Волнограф

(23) Приоритет С 01 С 13/00 ааударстааеие кемитет СССР ав ааюам эобретеаиа к открытийОпубликовано 15.07. 82. Бюллетень,%26 Дата опубликования описания 15.07,82(72) Авторы изобретения А,Т.Гопко, В,А.Голоско, П.П.Веркеев, С,О,Колесови В,А.Терещенко3 71) Заявител орской гидрофизический институт АН Украинс( 54) ВОЛНОГРАФ Изобретение относится к океанографическим измерениям и может бытьиспользовано дпя определения параметров ветрового волнения на морях,водохранилищах, как в прибрежной зоне, так и с судов в дрейфе, Кроме,того оно может быть использованодля определения уровня жидкости вцистернах, например при хранениии транспортировке нефтепродуктов,1 Овиноматериалов и т.д,По основному авт.св. М 830116 известен волнограф, содержащий вибрирующий чувствительный элемент ирегистратор, при этом он снабженблоком запуска, выход которого связан с входом вибрирующего чувстви"тельного элемента, а вход последовательно через формирователь длительности временного интервала, уси" щлитель, амплитудный селектор и пер"вый выход предварительного усилите"ля связан с выходом акустическогоприемника, при этом второй выход 2предварительного усилителя связан с входом регистратора. Достоинством известного волнографа является высокая надежность, аследствие этого возможность использования его в лю" бых условиях волнения, так как вибрирующий чувствительный элемент защищен корпусом, при этом чувстви" тельный элемент не подвержен обрас" танию микроорганизмами 13.Однако в условиях образования отрывных турбулентных течений, вблизи корпуса, в котором помещен вибрирующий чувствительный элемент, точность измерения оказывается недостаточной. Такие условия возможны при измерении параметров капилляр" ных волн. На точность измерений больше влияние оказывает также измерение частоты колебаний с помощью акустического приемника в волноводе. Диапазон и точность таких измерений ограничены размерами трубы - волно" вода.3526 10 15 20 25 30 35 40 Цель изобретения - повышение точности измерений в условиях возникновения отрывных турбулентных течений.Для достижения поставленной цели акустический приемник образован несколькими звукоснимателями, расположенными симметрично вибрирующему чувствительному элементу в плоскости, перпендикулярной его оси, и подключенными к предусилителю через сумматор.На фиг. 1 представлен волнограф, общий вид; на фиг. 2 - то же, блоксхема.Корпус волнографа 1, представляет собой трубу, к верхней и нижней части которой прикреплены кронштейны 2, К центральной части корпуса прикреплен электромагнит 3. В верхней части корпуса на прутке 4 укреплен блок 5 звукоснимателей, Вибрирующий чувствительный элемент 6, выполненный из стального провода, жестко крепится на натяжных винтах 7 выступов 8, расположенных на концах кронштейнов, и проходит в центре блока звукоснимателей. Крепление струны осуществляется на расстоянии, превышающем три диаметра корпуса, во избежании регистрации "искривленной" картины поля волнения,Звукосниматели представляют собой индуктивные катушки, внутри которых помещены постоянные магниты. Действие звукоснимателя основано на том, что при колебаниях струны в магнитном поле, в катушке воздействует ЭДС, пропорциональная скорости изменения магнитного потока. 4Волнограф работает следующим образом.После его погружения при подачепитания на измерительную схему волнографа срабатывает блок 9 запускаи на электромагнит 3 поступает короткий импульс. Электромагнит притягивает чувствительный элемент - струну 6 на время, равное длительностизапускающего импульса. Как толькоамплитуда колебаний струны 6, а,следовательно, суммарная наведеннаяЭДС на выходах звукоснимателей 5,станет равной порогу чувствительности амплитудного селектора 10, череззвукосниматели 5, сумматор 11 и предварительный усилитель 12, произойдетего срабатывание, Сигнал с амплитудного селектора 10 поступает на уси,литель мощности 13 и далее на электромагнит 3, Процесс повторяется, т.е.после действия каждого очередногоимпульса амплитуда колебаний струнывозрастает, а затем постепенно затухает. Регистрация сигнала происходит с помощью регистратора 14 (частотомера),Применение изобретения для измерения параметров морского волненияувеличивает точность измерений посравнению с известными приборами ипозволяет осуществлять измерение параметров капиллярных волн, которыеневозможно осуществить какими-либодругими подобными устройствами.Размещение вибрирующего чувствительного элемента вне корпуса устраняетискажения волны, созимеримые с размерами капиллярных волн.45 50 Однако, даже идеальный звукосниматель не может точно трансформировать весь спектр частот, воспроизводимый струной, так как струна колеблется в различных плоскостях прецессирует), а направление магнитного поля остается неизменным. Следовательно, передача звуковых частот не будет линейной, что приводит к понижению точности измерений. В простейшем случае блок звукоснимателей содержит три звукоснимателя, расположенных под углом 120 О друг к другу. При этом в какой бы плоскости не происходили колебания струны, суммарный сигнал на выходе звукоснимателей всегда содержит весь спектр исследуемых частот. Формула изобретенияВолнограф по авт.св. У 830116, о тл и ч а ю щ и й с я тем, Что, с целью повышения тоцности измерений в условиях возникновения отрывных турбулентных течений, акустический приемник образован несколькими звукоснимателями, расположенными симметрично вибрирующему чувствительному элементу в плоскости, перпендикулярной его оси, и подключенными к предусилителю через сумматор.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР И 830116, кл. С 0 1 С 13/00, 1979943526 г. оставитель Ю.ферштманехред Л, Пекарь Корректор Ю,Макаренк Редакто арфенова Заказ 5092/46 писноее тФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ВНИИПИ Го по дела 035, Москва, Тираж 614дарственногоизобретений-35, Раушска комитета СС открытий наб., д. 4