Подводный измерительный комплекс для исследования внутренних волн Советский патент 1982 года по МПК B63B21/52 

(54) ПОДВОДНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВНУТРЕННИХ ВОЛН

Изобретение относится к океанографии, в частности, к подводным измерительным комплексам для исследования внутренних волн. Известен подводный измерительный комплекс для исследования внутренних волн, содержащий буй с нулевой плавучестью, измерительную систему с датчиком глубины, установленном на буе с нулевой плавучестью, а также прикрепленный к последнему распорный трос 1. Недостатком известного подводного измерительного комплекса является малая точность измерения параметров внутренних волн в слоях жидкости с малыми градиентами плотности. Целью изобретения является повышение точности измерения параметров внутренних волн в слоях жидкости с малыми градиентами плотности. Поставленная цель достигается тем, что он снабжен дополнительным тросом с балластом на одном его конце, а также поплавком с нулевой плавучестью, выполненным в виде диска с центральным отверстием, при этом дополнительный трос пропущен через центральное отверстие диска и прикреплен другим концом к бую с нулевой плавучестью, измерительная система содержит гидроакустичес1 ий датчик расстояния, установленный на нижней поверхности буя с нулевой плавучестью, датчик глубины расположен на верхней поверхности последнего, а упомянутый диск снабжен метаЛлической пластиной, сопряженной своей поверхностью с верхней торцовой поверхностью диска, и стойками с балластными грузами на одних их концах,другие концы которых прикреплены к нижней части диска, причем последний установлен с возможностью перемещения по вертикали вдоль дополнительного троса, а стойки расположены по периферии диска симметрично по обе стороны от плоскости, проходящей через его ось. На фиг. 1 изображен измерительный комплекс при работе судна; на фиг. 2 - вариант работы с притопленного буя; на фиг. 3 - конструкция поплавка нулевой плавучести. Предлагаемый комплекс состоит из буя 1 нулевой плавучести, на котором размещена измерительная система, включающая гидроакустические датчики 2 и 3, глубины и расстояния дополнительного троса 4, верхний конец которого прикреплен к бую 1, а к нижнему прикреплен балласт 5, поплавки нулевой плавучести с выполненным в виде диска 6 с центральным отверстием а, свободно перемещающегося по тросу 4, пропущенному через центральное отверстие а диска, горизонтального распорного троса 7, с помощью которого осуществляется постановка комплекса и удержание в заданной точке океана. При работе с судном на грузовом тросе 8 подвещивается груз 9, к которому крепится распорный трос 7. При работе с притопленного буя 10 (см. фиг. 2) последний устанавливается с помощью якоря 11 и якорноге троса 12, а горизонтальный распорный трос 7 крепится непосредственно к притопленному бую 10. Диск 6 поплавка нулевой плавучести (см. фиг. 3) выполнен монолитным, обтекаемого профиля из материала с удельным весом менее единицы, например полиэтилена. Верхняя торцовая поверхность диска 6 сопряжена с поверхностью металлической пластины 13 для увеличения коэффициента отражения падающей на него ультразвуковой волны. Диск 6 поплавка нулевой плавучести Снабжен стойками 14 с балластными грузами 15 на одних их концах, другие концы которых жестко прикреплены к нижней части диска 6 по периферии последнего и расположены симметрично по обе стороны от плоскости, проходящей через ось диска 6. С помощью балластных грузов 15 осуществляется уравновещивание диска 6 в слое выбранной плотности и повыщается устойчивость его, так как центр тяжести в этом случае опущен значительно ниже центра диска. Комплекс работает следующим образом. Вертикальные колебания слоя воды, в котором уравновещен диск 6, вызывают перемещения диска 6 по дополнительному тросу 4, которые регистрируются с помощью гидроакустического датчика расстояния 3, направленного на верхнюю поверхность диска 6. Одновременно с помощью гидроакустического датчика глубины 2 измеряется расстояние от буя нулевой плавучести 1 до уровня поверхности океана. Сумма указанных расстояний представляет собой расстояние от диска 6 поплавка нулевой плавучести до уровня поверхности океана. Иеобходимое разрещение при измерении расстояния достигается выбором рабочей частоты гидроакустических датчиков и их мощности. Полученная информация о колебаниях диска 6 либо записывается на магнитный накопитель, расположенный в буе нулевой плавучести, при работе с притопленным буем либо передается непосредственно на судно посредством канала связи, включающего горизонтальный трос, при работе комплекса с судном. Предлагаемый комплекс имеет следующие преимущества. Изготовление поплавка нулевой плавучести в виде монолитного обтекаемого диска позволяет значительно уменьщить коэффициент обжатия поплавка, в результате чего плавучесть поплавка практически не изменяется при вертикальных колебаниях слоя, в котором уравновещен поплавок, что повыщает точность отслеживания поплавком вертикальных колебаний слоя. Отсутствие измерителей, находящихся на поплавке нулевой плавучести позволяет свести к минимуму объем поплавка, что приводит к повыщению его чувствительности к воздействию внутренней волны и повыщению точности измерений параметров внутренних волн в слоях жидкости с малыми градиентами плотности, в результате чего расщиряются измерительные возможности комплекса; Отсутствие механической связи сносителем (судном, притопленным буем и т.п.) позволяет значительно уменьшить влияние перемещения носителя на результаты измерений. Таким образом, предлагаемой комплекс позволяет повысить точность измерения параметров внутренних волн, а также точнее регистрировать внутренние волны в слоях с малыми градиентами плотности, что расщиряет измерительные возможности данного комплекса. Формула изобретения Подводный измерительный комплекс для исследования внутренних волн, содержащий буй с нулевой плавучестью, измерительную систему с датчиком глубины, установленным на буе с нулевой плавучестью, а также прикрепленный к последнему распорный трос, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения параметров внутренних волн в слоях жидкости с малыми градиентами плотности, он снабжен дополнительным тросом с балластом на одном его конце, а также поплавком с нулевой плавучестью, выполненным в виде диска с центральным отверстием, при этом дополнительный трос пропущен через центральное отверстие диска и прикреплен другим концом к бую с нулевой плавучестью, измерительная система сог держит гидроакустический датчик расстояния, установленный на нижней поверхности буя с нулевой плавучестью, датчик глубины расположен на верхней поверхности последнего, а упомянутый диск снабжен металлической пластиной, сопряженной своей поверхностью с верхней торцовой поверхностью диска, и стойками с балластными грузами на одних их концах, другие концы которых прикреплены к нижней части диска, причем последний установлен с возможностью перемещения по вертикали вдоль дополнительного троса, а стойки расположены по периферии диска симметрично по обе стороны от плоскости, проходящей через его ось.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2895842/11, кл. В 63 В 21/52, 1980, (прототип).

Фиг.1

12

I

Фиг.1

fr

15

Фиг.З