Установка для исследования волн

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пп 952673 лфф т(1 М. Кл. с присоединением заявки Мо В 63 В 21/52 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения юрской гидрофнзический институт АН Украинской ССР,(71) Заявитель(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЛН 1 О 15 Изобретение относится к технике морских исследований и касается конструирования установок для исследова. ния волн.Известна установка для исследования волн, содержащая буй нейтральной плавучести с размещенными в нем датчиками давления и температуры, связанными электрически с блоком измерительной системы и трос, соединенный с буем 1Недостаток установки заключается в низкой точности измерения парааетров внутренних волн,Цель изобретения - повыпю ние точности измерения параметров внутреннихволн.Поставленная цель достигаетсятем, что установка снабжена стойкамии скобой, а буй выполнен с отверстиемнишей, в котором установлен датчиквертикагьной скорости потока жидкости, при этом стойки расположены вертикально по оси отверстия-ниши и 25снабжены датчиками скорости н направления горизонтального течения,расположеннымн на свободных концахстоек, а скоба снабжена шарнирами,посредством которых она связана с 30 буем и тросом, при этом шарниры установлены выше центра тяжести буя,На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемой установки, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг . 3 - уст ано вка при функ ционировании в водной среде; на фиг.4 - автономный вариант исполнения установки; на фиг.5 - то же, соединенной с дрейфующим буем; на фиг.6 - схема работы установки с платформой; на фиг.7- схема работы установки с дрейфующим судном.Установка состоит иэ буя 1 обтекаемой формы, имеющего сзади крыло 2. В корпусе буя по линии Б центра тяжести наполнено сквозное отверстие 3, имеющее плавный переход 4.В отверстии 3 на оси 5 установлен датчик скорости, например лопастна я вертушка 6. По линии Б расположена скоба 7, закрепленная на корпусе буя посредством шарниров 8. К бую присоединены стойки 9 и 10, на концах которых установлевя датчики скорости лопастные вертушки 1 1 и 12 с крылья" ми 13 и 14. Лопастаае вертушки 11 и 12 соединены со стойками 9 и 10 с возможностью вращения вокруг их оси в узлах 15 и 16 соединения.В корпусе буя установлена измерительная аппаратура 17 и элементы .18автоматического контроля техническихпараметров буя. Для уран нон ешив аниябуя (обеспечения нейтральной плавучести) и его балансировки в корпусе 5имеются отсеки для твердого балласта 19 и 20. Для повышения устойчивости буя в стойке 10 имеется отверстие для засыпки в трубку свинцовойдроби - балласта. Установка с набже" 1 Она измерительной или буксирной линией 21, с помощью которой она под-соединена к притопленному бую 22,имеющему якорную линию 23, Притопленный буй 22 может соединяться 15посредством кабеля 24 с лабораторией25, установленной на платформе 26,Измерительная или буксирная линия21 может соединяться с судном 27через груз 28 и кабель 29. Также линия 21 может быть соединена с дрей 20фующим буем 30, с антенной 31 черезгруз 32 и кабель ЗЗ.Лопастные вертушки б, 11 и 12 идругие датчики включаются в цепь измерительной системы. (не показана),например, оси вертушки 11 и 12 исоединены с потенциометрами, в ключенными в измерительную схему.Установка работает следующимобразом. 30С помощью твердых балластов 19 и20 и дроби н трубе стойки.10 добивают ся нейтральной плаву че сти буяили плавучести, близкой к нулю,известным способом, добавляя балласт, или буксирной линией 21, имеющей также нейтральную плавучестьили плавучесть, близкую к нулю,которая при неавтономной работе буяподключается к лаборатории 25, судну 427 через кабели 24 и 29, соединяющиедатчики и лопастные вертушки 11 и12 с блоком измерительной аппаратуры 17, вынесенным в этом случае наборт судна или в,лабораторию 25,установленную на платформе 26В этомслучае буйковый комплекс удерживает"ся с помощью буя 22 и якорной линии23 или груза 28 и кабеля 29.При использовании буя 1 в автономном режиме в нем находится блок измерительной аппаратуры 17 и буй 1 связан с протопленным буем 22, удерживаемым якорной линией 23, или соединяется с дрейфующим буем 30, которыйможет переданать информацию по радиоканалу через антенну 31. В последнемслучае груз 32 позволяет заглубитьбуй 1 на необходимую глубину, используя также кабель 3 3.После погружения буя 1 на заданную 60глубину, например, в зону наиббльшегоградиента плотности воды, он начинаетфункционировать, т.е. колебаться поддействием внутренни( волн (перемещать.ся с массой воды, отслеживая внутрен ние волны), переходя иэ точки В в ,точку В и обратно.1(олебания буя определяются по датчику давления, установленному на нем (не показано) . Но при колебаниях буя под действием внутренних волн и горизонтального течения происходит еще колебания его относительно массы воды, с которой он перемещается. Эти колебания буя определяются с помощью лопастной вертушки б, а скорость и направление течения определяется по лопастным вертушкам 11 и 12, которые под воздействием течения на крылья 13 и 14, разворачиваются по течению, а вращение крыльчатки дает модуль скорости течения. Разнесение вертушек 11 и 12 на некоторое расстояние позволяет определять сдвиг скорости течения (вертушка 11 дает показание скорости, отличающееся от скорости на вертушке 12, так как скорости течения на таком расстоянии, например 3 м, разные, вычитая одну скорость на другой получим сдвиг скорости), что позволяет более детально исследовать внутренние волны. В процессе колебаний буй изменяет свое горизонтальное положение относительно поверхности воды (влияет трос) . Поэтому, чтобы вертушка б была все время параллельна поверхности воды, а вертушкаи 12 была все время перпендикулярна, буй стабилизируется в горизонтальное положение с помощью скобы 7, Буй ( фиг,.З ) не наклоняется, а на угол отклоняется трос, а буй всплывает и притапливается все время параллельно поверхности воды. Остойчиность буя обеспечивается с помощью балласта (дроби), помещаемого в трубке стойки 10. Буй стабилизируется также за счет крыла 2.Измеряемые. параметры с помощью датчиков, установленных на буе либо записываются на пленку магнитофона, либо передаются по радиоканалу, либо получают (фиксируют) в лаборатории посредством кабеля и бортовой аппаратуры. При обработке измеренных данных возможно повысить точность определения параметров внутренних волн, учитывая колебания буя, определяемые с помощью вертушки б относительно массы воды, с которой он перемещает" ся (колеблется), отслеживая внутренние волны.Предлагаемая установка имеет преимущества по сравнению с известными, состоящими в более точном измерении параметров внутренних волн.Формула изобретенияУстанонка для исследования волн, содержащая буй нейтральной плавучести с размещенными в нем датчикамидавления и температуры, связаннымиэлектрически с блоком измерительнойсистемы и трос, соединенный с буем,о т л и ч а ю ш а я с я тем, что,с целью повышения точности измеренияпараметров внутренних волн, она снаб.жена стойками и скобой, а буй выполнен с отверстием-нишей, в которомустановлен датчик цертикальной скорости потока жидкости, при этом стойкирасположены вертикально по оси отверстия-ниши. и снабжены датчиками скорости и направления горизонтального течения, расположенныьы на свободных концах стоек, а скоба снабжена шарнирами, посредством которыхона связана с буем и тросом, приэтом шарниры установлены выае центра тяжести буя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ученые запискн 9 309, Вып.16,Океанологияф. Изд. Ленингр,ун-та 1961, с. 97-99 (прототип).952673 Составитель Б. ДаньшинТехред А.Ач р И. Куска Бобко каэ 6186/2 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная,краж 462 Государств лам иэобре осква, ЖВНИИПИ по де 13035, МПодписноного комитета СССРний и открытийРаушская наб., д. 4/5