Устройство для определения фазовой скорости поверхностных волн

(51)5 С 01 С 13/00 ЬСТВУ ский инсти.А.С.Запевал льство СССР 1/00, 1970, ев М.П Хриснтальное опрети распростратавляющих мория, Изв.Сер. Физика 435-446. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изоБРетениям и ОтнРытиямПРИ П 1 НТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Иорской гидрофизитут АН УССР(56) Авторское свидетР 348901, кл, С 01 ТЕфимов В.В., Соловтофоров Г,Н, Эксперимделение фазовой скоронения спектральных соского ветрового волнеАН СССР, 1972, 8, Р 4атмосферы и океана, сн 2(54) УСТРО 11 СТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗОВОЙ СКОРОСТИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН(57) Изобретение относится к океанографии. Целью изобретения являетсярасширение диапазона измерений.Устройство содержит индикаторы уровня, соединенные с блоком измерениявременных интервалов. Каждый из индикаторов включает в себя ключ 6 (7),закрепленный на поплавке 2, установленном в перфорированном цилиндре 1и связанном с гидродинамическим демпФером 5. Расстояние между щдикаторами зависит от измеряемой длины волны,Ключ 6 подключает выход генератора 9импульсов к входу счетчика импульсов,а ключ 7 коммутирует счетчик с регистратором 11. 1 ил,Изобретение относится к океано 1Графическим измерениям и предназначено для исследований поверхностных волн,5Целью изобретения является расширение диапазона измерений.На чертеже схематично представлено 1 тредлагаемое устройство.Устройство может быть размещено йа океанографической платформе или Другом установленном на дне осноЬании. Устройство содержит перфорированные цилиндры 1, внутри которых Помещены поплавки 2. Каждый поплавок 2 может перемещаться только вдоль вертикально ориентированных направляюЩих 3. Каждый поплавок с помощью штанги 4 жестко связан с гидродинамичесКим демпфером 5, Вблизи оси каждого перфорированного цилиндра 1 на по-" плавках 2 размещены электрические ключи б и 7, замыкающиеся при попадании из воздуха в воду.25Перфорированные цилиндры 1 предназначены для отфильтровывания короткопериодных поверхностных волн, имеющих длину менее 3 , а также для защиты электрических ключей 6 и 7 от брызг. Перфорация выбирается с таким расчетом, чтобы короткие волны (длиной менее Ъ,) не успевали заполнить цилиндр до уровня, где расположены электрические ключи 6 и 7, Перфорированные цилиндры 1 устанавливают в вертикальном положении. Взаимное расположение перфорированных цилиндров таково, что помещенные внутри на поплавках 2электрические ключи 6 и 7 находятся вдоль линии распространения волн.Гидродинамический демпфер 5 соединен с поплавком 2 жестко, но с возможностью регулирования расстояния между ними например путем его пере 45 мещения по штанге 4 и фиксацией винтом 8.Электрический ключ 6 включен в цепь, соединяющую генератор 9 импульсов с блоком 10 измерения временных интервалов, Электрический ключ 7 соединен с блоком 10 измерения временныхинтервалов и регистратором 11.Открытые. сверху и снизу перфорированные цилиндры 1 устанавливают вертикально так, чтобы их нижние концы55всегда были погружены в воду. Высотаперфорированных цилиндров 1 выбирается такой, чтобы при прохождении волн максимальной высоты их верхний конец оставался над водой. Диаметр перфорированных цилиндров должен быть меньше в 10 и более раз минимальной длины исследуемых волн. Расстояние между перфорированными цилиндрами 1 устанавливается в пределах от яетверти длины измеряемой волны до половины длины.Поплавки 2 выполняют из пенопласта в форме дисков, Диаметр поплавков 2 на 10 Х меньше внутреннего диаметра перфорированных цилиндров 1. Направляющие 3 выполняются в виде натянутых тросов, проходящих через центр перфорированного цилиндра 1 и центр поплавка 2, К поплавкам 2 прикреплены выполненные из трубки штанги 4, через которые проходят направляющие 3, Гидродинамический демпфер 5 представляет собой горизонтально ориентированную площадку, которая может перемещаться вдоль штанги 4 и крепиться на заданном расстоянии от поплавка.2.В качестве электрических ключей 6 и 7 использованы известные конструкции, состоящие из двух близко расположенных электродов, замыкаемых водой.Устройство работает следующим образом.Ири прохождении волн длиной больше Ъ, поплавки 2 отслеживают эти волны, электрические ключи 6 и 7 остаются не - замкнутыми, При прохождении волн длиной 7, и менее, гидродинамические демпферы 5 стабилизируют поплавки 2 от вертикальных перемещений и при прохождении гребня волны электрические ключи 6 и 7 в перфорированных цилиндрах 1 погружаются в воду. При прохождении переднего склона волны длиной % сначала происходитозамыкание электрического ключа 6, подключающего выход генератора 9 импульсов к входу блока 10 измерений временных интервалов, Когда передний склон достигнет второго электрического ключа 7 и замкнет его, то электрический ключ 7 останавливает блок 10 измерения временных интервалов и подает сигнал перезаписи на регистратор 11, Количество импульсов, зафиксированных регистратором 1 1, пропорционально времениС прохождения переднего склона волны между электрическими ключами 6 и 7, Точность определения скорости зависит от быстроЗаказ 392 Тираж 390 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Б, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 5 15432 действия электрических ключей и частоты генератора 9 импульсов, Если частота генератора 9 импульсов 1000 Гц, то зарегистрированное коли.чество импульсов численно равно вре 5 мени между замыканиями электрического ключа 6 и 7 с точностью до 0,001 с. Фазовая скорость определяется по формуле1 ОС =1/Ьс,где 1 - расстояние между ключами;Дс - время между их замыканием.Электрические ключи 6 и 7 размыкаются после прохождения волны в момент, когда они из воды попадают в воздух.Формула изобретенияУстройство для определения фазовой скорости поверхностных волн, содержа1 29 6щее две направляющие, размещенные на жесткой базе на известном расстоянии друг от друга, с индикаторами уровня, соединенными с блоком измерения временных интервалов, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, оно снабжено поплавками, перфорированными цилиндрами, гидродинамическими демпферами и генератором импульсов, каждый поплавок установлен с возможностью продольного перемещения в перфорированном цилиндре и жестко связан с гидро- динамическим демпфером, генератор имгульсов подключен к одному иэ индикаторов уровня и к блоку измерения временных интервалов, а каждый индикатор уровня выполнен в виде электрического ключа.