Устройство для определения параметров состояния морской воды в натурных условиях

(5 МИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1) 4865673/282) 10.07,906) 30.05.92. Бюл. М1) Донецкий госу венный универс мерений, ПО ВНИИ ра- виких для о-, еИзобретение от ским измерениям, о ределение средн значений соленост морской воды в наИзвестны Устр ского определени параметров состоя пературы, соленост но измеряют ве показателя преломл морской воде при о венном разреш чиСляют иСкОм солености и пло рическим соотнНедостатко ется большая и несовершенст ческих зависим казателя прел применения на водах, неудовле венно-времен н носится к гид беспечивает т их и пульса и и других па турных условия ойства для ав я в условия ния морской в и и плотности) личины опт ения и скорос динаковом пррофизичеочное опционных раметров нии, по которы е величины те тности по извес шениям. м известных уст грешность, об вом применяем остей для опти мления; нево ольших глубин творительные ые параметрызатем вымпературы, ным эмпиройств явля- условленная ых эмпирического позможность ах, в мутных пространст- вследствие х, томатичех Океана оды (тем- синхронического ти звука в остранстГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 717633, кл. 6 01 й 21/46. 1980.Метрология геофизических изСб, научных трудов. - М.: Изд. НИФТРИ, 1989, 126, с. 43-55.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНПАРАМЕТРОВ СОСТОЯНИЯ. МОРСКОЙДЫ В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ(57),Устройство для определения паметров морской воды в натурных услоях относится к области гидрофизичесизмерений и может быть использованбопределения солености, плотности и друпараметров морской воды в натурных усвиях, Целью изобретения является повышние точности за счет определения влиянрастворенного в морской воде углекисл 2газа на параметры состояния морской воды. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее герметичный корпус с размещенной в нем электронной частью первичных измерительных преобразователей, первичный измерительный преобразователь гидростатического давления, первичный измерительный преобразователь температуры с резистивным термочувствительным элементом, помещенным в защитный теплопроводный капилляр, размещенный на термобарокомпенсационных опорах, введен измеритель скорости звука с акустической базой, ограниченной излучателем и отражателем, Первичный измерительный бесконтактный преобразователь электропроводности размещен соосно с акустической базой между излучателем и отражателем, Излучатель закреплен на корпусе, защитный теплопроводный капилляр первичного измерительного преобразователя является отражателем и размещен на термобарокомпенсационных опорах плоскопараллельно излучателю, 3 ил,разнесенных измерительных объемов первичных преобразователей.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения при натурных измерениях взаимосвязанных гидрологических параметров морской воды, содержащее герметичный корпус с размещенной в нем электронной частью первичных измерительных преобра; зователей, первичный измерительный преобразователь гидростатического давления и гидрометрическую пару ТХ-типа из первичного измерительного преобразователя температуры с резистивным термочувствительным элементом, помещенным в защитный капилляр, и первичного измерительного преобразователя, а по полученным данным вычисляются с помощью эмпирических формул плотность, соленость и другие необходимые параметры состояния морской воды,Недостатком известного устройства является погрешность, вносимая неучтенным влиянием на величины определяемых параметров состояния морской воды растворенного в морской воде углекислого газа, так как применяемые методики определения параметров состояния морской воды по известным эмпирическим соотношениям не содержат корректировки воздействия этого фактора ни при калибровке используемых измерительных преобразователей проводимости и скорости звука, ни при натурных измерениях, Это приводит к существенной.величине погрешности, так как содержание растворенного в морской воде углекислого газа значительно колеблется в зависимости от самых разнообразных параметров, являясь в то же время необходимым параметром для ряда прикладных исследований, например при определении процессов водного метаболизма; показано, что на глубинах до 35 м расчетное значение скорости звука превышает измеренную абсолютную скорость звука в среднем на 7-9 м/с с максимальным превышением до 15 м/с, в диапазоне до 100 м измеренная величина абсолютной скорости звука превышает расчетное значение на 1,5-10 м/с.Цель изобретения - повышение точности засчетопределения влияния растворенного в морской воде углекислого газа на параметры состояния морской воды,Цель достигается тем, что в устройство, содержащее герметичный корпус с размещенной в нем электронной частью первичных измерительных преобразователей, первичный измерительный преобразователь гидростатического давления, первич. ный измерительный преобразователь температуры с резистивным термочувстви 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 тельным элементом, помещенным в защитный теплопроводный капилляр, и первичный измерительный преобразователь электропроводимости, введены измеритель скорости звука с акустической базой, ограниченной излучателем и отражателем, термобарокомпенсационные опоры, первичный измерительный преобразователь электропроводимости выполнен бесконтактным и размещен соосно акустической базе между излучателем и отражателем, излучатель закреплен на корпусе, защитный теплопроводный капилляр первичного измерительного преобразователя является отражателем и размещен на термобарокомпенсационных опорах плоскопараллельно излучателю.На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг, 2 и 3- устройство, общий вид.Принципиальная схема устройства (фиг. 1) включает первичный измерительный преобразователь давления 1, электрически соединенный с электронной частью всех первичных измерительных преобразователей 11, электрическую линию связи 111, соединяющую блок первичных измерительных преобразователей с совмещенными измерительными объемами 1 КУстройство (фиг, 2 и 3) содержит металлический корпус 1 бесконтактного первичного измерительного преобразователя электропроводимости, фланец 2 из диэлектрика, защитный теплопроводный капилляр 3 первичного измерительного преобразователя температуры, являющийся отражателем ультразвуковых зондирующих импульсов, генерируемых измерителем скорости звука, закрепленный на покрытых диэлектриком верхних частях 4 опор, Фланец 2 через герметизирующее уплотнение 5 установлен на корпусе 1 и зафиксирован на нем зажимной гайкой 6, Внутри корпуса 1 размещены две обмотки 7 и 8 трансформатора, цилиндрическая часть фланца 2 в виде трубки 9 с калиброванным отверстием соединена с корпусом 1 через герметизирующее уплотнение 10, Корпус 1 бесконтактного первичного измерительного преобразователя электропроводности соединен с корпусом злетронной части опорами 11, в которых размещены электрические цепи, соединяющие с электронным .блоком обмотки 7 и 8 трансформатора, Верхние части 4 опор, на которых размещен защитный капилляр 3 первичного измерительного преобразователя температуры, соединены соосно со своими нижними частями 12, Измеритель скорости звука излучает ультразвуковые зондирующие импульсы излучателем 13,герметично установлен на фланце 14 в корпусе электронного блока, на поверхности которого размещено отверстие 15 первичного измерительного преобразователя гидростатического давления, Цилиндрическая часть 16 приборного корпуса оканчивается герметичным посадочным гнездом 17 и электрическим разъемом 18, на ней же размещены опоры 19 нижних частей стоек 12 и термокомпенсационные трубки 20 этих опор.Устройство работает следующим образом.Набегающий на устройство поток морской воды проходит через калиброванное отверстие трубки 9 первичного измерительного преобразователя электропроводности, измерительный объем которого представляет собой цилиндр, диаметр которого равен диаметру калиброванного отверстия трубки 9, а высота ограничена торцами трубки 9, которая представляет одну деталь с фланцем 2 из диэлектрика, герметично уплотненную на корпусе 1 резиновыми кольцами 5 и 10, закрепленную зажимной гайкой 6, Первичный измерительный. преобразователь электропроводности размещен на полых герметичных опорах И на торцовой части цилиндрического приборного корпуса 16, в которых проложены электрические цепи, соединяющие с электронной частью обмоток 7 и 8 трансформатора. Импульсно-циклический измеритель скорости звука излучает ультразвуковые зондирующие импульсы излучателем 13, которые проходят через измерительный объем первичного измерителя электропроводности, ограниченный калиброванной трубкой 9, отражается от защитного теплопроводного капилляра 3 первичного измерительного преобразователя температуры и приходит обратно на излучатель 1.3, работающий в этот момент в режиме приема.Термобарокомпенсация акустической базы измерителя скорости звука обеспечивается за счет такого подбора материалов опор 12,. 20 и корпуса излучателя 13, что относительно корпуса 16 удлинение корпуса излучателя 13 под воздействием температуры на Л изл равно удлинению опор 12 и 20, на которых закреплен защитный теплопроводный капилляр первичного измерительного преобразователя температуры 3 - 5 на Лоп,р, откуда при Ыопор- Ьиз, поп хха 1=Ьизл а 2, где йоп - высота опоры, превышающая уровень отсчета от корпуса, м; йизл - высота излучателя, превышающая уровень отсчета от корпуса, м; а 1 (2 ) - температур.ный коэффициент линейного расширения материалов опоры (излучателя), 1/град.Использование предлагаемого устройства позволит учитывать влияние растворенного в морской воде углекислого газа на определяемые в натурном эксперименте параметры состояния морской воды.Формула изобретенияУстройство для определения параметров состояния морской воды в натурных условиях, содержащее герметичный корпус с размещенной в нем электронной частью первичных измерительных преобразователей, первичный преобразователь гидростатического давления, первичный. измерительный преобразователь температуры с резистивным чувствительным элементом. помещенным в защитный теплопроводный капилляр, и первичный измерительный преобразователь электропроводности, отлича ющеес я тем, что, с целью повышения точности за счет определения влияния растворенного в морской во де углекислого газа на параметры состоянияморской воды, в,него введены измеритель скорости звука с акустической базой, ограниченной излучателем и отражателем, термобарокомпенсационные опоры, 40 первичный измерительный преобразователь электропроводности выполнен бесконтактным и размещен соосно с акустической базой между излучателем и отражателем, излучатель закреплен на корпусе, защит ный теплопроводный капилляр первичного измерительного преобразователя является отражателем и размещен на термобарокомпенсационных опорах плоскопараллельно излучателю.Кравцова ктор Л.Вес водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина Заказ 1886 ВНИИПИ Госуда Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5