Устройство для измерения волнения моря

Союз Советскнк Социалнстическик Республик(22) Заявлено 28.1074 (21) 2070133/18-10 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет -С 01 С 13/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений,и открытий(088.8) Дата опубликования описания 080879(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВОЛНЕНИЯ МОРЯ 1Изобретение относится к океанографии и может быть использовано дляизмерения морского волнения из-подводы со стационарных и подвижных оснований. 5Известны устройства для опреденияпараметров морских волн, содержащеегенератор импульсов, датчик, выходкоторого подключен через усилитель кизмерительной схеме 1, Известноеустройство является наиболее близкимк изобретению по технической сущности. Это устройство характеризуетсявозможностью работы только при однойглубине установки в бассейнах без 15отливов и приливов. Этообаясняетсятем, что при измерении глубины оператор не успевает вовремя и правильно измерить уровень отсчета, что ведет к потере отраженного сигнала 20и его длительному поиску. В результате - .отсутствие информации за длительный период, т.е. снижение точностиизмерения,Целью изобретения является повышение точности измерения, В описываемом устройстве это достигается тем,что измерительная схема выполнена ввиде последовательно соединенныхтриггера и генератора линейно нарас- З 0 тающего напряжения, выход которогоподключен к трем триггерам Шмидта,включенным на входы двух логическихсхем, соединенных через переключатель с одним входом мультивибратора,другой вход которого соединен с генератором импульсов, а выход - стриггером, причем на вход логическихсхем включен формИрователь, соединенный с выходом упомянутого триггера.На фиг, 1 показана принципиальнаясхема описываемого устройства; наФиг. 2 - диаграмма режима работы:а - импульс посылки; б - импульсуровня отсчета; в - емкость регистра; ъ- усиленные отраженные сигналы(превышающие опорный уровень).Устройство, содержит генератор 1импульсов, излучатель (преобразователь радиоимпульсов в ультразвуковые)2, приемный гидрофон 3, усилитель 4,триггер 5, генератор б линейно на-растающего напряжения, триггеры 7-9ймйдта",=ЛбгйчЕскИе Схемы И 10-11,электронный переключатель 12, схема13 задержки - высокостабильный ждущий мультивибратор и Формирователь14,Используя приемно-передающую систему посылают к поверхности моря678293 счета определяют волнение на поверхности моря. Кроме того, этот моментоценивают по отношению к моментууровня отсчета. Для этого весь линейный участок работы генератора линейно нарастающего напряжения 6 делят 10на три эоны (миниМальную, среднюю имаксимальную), Среднюю зону выбираютравной времени; пропорциональномумаксимальной амплитуде измеряемоговолнения плюс двойное максиальное измерение уровня волны за период измерения (предполагается, что изф"рениеамплитуды волнения производится дискретно) . Если отраженные сигналы (см.фиг. 2) попадают в среднюю зону, тоуровень отсчета (см.фиг. 2,б) остается неизменным. Две другие зоны (максимальную и минимальную) выбираютравными (или больше) двойному максимальному изменению уровня волны запериод измерения. При попадании отраженного сигнала (см.фиг, 2) в этизоны производится изменение уровняотсчета следующим образом: если отраженный сигнал попал в максимальнуюзону, то уровень отсчета увеличиваютдо тех пор, пока отраженный сигналопять не окажется в средней зоне; есФормула изобретения. Устройство для измерения волненияморя, содержащее генератор импульсов,соединенный с излучателем, и приемник, подключенный через усилитель кизмерительной схеме, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем предупреждения потери информации при изменении глубины, измерительная схемавыполнена в виде последовательно соединенных триггера и генератора линейно нарастающего напряжения, выходкоторого подключен к трем триггерамШмидта, включенным на входы двух логических схем, соединенных через переключатель с одним нходом мультивибратора, другой гход которого сое-динен с генератором импульсов, а выход - с триггером, причем на вход логических схем включен Формирователь,соединенный с выходом упомянутоготриггера,Источники информации, принятые новнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 345358, кл. С 01 С 13/00, 1970. ультразвуковые импульсы, затем принимают отраженные от поверхности сигналы и усиливают их. По моменту превышения опорного уровня определяютприход отраженного сигнала, по вре-мени которого относительно уровня отли отраженный сигнал попад в минимальную зону, то уровень отсчета уменьшают до тех пор, пока отраженный сигнал опять не окажется в средней зоне.Такой способ позволяет автоматически изменять уровень отсчета приизменении глубины, но при условии, что"отраженные сигналы всегда пРевы Ошают опорный, уровень (уровень срабатывания триггера 5).Формируют импульс задержки (импульс уровня отсчета) с помощью вы-сокостабильного ждущего мультинибра тора 13, на который подают сигнал с генератора 1. Импульсомуровня отсчета (задержки) открывают триггер 5,т.е. начинают отсчетвремени. Импульс с генератора 1 подают на излучатель 2 и с его помощью направляют ультразвуковые импульсы к поверхности моря, Затем принимают с помощью гидрофона 3 отраженные от морской поверхности ультразвуковые импульсы. Усиливают их усилителем 4 и подают эти сигналы для эапирания триггера 5, т,е. прекращают отсчет времени.Таким образом, На выходе триггера 5 формируют импульс, длительности которого пропорциональна мгновенному 60 значению ординаты возвышения морской поверхности.С помощью генератора 6 линейно нарастающего напряжения преобразуют длительность импульса с триггера 5 в 65 напряжение, пропорциональное этой длительности, т,е, пропорциональноемгновенному значению ординаты возвышения морской поверхности.Выходное напряжение оценивают повеличине с помощью триггеров 7-9Шмидта и логических схем И 10 и 11,Если выходное напряжение находитсяв средней зоне, то никаких действийне производят, Если напряжение находится в минимальной зоне, то с помощью триггера 7 Шмидта, формирователя 14 и схемы И 10 подают сигнална шину вычитания переключателя 12,тем самым уменьшая задержку мультивибратора 13, т.е. Уменьшают уровеньотсчета. Если выходное напряжение находится в максимальной зоне, то с помощью триггера 8, формирователя 14 исхемы И 11 подают сигнал на шинусложения переключателя 12, тем самымувеличиная задержку мультивибратора13, т.е, увеличивают уровень отсчета.Если же произошел сбой, т.е. выходноенапряжение генератора 6 выше его линейного участка, то с помощью триггера 9 запирают схему И 11 и, такимобразом, уровень отсчета (задержка)не изменяют,Таким образом, описываемое устройство позволяет существенно повыситьоперативность измерений, а такжеувеличить объем непрерывно получаемой информации, что существенно повышает точность вычисляемых характеристик, требующих большого объемаинформации (спектральные характеристики, корреляционные Функции и т.п.).Устройство может быть использовано при изменяемой глубине.678293 фие. оставитель Н. Варнеехред М. Келемва ина рректор Е, Лукач Редактор Л. Т Заказ 454 3 Н 113035 иал ППП Патент , г. УжгоРоД, Ул. ПРоектна" Тираж 86ПИ Госудо деламМосква,Поднйсноекомитета СССРи открытийская наб., д. 4 ственного обретений