Устройство для определения фазовой скорости поверхностных волн Советский патент 1990 года по МПК G01C13/00 

Изобретение относится к океанографическим измерениям и предназначено для исследований поверхностных волн.

Целью изобретения является расширение диапазона измерений.

На чертеже схематично представлено предлагаемое устройство.

Устройство может быть размещено на океанографической платформе или другом установленном на дне основании. Устройство содержит перфорированные цилиндры 1, внутри которых помещены поплавки 2. Каждый поплавок 2 может перемео;аться только вдоль вертикально ориентированных направляющих 3. Каждый поплавок с помощью штанги 4 жестко связан с гидродинамическим демпфером 5. Вблизи оси каждого перфорированного цилиндра 1 на поплавках 2 размещены электрические ключи 6 и 7, замыкающиеся при попадании из воздуха в воду.

Перфорированные цилиндры 1 предназначены для отфильтровывания коротко- периодных поверхностных волн, имеющих длину менее fle, а также для защиты

электрических ключей 6 и 7 от брызг. Перфорация выбирается с таким расчетом, чтобы короткие волны (длиной менее 0) не успевали заполнить цилиндр до уровня, где расположены электрические ключи b и 7. Перфорированные цилиндры 1 устанавливают в вертикальном положении. Взаимное расположение перфорированных цилиндров таково, что помещенные внутри на поплавках 2 электрические ключи 6 и 7 находятся вдоль линии распространения волн.

Гидродинамический демпфер 5 соединен с поплавком 2 жестко, но с возможностью регулирования расстояния между ними, например путем его перемещения по штанге 4 и фиксацией винтом и.

Электрический ключ 6 включен в цепь, соединяющую генератор 9 импульсов с блоком 10 измерения временных интервалов. Электрический ключ 7 соединен с блоком Ю измерения временных интервалов и регистратором 11.

Открытые сверху и снизу перфорнрованныетикально

цилиндры 1 устанавливают вертак, чтобы их нижние концы всегда были погружены в воду. Высота перфорированных цилиндров 1 выбирается такой, чтобы при прохождении волн

10

15

р

5432294

максимальной высоты их верхний конец оставался над водой. Диаметр перфорированных цилиндров должен быть меньше в 10 и более раз минимальной длины исследуемых волн. Расстояние между перфорированными цилиндрами 1 устанавливается в пределах от нетверти длины измеряемой волны до половины длины.

Поплавки 2 выполняют из пенопласта в форме дисков. Диаметр поплавков 2 на 10% меньше внутреннего диаметра перфорированных цилиндров 1. Направляющие 3 выполняются в виде натянутых тросов, проходящих через центр перфорированного цилиндра 1 и центр поплавка 2. К поплавкам 2 прикреплены выполненные из трубки штанги 4, через которые проходят направляющие 3. Гидродинамический демпфер 5 представляет собой горизонтально ориентированную площадку, которая может перемещаться вдоль штанги 4 и крепиться на заданном расстоянии от поплавка 2.

В качестве электрических ключей 6 и 7 использованы известные конструкции, состоящие из двух близко расположенных электродов, замыкаемых водой.

Устройство работает следующим об- разом.

-При прохождении волн длиной боль- ше 7ч0 поплавки 2 отслеживают эти волны, электрические ключи 6 и 7 остаются незамкнутыми. При прохождении волн

20

25

30

35

0

5

0

5

длиной 0 и менее, гидродинамические демпферы 5 стабилизируют поплавки 2 от вертикальных перемещений и при прохождении гребня волны электрические ключи 6 и 7 в перфорированных цилиндрах 1 погружаются в воду. При прохождении переднего склона волны длиной сначала происходит замыкание электрического ключа 6, подключающего выход генератора 9 импульсов к входу блока 10 измерений временных интервалов. Когда передний склон достигнет второго электрического ключа 7 и замкнет его, то электрический ключ 7 останавливает блок 10 измерения временных интервалов и подает сигнал перезаписи на регистра- Top 11. Количество импульсов, зафиксированных регистратором 11, пропорционально времени &t прохождения переднего склона волны между электрическими ключами 6 и 7. Точность определения скорости зависит от быстродействия электрических ключей и частоты генератора 9 импульсов. Сели частота генератора 9 импульсов 1000 Гц, то зарегистрированное количество импульсов численно равно времени между замыканиями электрического ключа 6 и 7 с точностью до 0,001 с. Фазовая скорость определяется по формуле

C,-l/At, где 1 - расстояние между ключами;

At - время между их замыканием.

Электрические ключи b и 7 размыкаются после прохождения волны в момент, когда они из воды попадают в воздух. Формула изобретения

Устройство для определения фазовой скорости поверхностных волн, содержа0

5

цее две направляющие, размещенные на жесткой бате на известном расстоянии друг от друга, с индикаторами уровня, соединенными с блоком измерения временных интервалов, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, оно снабжено поплавками, перфорированными цилиндрами, гидродинамическими демпферами и генератором импульсов, каждый поплавок установлен с возможностью продольного перемещения в перфорированном цилиндре и жестко связан с гидродинамическим демпфером, генератор импульсов подключен к одному из индикаторов уровня и к блоку измерения временных интервалов, а каждый индикатор уровня выполнен в виде электрического ключа.

Изобретение относится к океанографии. Целью изобретения является расширение диапазона измерений. Устройство содержит индикаторы уровня, соединенные с блоком измерения временных интервалов. Каждый из индикаторов включает в себя ключ 6(7), закрепленный на поплавке 2, установленном в перфорированном цилиндре 1 и связанном с гидродинамическим демпфером 5. Расстояние между индикаторами зависит от измеряемой длины волны. Ключ 6 подключает выход генератора 9 импульсов к входу счетчика импульсов, а ключ 7 коммутирует счетчик с регистратором 11. 1 ил.