Волномерное устройство Советский патент 1980 года по МПК G01C13/00 

Иаэбретение опюсится к гидрометрии и может быть использовано для измерения параметров ветрового волнения. Известно устройство для измерения высоты волн, содержащее волновые стру ные датчики, выполненные в виде двух механически скрепленных и электрически соединенных между собой проволочных электрода, цепь питания и регистратор Недостатком является низкая точност измерения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае Юму результату является водно мерное устрой ство, содержащее чувствительный элемен выполненный в. виде трубы с натянутым внутри проволочным сопротивлением, подключенный к измерительному блоку, регистратор и датчик вертикальных коле баний 2. Недостатком данного устройства является низкая точность измерения при дшжении судна. Цель изобретения - повыще ние ТОЧНОСТИ S измерения при движении судна, Это достигается тем, что в предлагаемое волномерное устройство, содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде трубы с натянутым внутри проволочным сопротивлением, подключенный к измерительному блоку, регистратор и датчик вертикальных колебаний, введем, но два масщтабных усилителя, один из которых включен между измерительным блоком и регистратором, а второй - мея ду измерительным блоком и датчиком вертикальных колебаний, и гироскопи-ческий датчик угла дифферента, выходы которого подключены к входам соответствующих масштабных усилителей. На чертеже представлена структурная схема волномерного устройства. Структурная схема содержит измерительный блок 1, к которому подключен чувствательный элемент 2. К измерительному блоку 1 через масштабный усилитель 3 включен датчик 4 . вертикальных колебаний судна. К выходу изцерительного блока 1 через масштабный усилитель 5 включен регистратор 6. Коэффициентом усш1ё1шя масштабных усилителей 3 и 5 управляет гироскопический датчик 7 угла дифферента Измерительным элементом 2 данного волномерного устройства служит метал- лическая струна, покрытая слюем изоляции и плохо смачиваемая. Струна является одной из обкладок конденсатора, другой обкладкой которого слуиа т окружающая ее вода. Струна жестко закреплена на носовой части судч на на подводных крыльях в диаметральной плоскрсти и не имеет возможности изменять положение по отношению к судну, находящемуся в движении. При движении судна на разных скоростях изменяется положение его носово части и положение угла наклона ж естко закрепленного измерительного элемента 2. Относительно поверхности воды, определяющееся возмущениями по дифференту . В результате этого при измерениях информация с измерительного элемента 2, представляющая собой суммарные колебания волны и собственные колебания судна, поступает .в измерительный мост с ошибкой, определяющейся изменением дифферента и вертикальными колебаниями судна, В измерительном мосте 1 вертикальные колебания судна компенсируются приходящим с датчика 4 вертикальных колебаний сигналом, в который масщтаб- ный усилитель 3 вносит поправку,, определяемую углом наклона измерительного элемента 2 к поверхности воды аа,счет изменения дифферента судна на подводных крыльях. С выхода измерительного моста 1 сн мают сигнал волны с ошибкой определяe юй углом наклона измерительного элемента 2 к поверхт)сти воды за счет дифферента судна, который поступает на масштабный усилитель 5, компенсирующий эту ошибку. 234 Коэффициенты усиления обоих усилителей 3, 5 управляются противофазными сигналами, поступающими с двух выходов гироскопического датчика 7 угла дифферента, уровни которых определяются скоростью движения .судна. В результате зистый сигнал волны поступает на регистратор 6, который, фиксирует колебания измеряемой волны относительно срёд«него ее значения. Таким образом, использование предлагаемого гироскопического датчика угла дифферента и двух масштабных усилителей; дает возможность исключить ощибку, оп рёделяемую углом наклона измерительного элемента к поверхности воды за счет изменения дифферента, судна, что повышает точность измерения волны. формула изобретения {Золномерное устройство, содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде трубы с натянутым внутри проволочным сопротивлением, подключенный К измерительному блоку, регистратор и датчик вертикальных колебаний,- о т - личающееся тем, что, с целью повышения точности измерения при движении судна, в него введены два Мао-: штабных усилителя, один из которых включен между измерительным блоком и регистратором, а второй - между измерительным блоком и датчиком вертикальных колебаний, и гироскопический датчик угла дифферента, выходы которого подключены к входам соответствующих масштабных усилителей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент С1Ш № 35877О8, -кл, 73-170,опублик, 27.07,71. 2,Авторское свидетельство, СССР № 147785, кл.С О1 С 13/00,1962 (прототип).