Устройство для измерения анизотропии пульсаций векторного поля

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А ВР 0) 4(51) 6 01 Р 5/00 ГОСУДАРСТВЕЙНМЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ ЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИКРКНИЯ АНИЗОТРОПИИ ПУЛЬСАЦИЙ ВККТОРНОГО ПОЛЯ, содержащее преобразователь(56) 1. Гусев В.Д. Коррел анализ больших неоднород сферы,-"Вестник ИГУ 1. Се математика", 1959, В б.2. Гусев В.Д.,;Миркот Коррел .ционный анализ в к средам с объемными хар ками. В кн.: Исследовани родностей в ионосфере, с таты ИГГ", изд. АН СССР, (прототип). пульсаций поля, соединенный с ним коррелометр и регистратор -о т л на ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощенияконструкции, в него введены измеритель среднеквадратичных значений сигналов, блок вычисления главных дисперсий и блок вычисления углов, а преобразователь пульсаций поля выполнен в виде датчика пульсаций векторного поля, причем к выхоцам преобразователя подключены входы коррелометра и входы измерителя среднеквадратичных значений сигналов, к выходам которого подключены входы блоков вычисления главных дисперсий Е и вычисления углов, к которве также подключены выходы коррелометра, при этом выходы блока вычисления главных дисперсий и блока вычисления углов подсоединены к регистратору. РФ1 11360Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении Физических свойств воздушной и водной сред.Известно устройство для опреде ления анизотропии воздушной среды, содержащее преобразователи коррелометр и вычислители Я .Однако это,устройство может ис" пользоваться только для измерений 1 О в горизонтальном сечении поля.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения анизотропии пульсаций случайного физического по ля, содержащее преобразоватегь пульсаций поля, соединенный с ним коррелометр и регистратор 2.Недостатками известного устрсйствэ являются низкая точность измере-" ний. обусловленная неоднородностью скалярного поля, и сложность конструкции, связанная с необходимостью использования четырех преобразователей.25Цель изобретения - повышение точности измерений и упрощение конструкции,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащеепреобразователь пульсаций поля сое-диненный с ним коррелометр и регистратор, введены измеритель среднеквадратичных значений "игналов, блок вычисления главных дисперсий и блоквычисления углов, а преобразователь35пульсаций поля выполнен в виде датчика пульсаций векторного поля, причемк выходам преобразователя подключенывходы коррелометра и входы измерителя4 Осреднеквадратичных значений сигналов,к выходам которогоподключены входыблоков вычисления главных дисперсийи вычисления углов, к которым такжеподключены выходы коррелометра, при45этом выходы блока вычисления главныхдисперсий и блока вычисления угловподсоединены к регистратору,На фиг. 1 показана анизотропияполн в измеряемой системе координат 5 О на фид. 2 - блок-схема устройства.На Фид, 1 ОХ, ОУ и ОЕ - оси прямоугольной системы координат, Начало координат точка О - точка, в которой производят измерение анизотропии поля 55 О,", О, О - главные оси анизотропии поля, произвольно расположенные относительно осей ОХ, ОУ и ОЕ. В дан 80 2ном примере направление оси 02 совпадает с направлением оси О. Эллипс с центром з точке О представляет собой линию равной плотности распределения вероятностей компонент вектора пульсаций скорости в,плоскости, совпадающей в данном примере с плоскостью ХОУ (эллнпс рассеивания). ОА = б, ОВ =б и ОС =В - среднеквадратичные значения соответственно горизонтальных (продольной и поперечной) и вертикальной компонент вектора пульсаций скороати. ОА = б и ОВ = д - главные среднеквадратичные значения горизонтальных компонент вектора, равные соответственно боль-. шой и малой полуосям эллипса рассеивания. ОС = б - главное среднеквадратичное значение компоненты вектора, совлада:ощее со среднеквадратичным/зчачением б . Углы А ОА = К и (А ОБ = ь. в . углы между направлениями осей ОХ и ОУ системы координат, в которой производят измерение анизотропии поля, и направлениями главных осей оР и ОЬ анизотропии поля. Предлагаемое устройство (фиг. 2) содержит преобразователь 1 пульсаций поля скорости, измеритель 2 среднеквадратичных значений сигналов, блоки 3-5 измерения среднеквадратичных значений сигналов, коррело-метр 6, блоки 7-9 измерения коэффи- циентов взаимной корреляции между парами входных сигналов, блок 1 О вычисления главных дисперсий, блок 11 вычисления углов, регистратор 12. Входы блоков 3-5 измерителя 2 связаны соответственно с одним из выходов преобразователя 1. Пара входов каждого из блоков -9 коррелометра б соединена только с одной парой выходов преобразователя 1, Вы-; ходы блоков 3-9 соединены с входами блоков 1 О и 11, выходы которых являются входами регистратора 12. В качестве преобразователя 1 может быть использован известный трехкомпонентный термоанемометр. В каждом из блоков 2-ч производятся вычисления по Формуле1138080 Составитель Л. МарианТехред А.Бабинец. Карректо Редакто цика илак каз 10278/3 Тираж 698 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и от 13035, Москва, Ж, РаушскаяПодписное тета СССРрытийнаб д, 4 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4Ъ и, следовательно, степень анизотропии. При этом наибольшая дисперсия(на фиг. 1 среднеквадратичное зна-чение б ) соответствует наибольшейоси указанного эллипсоида, Направления главных осей указанного эллипсоида по отношению к направлениямсоответствующих осей системы координат, в которой производят измеренияанизотропии в поле, определяются 1 Овеличинами углов, рассчитанных ввычислителе 10. Таким образом, по выходньи величинам вычислителей 10 и 11 можно судить 1 о наличии анизотропии поля, ее степени и ориентации главных осей анизотропии поля в пространстве.ЬВ случае использования в качестве преобразователя пульсаций поля датчика ортогональных компонент вектор пульсаций поля можно путем поочередного вращения датчика вокруг каждой: оси выбранной системы координат получить с выхода коррелометра равные нулю значения измеряемых коэффициентов взаимной корреляции, которые соответствуют совпадению осей системы координат с главными направлениями аниэотропии случайного физического поля.Таким образом, изобретение павы" шает точность измерения анизотропии поля и отличается большей простотой исполнения по сравнению с известными устройствами.