Автономный волномер Советский патент 1982 года по МПК G01C13/00 

(5) АВТОНОМНЫЙ ВОЛНОМЕР

Изобретение относится к океанографии и может быть использовано для определения средних характеристик морского волнения при оперативном гидрологическом обеспечении морских работ на шельфе.

Известно устройство для определения средних параметров морского волнения, которое содержит последовательнй включенные волноизмерительный датчик, усилитель постоянного тока, фильтр переменной составляющей, однополярный преобразователь напряжений, а также счетные регистры, реле времени и детектор 1П.

Недостатком известного устройства является большая погрешность измерения параметров морского волнения.

Наиболее близким к изобретению .является автономный волномер, содержащий программно-распределительный блок, соединенный первым выходом с датчиком, а вторым - с первым входом преобразователя время-код, второй

ВХОД которого соединен с выходом датчика, блок определения нулевого уровня моря, первый вход которого соединен с .первым выходом преобразователя время-код, а второй вход с третьим выходом программно-распределительного блока, а также счетчики колебания уровня моря, количества волн, высоты волн и. времени, выходы которых через коммутатор соединены

10 с радиопередатчиком, четвертый и пятый выходы программно-распределительного .блока соединены соответственно через коммутатор с радиопередатчиком и с первыми входами счетчиков времени, высоты .волн, количества волн и колебаний уровня моря 2.

Недостатком волномера является малая точность измерения параметров

20 взволнованной поверхности моря.

Цель изобретения - повышение точности измерения параметров взволнованной поверхности моря. 39 Поставленная цель достигается те чтб в автономный волномер, содержащий программно-распределительный блок, соединенный первым выходом с датчиком, а вторым - с первым входо преобразователя время-код, второй вход которого соединен с выходом датчика, блок определения нулевого уровня моря, первый вход которого соединен с первым выходом преобразо вателя время-код, а второй вход с третьим выходом программно-распределительного блока, а также счет чик колебания уровня моря, счетчик -количества волн, счетчик высоты вол и счетчик времени, выходы которых через коммутатор соединены с радиопередатчиком, четвертый и пятый выходы программно-распределительного блока соединены соответственно через коммутатор с радиопередатчиком и с первыми входами счетчика времени, счетчика высоты волн, счетчика количества волн и счетчика колебаний уровня моря, дополнительно введены регистр среднего уровня моря, два генератора импульсов и сумматор с единичным переносом в младший разряд, первый,второй, третий и четвертый входы которого соответственно соединены с вторым выходом преобразователя время-код, с выходом блока опреде ления нулевого уровня моря, с выходом регистра среднего уровня моря и шестым выходом программно-распределительного блока, а первый, второй и третий выходы - с вторыми входами счетчика колебаний уровня моря, счетчика количества волн и счетчика высоты волн, седьмой, вось мой и девятый выходы программнораспределительного блока соединены соответственно через первый генератор импульсов с первым входом регис ра средне 1-о уровня моря, с вторым входом регистра среднего уровня моря и через второй генератор импуль сов - с третьим входом блока опреде ления нулевого уровня моря, третий вход регистра среднего уровня моря соединен с первым выходом преобразователя время-код. На чертеже представлена функцио нальная схема автономного волномера. Автономный волномер имеет датчик 1, подключенный к преобразователю 2 время-код, соединенному с блоком 3 определения нулевого уровня моря и с регистром среднего уровня моря,установку на нуль которых осуществляют генераторы 5 и 6 импульсов, сумматор 7 с единичным переносом в младший разряд, подключенный к счетчикам высот волн 8, количества волн 9 колебаний уровня моря 10 и времени 11, коммутатор 12, соединенный с радиопередатчиком 13, управление всем волномером осуществляется через программнораспределительный блок 1. Автономный волномер работает следующим образом. Каждый ut с импульс, посланный с программно-распределительного блока tl, выполненного в виде определенной цепочки и логических элементов, возбуждает датчик 1, который излучает в направлении дна ультразвуковой сигнал. Этот же импульс : задержкой поступает в преобразователь 2 время-код. Отраженный от дна сигнал принимается тем же датчиком и поступает в преобразователь 2 время-код, где интервал времени /между приходами импульса и эхосигнала преобразуется в пропорциональное данному интервалу число импульсов. Пакеты этих импульсов .поступают по очередно по команде с программнораспределительного блока Т в блок 3 определения нулевого уровня моря или в регистр среднего уровня моря. Команды с программно-распределительного блока посылаются таким образом, чтобы каждые дТ (где аТ - интервал определения среднего уровня моря) в блоке определения нулевого уровня моря и в регистре среднего уровня моря поочередно записывались значения среднего уровня моря. Записанное число в блоке 3 и регистре 4 сохраняется в течение дТ и стирается импульсом с генераторов 5 и 6 импульсов. 3 сумматоре 7 с единичным переносом в младший разряд происходит определение модуля превышения точки взволнованной поверхности над средним уровнем моря, записанного в блоке 3 определения нулевого уровня моря или в регистре 4 среднего уровня моря. Порядок считывания с блоков 3 и 4 обуславливается командами с программно-распределительного блока 14. Значения модуля превышений взвол нованной поверхности суммируются в счетчике 8 высот волн, а количество переходов взволнованной поверхности через средний уровень моря суммируется в счетчике 9 количества волн, время осреднения суммируется в счетчике П времени. Для регистра ции колебания уровня моря в точке установки буя перед каждым измерением единожды,например, с блока 3 записанное в нем значение переписывается в счетчик 10 колебаний, уровня моря. Конец осреднения параметро определяется командой с программнораспределительного блока }k. Таким образом, за период осреднения в счетчике 8 высот волн будет записано число, пропорциональное средне высоте с точностью до коэффициента, а в счетчике 9 количества волн количество волн, В конце интервала осреднения высот волн по команде с программнораспределительного блока 14 происхо

дит последовательное считывание и передача по радиопередатчику 13 информации, записанной в счетчиках 8-11. После считывания информации с счетчиков прибор отключается и ждет команды с программно-распределительного блока 14 и начала следующего этапа измерения средних параметров волн.

Формула изобретения

Автономный волномер, содержащий программно-распределительный блок, соединенный первым выходом с датчиком, а вторым - с первым входом преобразователя время-код, второй вход которого соединен с выходом датчика, блок определения нулевого уровня моря, первый вход которого соединен с первым выходом преобразователя время-код, а второй вход - с третьим выходом программнораспределительного блока, а также

уровня моря и шестым выходом программно-распределительного блока, а первый, второй и третий выходы - с вторыми входами счетчика колебаний уровня моря, счетчика количества волн и счетчика высоты волн, седьмой , восьмой и девятый выходы программно-распределительного блока соединены соответственно через первый генератор импульсов с первым входом регистра среднего уровня моря,с вторым входом регистра среднего уроня моря и через второй генератор .импульсов - с третьим входом блока определения нулевого уровня моря, Гретий вход регистра среднего уровня моря соединен с первым выходом преобразователя время-код.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР W 401945,- кл. G 01 V 3/02, 1974 (прототип); счетчик колебания уровня моря,счетчик количества волн, счетчик высоты волн, и счетчик вргмени, выходы которых через коммутатор соединены с радиопередатчиком, четвертый и пятый выходы программно-распределительного блока соединены соответcTBieHHO через коммутатор с радиопередатчиком и с первыми входами счетчика времени, счетчика высоты волн, счетчика количества волн и счетчика колебаний уровня моря, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения параметров взволнованной поверхности моря, в него дополнительно введены регистр среднего уровня моря, два генератора импульсов и сумматор с единичным переносом в младший разряд, первый, второй, третий и четвертый входы которого соответственно соединены с вторым выходом преобразователя- время-код, с выходом блока определения нулевого уровня моря, с выходом регистра среднего