Устройство для измерения высоты поверхностных волн

(19) И 1) 51)4 С 01 С 13 0 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Морской гидрофизический институт АН УССР.(56) Коняев К.В. Спектральный анализ случайных океанологических полей. М,; Гидрометеоиздат, 1981, с.90.Авторское свидетельство СССР У 11740, кл. С 01 С 13/00, 12.10.56. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОТЫПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН(57) Изобретение относится к океано-, графическим измерениям, предназначе. но для определения амплитуды волны в зависимости от ее длины и позволяет расширить функциональные возможности устройства. Сигналы с волнографов 7измерителя 4 фазовой скорости черезаналого-цифровые преобразователи 9поступают на входы блока 8 вычисления времени задержки. Сформированное время задержки поступает на сумматор 5. С волнографов 2 антеннойрешетки сигналы через аналого-цифровые преобразователи 9 поступают налинии 3 задержки. Сумматор 5 произво-,дит считывание сигналов с каждой линии задержки в соответствии с временем задержки для данной линии. В результате последующего суммированияна выходе сумматора вследствие синфазности сигналов формируется информационный сигнал, усиленный в и раз,который поступает далее на регистратор 6. 1 ил,С:1439406 Изобретение относится к океанограФическим измерениям, в частности дляопределения амплитуды (или энергии) волны в зависимости от ее длины.Цель изобретения - расширение функ- циональных возможностей устройства.На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения высоты поверхностных волн для случая, когда число волнографов в одномерной антенной решетке равно шести (стрелкой показано направление распространения волн).Устройство содержит одномерную антенную решетку 1, состоящую из волнографов 2,-2 , шесть регулируемых линий 3 задержки, измеритель 4 Фаэовой скорости, сумматор 5 и регистратор 6. 20Каждый волнограф 2 выполнен в виде полупогрркенной высокоомной стру-, ны, соединенной с преобразователем изменения сопротивления струны в электрический сигнал, Вол нографы 2 установлены вдоль прямой линии по направлению распространения волны на равном расстоянии один от другого. Расстояние между волнографами, выбирают с учетом пред- ЗО полагаемого диапазона исследуемых длин волн, задавая определенное время задержки между соседними волнографами. Например, для океана характерная длина волны 1 100 м, что соответствует периоду Т - 10 с. Если выбрать время задержки дмежду двумя соседними волнографами, близкое 0,5 с, то расстояние 1 между ними определяется из соотношения 4 О/ Т/Д а- (д/Т) ъ ю и 5 мВ качестве линии 3 задержки можно использовать магнитный накопитель (магнитофон ,. Выходы регулируемых линий задержки соединены с входом сумматора 5 через интерфейс, согласующий магнитный накопитель с миня- ЭВМ сумматора (не показан),Измеритель 4 Фаэовой скорости выполнен в виде двух волнографов 7 и блока 8 вычисления времени задержки (например, ЭВМ "Электроникаф).55 Волнографы 7 аналогичны волнографам 2 и расположены вдоль прямой, в направлении которой ориентирована одномерная антенная решетка 1. Для стыковки волнографов 7 с блоком 8 (а также волнографов 2 и линий 3 задержки) могут быть использованы стандартные аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 9, например, типа Ф 4880 или Ф 7077/2 и интерфейсные платы (не показаны), Выход блока 8 вычисления времени задержки является выходом измерителя 4 и соединен с входом сумматора 5, В качестве сумматора 5 может быть использована "Электроника". Возможно объединение функций блоков 5 и 8 на одной микро-ЭВМ, Выход сумматора 5 соединен с входом регистратора б.На примере оцного сеанса измерений устройство работает следующим образом.В начале сеанса измерений измеритель 4 фазовой скорости определяет фаэовую скорость Спосредством волнографов 7, установленных на заданном расстоянии один от другого, Фазовая скорость С ф рассчитывается микро-ЭВМ 8 по сдвигу максимума взаимной корреляционной функции Лг и равна С ф = Яйх, где Б - расстояние между волнографами 7.Затем микро-ЭВМ определяет время задержки Лй для каждого волнографа 2 - 26.Информация о времени задержки ЛСпоступает в сумматор 5, который производит считывание сигналов с каждой линии 3 задержки с соответствующим для данной линии временем задержки.В результате сигналы всех волно" графов оказываются синфазными, и после сумматора 5 на регистратор б поступает сигнал, усиленный в и раэ. Длина волны рассчитывается по формуле= СТ, где Т - период основных энергонесущих волн. Для узкополосного процесса, каковыми являются поверхностные волны, период Т легко определяется по корреляционной функции или по частоте максимума спектра Т = 1 Я , где Г- частота максимума,Если изменяются характеристики исследуемого поля, например, длина волны и соответственно ее Фаэовая скорость, то устройство учитывает это автоматически измерив новую Фазовую скорость и откорректировав соответственно время задержки.Составитель В.ЛыковРедактор А.Козориз Техред М,Дидык Корректор В.Гирняк Заказ 6066/39 Тираж 680 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3 14394Формула изобретения Устройство для измерения высоты поверхностных волн, содержащее пер -5 вый волнограф в виде высокоомной струны и регистратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расшире. ния функциональных возможностей, оно снабжено вторым волнографом, антенной решеткой в виде группы волнографов, аналого-цифровыми преобразователями по числу волнографов, регулируемыми линиями задержки по 06 ачислу волнографов антенной решетки,последовательно соединенными с входом регистратора блоком вычислениявремени задержки и сумматором, выходы первого и второго волнографов через соответствующие аналого-цифровыепреобразователи соединены с входамиблока вычисления времени задержки,а выходы волнографов антенной решетки через соответствующие аналогоцифровые преобразователи и регулируемые линии задержки соединены свходом сумматора,