Устройство для измерения морских длинных волн Советский патент 1978 года по МПК G01W1/00 G01F23/18 

Изобретение относится « измерительной технике, в частности к устройствам регистрации н сигнализа-ции длинных волн, например, сейсмических или волн цунами. Изобретение может быть использовано в (различных областях науки и техники, в частности в сейсмологии или гидрометеорологии для регистрации и сигнализации длинных волн.

Известны устройств а для выделения и регистрации длинных волн, т. е. |Волн, частотный спектр которых лежит в диапазоне Гц, из общего спектра колебаний исследуемого процесса 1.

Это сложные по конструкции приборы с гидростатическими датчиками или устройства со сложными электронными схемами.

Наиболее близким ,по технической сущности к данному изобретению явл-яется регистратор длинных волн Снодграсса 2. Этот прибор содержит чувствительный элемент, реагирующий на гидростатическое давление, гидравлический фильтр, выделяющий спектр колебаний с периодами, примерно, 10 сек - 20 мин, а также регистратор в виде автоматического потенциометра или другого записывающего прибора.

Данный прибор является сложным устройством по своей конструкции, так как гидравлический фильтр содержит специальные металлические и резиновые сильфоны, соединенные капилляр1ами и заполненные ,иконовым маслом. Кроме того, необходим специальный подбор капиллярных трубок по их со,противлению потоку жидкости, что не позволяет мен.ягь значение полосы пропускания фильтра.

Конструкция датчика обуславливает значительный вес н габариты прибора. В данном устройстпве отсутствует сигналиаатор экстремальных значений морских волн и сигнализатор 1максид1альнь х значений волн цунами. Их отсутствие не позволяет фиксировать превышение морскимИ волнами определенного уровня волнения, и волна-ми цунами - олределе-ного порога.

Использование имеющихся электрических фильтров для выделения измеряемого параметр.а глз общего спектра исследуемого процесса в диапазоне частот от О до 1 Гц практически невозможно -из-за значительных токов утечки конденсаторов.

Цель изобретения - упрощение аппаратуры, уменьшение веса и габаритов устройства, а также создание возможности определения экстре.мальных значений исследуемого параметра.

Это достигается тем, что фильтр выполнен в виде электрического моста, подключенного диагональю питания к выходу преобразователя, а измерительной диагональю - к измерительному прибору, 3 два смежных плеча

электрического моста включены регулируемые резисторы, а з два других - ионисторы.

Пр|И этом на входе и шыходе фильтра могут быть установлены сигнализаторы экстремальных значений напряжения.

На чертеже .представлена блок-схема устройства для измерения длинных волн.

Устройство содержит преобразователь / исследуемого процесса в электрическое напряжение, сигнализатор 2, электрический фильтр 3 для фильтрации .измер-яемого параметра, сигнализатор 4, измерительный нрибор 5 и блок питания (на чертеже не показан).

Фильтр вынолнен в .виде электрического моста, диагональ питания которого лодключена к выходу преобразователя, а измерительная диагональ - к измерительному пр-ибору, -причем в двух смежных плечах одного полумоста устанавлены ретулируемьге резисторы, а в двух смежных плечах вто,рого 1моста - ИОБИсторы. Ионисторы - электрохимические энергонаколительные устройства, обладающие емкостью до 50 Ф, имеющие высокое сопротивление утечки --10° ом. см, обеопечивающ-ие ток утечки 1яЛ.

Использование ионисторов в электрическом фильтре позволяет применять его для работы в инфранизком диапазоне частот, что упрощает аппаратуру, уменьщает вес и габариты устройства.

Устройство работает следующим образом.

Входной процесс преобразуется П|реобразователем 1 в электрическое напряжение, коTOipoe поступает на электрический фильтр и сигнализатор 2. Сигнализатор 2 срабатывает и выделяет сигналы (У.кс и /„„н прИ лревыщении напряжением экстремальных значений ± эксто- Электрический фильтр, например, мостово,го пипа выделяет из общего спектра частот исследуемого процесса частоты, лежащие в его полосе пропускания и соответствующие измеряемому параметру.

Использование ионистороов поз(воЛЯет построить электрические фильтры, полосы пропускания которых соответствуют короткому д иапазону данных волн, т. е. О-1 Гц. Пере(менными резисторами R, R- .можно измвн.ять значение полосы пропускания фильтра.

С выхода фильтра отфильтрованный сигнал поступает на сигнализатор 4 и измерительный прибор 5. Сигнализатор 4 выдает сигнал il,,, при превыщениИ отфильтрованного значения напряжения порога срабатыв ания f/nop. Выходное отфильтрованное напряжение регистрируется прибором 5.

Формула изобретения

1.Устройство для измерения морских длинных волн, содержащее первичный преобразователь, .фильтр для выделения измеряемого параметра из общего спектра частот и измерительный прибор, отличающееся тем, -что, с целью упрощения, а также уменьшения габарито.в и веса устройства, в нем фильтр выполнен в виде электрического моста, подключенного диагональю питания к выходу преобразователя, а .измерительной .диагональю к измерительному прибору, причем в два смежных ;плеча электрического моста включены р1егулируемые резисторы, .а в два других - ионисторы.

2.Устройство по п. 1, о т л И ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения экстремальных зна.чений исследуемого параметра, на входе н выходе фильтра установлены сигнализаторы экстремальных значений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Шендерович И. М., «Регистраторы длинных океанских волн. Метеорология и гидрология, № 9, 1960, с. 44-48.

i2. Frank Е. Snodgrass Shore - based reeorder of low - freguiney xean warves «Trans Amer Geophys Union Vol. 39, No 1, 19:58.