ДАТЧИК ПЛОТНОСТИ ТОКА В МОРСКОЙ ВОДЕ Советский патент 1971 года по МПК G01R1/00 

Изобретение относится к области измерения электрических токов и может быть использовано в комплексных гидрофизических и геофизических исследованиях морей и океанов.

Известен способ измерения плотности электрических токов в морской воде, основанный на из-мерении разности потенциалов в двух точках токового поля с помощью контактирующих с водой неполяризуемых электродов,

В основе этого способа лежит известная связь между измеряемой разностью потенциалов в двух пространственно разнесенных точках и проекцией вектора плотности токов на направление разноса, т. е. на направление измерительной базы. При этом, однако, не разделяются относительное электрическое поле, обусловленное движением баз в стационарном геомагнитном поле, и электрическое ноле, связанное с токами в морской воде.

С целью устранения э. д. с. индукции, вызванной перемещением в геомагнитном поле проводников с нространственно разнесенными электродами и исключения э. д. с. электродов, обусловленной различием физико-химических условий в различных точках морской воды, нредлагаемый датчик отличается тем, что он снабжен экранирующей пластиной, с обеих сторон которой укреплены измерительные электроды.

Кроме того, для осуществления векторных измерений, датчик снабжен двумя дополнительными пластинами с электродами, соединенными между собой взаимно перпендикулярно и ориентированными в пространстве силами тяжести, плавучести и силами относительного течения.

На фиг. 1 показана схема описываемого датчика; на фиг. 2 - схематическая комлоновка датчиков для производства векторных измерений.

Датчик содержит экранирующую пластину /, по обеим сторонам которой кренят измерительные электроды 2, 3. Пластину / заглубляют на требуемую глубину с помощью груза 4. Электрическая и механическая связь с судном осуществляется посредством кабельтроса 5. Для вертикальной или горизонтальной ориентации нластины иснользуют грузы и поплавки высокого давления. Для горизонтальной ориентации .поверхности можно использовать поплавки и грузы, укрепленные с помощью симметричных стрОПов.

Пластина с нонлавками и грузами должна иметь нейтральную плавучесть. При выполнении этого условия нластина ориентируется вдоль сколь угодно малого относительного потока течения, возникающего прн дрейфе судна. Вследствие этого, измерительная система реагирует на составляющую токов, перпендлкулярную направлению относительно потока воды.

Для производства векторгллх измерений используют две дополнительные пластины (фиг. 2), раснсложенные взаимно нернендикулярно и ориентированные в иростра)1етве силами нлав чеети и тяжести, а так же гидродинамичеекими силалп- стноситслыюг-о течения. Пластина 6 ориентирована псрнендикулярно относительному иотому теченля. Электроды 7 снимают напр/чжсние, 3aiiMC i;uee ст параллельной относительному нотоку составляющей плотности тока, а пары злектродов 8 и Я закрепленные на экранных ловерхностях W, И служат для измерения горизонтальной, перпендикулярной потоку, и вертика„тьной соетавляюпдих плотности тока.

Вьшолнение измерений но схеме фиг. 2 с дрейфу1сн.1его судна, когда региетрирующая аппаратура размеп;епа на налубс, можег оказаться затруднительным из-за механических усилий, возникаюн 1их бла1-одаря нарусности экранной поверхности б. С целью нзбежання таких -сплий :,л)к:10 использовать псбольшой автономный оун с регистрирующей аипаратурой, который находптся на плаву и имеет кабельную евязь с заглублентюй с нод оьцью груза измерительной еистемой. Экра1ируюн1,ая плаетипа играет в STOM случае роль подводного паруса, с помощью которого 6vii букс; руется относительным по отнощению к поверхности моря подповерхностным течением.

П р е д .м е т и з о б ;) е т е н и я

1.Датчик плотности тока в морской воде, содержащий измерительные электроды, отличающийс: тем, что, е целью новыщения точности измерений, он енабжен экранирующей пластиной, с обеих сторон которой укреплены нзмер:чтельные э.тектродьн

2.Датчнк по и. 1, отличающийся тем, что, е целью осуществлеппя векторных измерений, он снабжен двумя дополнительными пластч1амн е электродами, соединеииыми между собой взаимно перпепдикулярпо и ориеитиропанными в пространстве силами тяжеетп, плаBV-;ecT i и силами отпосительиого течения.

-,

1 J

1

л л

Г П..-:

i