Устройство для определения параметров волн Советский патент 1982 года по МПК G01C13/00 G01F23/24 

(5) УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВОЛН

1

Изобретение относится к аппаратуре для изучения процессов обра- . зования и развития волн как при лабораторных исследованиях, так и при работе в акваториях морей, в частности, к -устройствам для определения параметров волн.

Известны устройства для определения параметров морских волн, в частности амплитуды и периода волн основанные на использовании датчиков кол.ебаний уровня жидкрсти различного типа: гидростатических, тепловых, электроконтактных, вибрационных и т.п. D1

Однакб применение таких устройств для изучения внутренних волн оказывается затрудненным, особенно в стратифицированной по плотности среде

Известны устройства для определения параметров внутренних волн с датчиками нейтральной плавучести 2.

Однако устройства не обладают требуемыми эксплуатационными качествами.

Известны также резистивные волнографы, содержащие датчики, образованные двумя погруженными вертикально параллельными изолированными электродами с неизолированными рабочими участками, включенными в мост переменного тока, выход которого подключен к регистрирующему прибо ру. через блок определения периода ко лебаний СЗ.

Однако при использовании такого устройства удается достаточно надежно определить средний период волн, но не амплитуду их,поскольку регистрируются осредненные колебания того слоя воды, в котором расположены рабочие участки резистивного датчика.

Цель изобретения - повышение точности определения амплитуды внутренних волн на произвольно выбранных горизонтах.

Поставленная цельдостигается тем, что в устройство введен термо3анемометр, мувствительмый элемент которого закреплен горизонтально между рабочими участ} ами электродов резистивного датчика, а выход подключен к интегратору, управляемому блоком определения периода колебаний. На фиг, 1 представлена принципиальная блок-схема предлагаемого уст ройства; на фиг. 2 - схема совмещения резистивного датчика с термоане мометром, Резистивный датчик 1 включен в . мост 2 переменного тока, работающий на токе частоты кГц, для установления электролиза между параллел ными электродами 3 и i. Хотя электроды 3 и 4 почти по всей своей дли не изолированы от жидкости, на них выделены неизолированные рабочие участки 5 и 6, Между участками 5 и обеспечением необходимой изоляции от электродов закреплен горизонталь но чувствительный элемент, в данном случае, вольфрамовая нить 7, термоанемометра 8, Рабочие участки 5 и 6 электродов вместе с нитью 7 располагаются вблизи границы раздела сло ев жидкости различной плотности р ,иро, волновые колебания которой (Изучаются. ; При возникновении волнового движения с помощью т«рмоанемометра 8 вырабатывается сигнал v(t), пропорциональный вертикальной составляюще скорости этого волнового движения. .Поскольку нить 7 ориентирована горизонтально, горизонтальная составляющая скорости практически не воспринимается термоанемометром. Не .сказывается, в пределах точности измерений, и наличие скачка плотнос тей. Одновременно при волновом движении будет изменяться сопротивление между электродами в соответствии с смещением границы раздела. Соответственно будет меняться сигнал разбаланса на выходе моста 2, Через усилитель 9 выходной сигнал моста 2 подаётся на блок 10 определения периода колебаний, состоящий из узла 11 управления, нуль-органа 12 и счетного регистра 13, Узел 11 управ ления задает интервал Т времени измерения, в течение Которого в регистре 13 подсчитывается число п импулвсов вырабатываемых нуль-органом 12 при прохождении усиленным сигналом нулевого уровня. Таким образом, определяется период f волВ соответствии с периодом С задается время интегрирования сигнала v(t) анемометра 8 в интеграторе 1. Тем самым на выходе интегратора 1 получаем амплитуды волны V{t)c|t. о Для индикации результатов измерений предусмотрен регистрирующий прибор 15. Таким образом, устройство позволяет надежно определить период и ёмплитуДу внутренних волн, т„е„ границы слоев различной плотности, независимо от градиента плотности на заданных горизонтах. Формула изобретения Устройство для определения параметров волн, содержащее резистивный датчик, образованный двумя погруженными вертикально параллельными электродами с неизолированными рабочими участками и включенный в мост переменного тока, выход которого подключен к регистрирующему прибору через блок определения периода колебаний, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения амплитуды внутренних волн на произвольно выбранных горизонтах, в устройство введен термоанемометр, чувствительный элемент которого закреплен горизонтально между рабочими участками электродов резистивного датчика, а выход подключен к ратору, управляемому блоком определения периода колебаний. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 532759, кл, G 01 К 13/00, 1975, 2,Патент США № 3590635, кл, 73-170, А, 1971. 3,Авторское свидетельство СССР If 513250, кл, G 01 С 13/00, 1972.

-Ц .6