив 4, и противовеса 7, закрепленного на другом |конце троса; второй измерительный ;блок 8, выполненный в вида опорной ;рамы 9, установленного на ней шкива |10, отсчетного узла 11, троса 12, |один конец которого жестко закреп- |Лен на якоре 1.в точке за1феш1ения |троса 6, а другой перекинут через |шкив 10, и противовеса 13, установ- ртенного на противоположном конце троса 12; третий измерительный блок ;14, выполненный в виде опорной рамы 15, установленного на ней шкива 16, отсчетного узла 17, троса 18, один конец которого жестко закреплен на якоре 1 в точке закрепления тросов 6 и 12, а другой перекинут через шкив 16, и противовеса 19, закрепленного на противоположном конце троса 18,

Перед измерением устройство устанавливают следующим образом.

В месте наблюдения выполняют лунку 20 в припайном льду 21 и измеряют глубину водоема Н. По обе стороны от лунки 20 на одной линии выполняют прорези 22 и 235 а в направлении, перпендикулярном линии этих прорезей, от лунки 20 вьшолня- ют третью прорезь 24. Длина каждой прорези равна Н. На концах прорезей 22-24 выполняют лунки 25-27 соответственно.Прикрепляют к якорю 1 кон0

5

цы.тросов 6, 12 и 18 (каждый длиной порядка 2Н). Над лунками 25-27 устанавливают соответствующие опорные рамы 3, 9 и 15 со шкивами 4, 10 и 16 и связанными с ними отсчетными узлами 5, 11 и 17. Пропускают через шкивы каждой рамы соответствуюш 1е тросы 6, 12 и 18, на концах тросов закрепляют противовесы 7, 13 и 19. Якорь 1 опускают на дно 28 водоема через лунку 20, а противовесы 7, 13 и 19 - в лунки 25-27 и натягивают кзркдый из тросов, в результате якорь 1 устанавливается на дне 28 водоема на одинаковом расстоянии по горизонтали от оси шкивов 4, ..10 и 16,-равном глубине Н водоема. Устройство работает следующим

0 образом.

1 , При вертикальных подвижках припайного льда 21 (колебаниях уровня водоема) в месте установки у ;трой- ства тросы 6, 12 и 18, оставаясь на5 тянутыми за счет действия противовесов 7, 13 и 19, приводят к поворотам шкивов 4, 10 и 16, которые регистрируются отсчетными узлами 5, 11 и 17. Поскольку .длины тросов 6j 12 и 18 .

0 между точками их расположения на

шкивах и точкой закрепления на якоре 1 являются одинаковыми, то в измери- тельньпс блоках 2, 8 и 14 формируются равные под модулю сигналы, отражающие одинаковые изменения длины тросов 6, 12 и 18 от исходного (ну- левого) значения.

При горизонтальных подвижках припайного льда 21 Б направлении вектора п лунки 25-27 смещаются относительно точки расположения якоря 1, при этом шкивы 4 и 10 поворачиваются в одном и том же направлении. Зарегистрированные в этом случае в измерительных блоках 3 и 9 величины оказьгоаются одинаковыми по знаку и их суммирование дает резу1;ьтат, пропорциональный перемещению. I

В условиях изменчивости направQ ления горизонтальных подвижек льда 21 относительновектора п фактический вектор N подвижек льда раскладывается на ортогональнь е составляющие векторы NI и N г. (фиг.З). Под

5 воздействием вектора N формируются противоположные по знаку сигналы в измерительных блоках 3 к 95 при этом вектор N влияет на сигнал в блоке 15 несущественно из-за незначптель5

0

5

ного изменения длины троса 18 в бло- ке 15 относительно его исходного положения. Под воздействием вектора N, формируется сигнал в блоке 15, влияние вектора N на сигналы в блоках 3 и 9 (по аналогии с предьщущим) также несущественно. По результатам, зарегистрированным в отсчетных узлах блоков 3, 9 и 15, определяют составляющие векторы N) и Nj и, соответственно, вектор N.

В общем случае, при наличии горизонтальных и вертикальных подвижек льда 21, путем обработки зарегистрированных отсчетными узлами 5, 11 и 17 величин сигналов, с учетом знаков этих величин выделяют величину вертикальных перемещений от горизонтальных, а для последних устанавливают фактическую ориентацию вектора N и отдельно определяют величину горизон

тальных перемещений, что существенно повышает точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения подвижек припайного л ьда водоема по авт..св. № 1249300, отличающ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений в условиях изменения направления подвижек, оно снабжено третьим измерительным блоком, аналогичным двум первым, трос которого расположен в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения тросов двух первых блоков, а длина этого троса от точки закрепления его на якоре до точки расположения на шкиве равна расстоянию между аналогичными точками дв.ух первых измерительных блоков,

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности измерений в условиях изменения направления подвижек . Для этого устройство, содержащее якорь 1, первый измерительный блок 2, вьшолненный в виде ной рамы, 3, шкива 4, отсчетного узла 5, троса 6, один конец которого жестко связан с якорем 1, а другой пе-- рекинут через шкив 4, и противове - 2 3 fmf ш А (рие. i са 7, закрепленного на другом конце троса 6, и второй измерительный блок 8, аналогичный первому, снабжено третьим измерительным блоком, аналогичным двум первым, трос которого расположен в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения тросов двух первых блоков, а днище этого троса от точки закрепления его на якоре до точки расположения па шкиве, равно расстоянию между аналогичными точками двух первых измерительных блоков 2 и В. Опорные рамы устройства установлены над соответствующи т лунками в припайном льду 21, а якорь 1 - на дне 28 водоема. При вертикальных и горизонтальных подвижках льда 21 происходит изменение дл1-шы тросоЕ, величина и направление которых в виде сигналов регистрир тотся отсчет- ными . При обработке сигналов в измерительных блоках выделяются отдельно величины вертикальных и горизонтальных подвижек льда. 3 ил. . iO 11 А 8 9 ffi лсад

И7Л /. ///Л

Ж Ж V

tfJt/s.Z

г

/Vf

./v/1.

л

22

Составитель В.Сьгроватский Редактор А.Маковская Техред А.КравчукКорректор Э.Лончакова

Заказ 5329/39

Тираж 680

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д„ 4/5

„J

X

j

f

Подписное