RU18855U1 - DEVICE FOR DETERMINING THE AVERAGE VALUE OF QUADRATIC VALUES OF TURBULENT SPEEDS OF SPEED IN A MARINE ENVIRONMENT UNDER ADDITIVE VIBRATION INTERFERENCE - Google Patents

DEVICE FOR DETERMINING THE AVERAGE VALUE OF QUADRATIC VALUES OF TURBULENT SPEEDS OF SPEED IN A MARINE ENVIRONMENT UNDER ADDITIVE VIBRATION INTERFERENCE Download PDF

Info

Publication number
RU18855U1
RU18855U1 RU2001108087/20U RU2001108087U RU18855U1 RU 18855 U1 RU18855 U1 RU 18855U1 RU 2001108087/20 U RU2001108087/20 U RU 2001108087/20U RU 2001108087 U RU2001108087 U RU 2001108087U RU 18855 U1 RU18855 U1 RU 18855U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
speed
converters
turbulent
marine environment
electrical signal
Prior art date
Application number
RU2001108087/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Гусев
Г.А. Федотов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Ассоциация предприятий морского приборостроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Ассоциация предприятий морского приборостроения" filed Critical Закрытое акционерное общество "Ассоциация предприятий морского приборостроения"
Priority to RU2001108087/20U priority Critical patent/RU18855U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU18855U1 publication Critical patent/RU18855U1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

Устройство для определения усредненного значения квадратичныхDevice for determining the average value of quadratic

значений турбулентных пульсаций скорости в морской средеvalues of turbulent pulsations of speed in the marine environment

в условиях аддитивных вибрационных помехunder conditions of additive vibration interference

Полезная модель относится к области исследования гидрофизических полей и может быть использована при проведении экологических исследований, в океанологии и других областях техники, где требуется зести контроль параметров турбулентных пульсаций скорости в морской среде.The utility model relates to the field of research of hydrophysical fields and can be used in environmental studies, in oceanology and other fields of technology, where it is required to control the parameters of turbulent velocity pulsations in the marine environment.

Для решения задачи определения статистических характеристик турбулентных пульсаций скорости в морской среде необходимо иметь высокочувствительный преобразователь скорости в электрический сигнал. Одной из причин, препятствующих определению статистических характеристик турбулентных пульсаций скорости в морской среде, является чувствительность преобразователя скорости к паразитным сигналам, возникающим в результате вибраций преобразователя, установленного на подвижном носителе, например, на буксируемой линии, что не позволяет определять, в частности, усредненное значение квадратичных значений турбулентных пульсаций скорости, которое является важнейшей энергетической характеристикой турбулентности.To solve the problem of determining the statistical characteristics of turbulent velocity pulsations in the marine environment, it is necessary to have a highly sensitive speed converter into an electrical signal. One of the reasons that hinder the determination of the statistical characteristics of turbulent velocity pulsations in the marine environment is the sensitivity of the speed transducer to spurious signals resulting from the vibrations of the transducer mounted on a mobile carrier, for example, on a towed line, which makes it impossible to determine, in particular, the average value quadratic values of turbulent velocity pulsations, which is the most important energy characteristic of turbulence.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для определения усредненного значения квадратичных значений турбулентных пульсаций скорости в морской среде в условиях аддитивных вибрационных помех 1, которое содержит идентичные первый, второй и третий преобразователи скорости в электрический сигнал, и вычислительный блок, а также последовательно соединенные полосовой фильтр.Closest to the proposed device is a device for determining the average value of the quadratic values of turbulent fluctuations of speed in the marine environment under conditions of additive vibration interference 1, which contains identical first, second and third converters of speed to an electrical signal, and a computing unit, as well as a series-connected bandpass filter .

МПК GOIP 5/00IPC GOIP 5/00

квадратор, блок усреднения и масштабный блок, при этом второй и третий преобразователи скорости в электрический сигнал расположены на одной прямой линии с первым преобразователем скорости в электрический сигнал по обе стороны от первого преобразователя скорости в электрический сигнал на равных расстояниях от него, входы упомянутого вычислительного блока функции с первого по третий соединены с выходами преобразователей скорости в электрический сигнал с первого по третий, соответственно, его выход соединен со входом полосового фильтра, а выход масштабного блока является выходом устройства.a quadrator, an averaging unit, and a scale unit, wherein the second and third converters of speed to an electric signal are located on one straight line with the first converter of speed to an electric signal on both sides of the first converter of speed into an electric signal at equal distances from it, the inputs of the above-mentioned computing unit the first to third functions are connected to the outputs of the speed converters into an electrical signal from the first to the third, respectively, its output is connected to the input of the bandpass filter , and the output of the scale block is the output of the device.

Недостатком устройства 1 является большой линейный размер устройства. Недостаток обусловлен тем, что для обеспечения компенсации вибрационных помех второй и третий преобразователи пульсаций скорости находятся на одной прямой линии по разные стороны от первого преобразователя скорости в электрический сигнал на расстоянии, исключающем пространственную фильтрацию турбулентных пульсации скорости.The disadvantage of device 1 is the large linear size of the device. The disadvantage is due to the fact that in order to compensate for vibrational disturbances, the second and third converters of the velocity pulsations are located on one straight line on opposite sides of the first transducer into an electrical signal at a distance that excludes spatial filtering of turbulent velocity pulsations.

Задачей полезной модели является обеспечение возможности определения усредненного значения квадратичных значений турбулентных пульсаций скорости в морской среде с низким уровнем энергии турбулентности в условиях аддитивных вибрационных помех с уменьшенными линейными размерами устройства.The objective of the utility model is to provide the ability to determine the average value of the quadratic values of turbulent velocity pulsations in a marine environment with a low level of turbulence energy under conditions of additive vibrational noise with reduced linear dimensions of the device.

Сущность полезной модели заключается в том, что для определения усредненного значения квадратичных значений турбулентных пульсаций скорости одновременно осуш;ествляют преобразование скорости в электрический сигнал с помощью расположенных в вершинах квадрата жестко связанных между собой идентичных первого, второго, третьего и четвертого преобразователей скорости в электрический сигнал, которые перемещают прямолинейно и равномерно в исследуемой морской среде, а усредненное значение квадратичных значений турбулентных пульсаций скорости в морской среде определяют по формулеThe essence of the utility model is that to determine the average value of the quadratic values of the turbulent pulsations of the velocity, they simultaneously drain the speed by converting the speed into an electrical signal using the first, second, third, and fourth converters of speed into an electric signal located at the vertices of the square, which move rectilinearly and uniformly in the studied marine environment, and the average value of the quadratic values of turbulent pulsations is growth in the marine environment is determined by the formula

- 2 - (U,-U,-U,+U,)- 2 - (U, -U, -U, + U,)

,.F(A,,,7) (, .F (A ,,, 7) (

F - усредненное значение квадратичных значений турбулентных пульсаций скорости в морской среде, (м/с);F is the average value of quadratic values of turbulent pulsations of speed in the marine environment, (m / s);

t/i и t/4 напряжения на выходах соответственно первого и четвертого преобразователей скорости в электрический сигнал, расположенных в одной паре противоположных вершин упомянутого квадрата. В;t / i and t / 4 of the voltage at the outputs of the first and fourth converters of speed into an electrical signal, located in one pair of opposite vertices of the said square. IN;

1/2 VL и - напряжения на выходах соответственно второго и третьего преобразователей скорости в электрический сигнал, расположенных в другой паре противоположных вершин упомянутого квадрата. В;1/2 VL and are the voltage at the outputs of the second and third speed converters into an electrical signal, respectively, located in another pair of opposite vertices of the said square. IN;

(U -UT-U +U J - усредненное значение сигнала (С/, - С/2 з + 4) (U -UT-U + U J - average signal value (С /, - С / 2 з + 4)

- коэффи энт преобразования каждого из преобразователей скорости в электрический сигнал. В/(м/с); - coefficient of conversion of each of the speed converters into an electrical signal. B / (m / s);

Д, и верхняя и нижняя границы диапазона измеряемых пространственных неоднородностей, соответственно, м;D, and the upper and lower boundaries of the range of measured spatial inhomogeneities, respectively, m;

R - длина каждой стороны упомянутого квадрата, в вершинах которого расположены преобразователи скорости в электрический сигнал, м;R is the length of each side of the said square, at the vertices of which there are speed converters into an electrical signal, m;

F{A,A2,R) - коэффициент, зависящий от отношений / и / F (A, A2, R) is a coefficient depending on the relations / and /

Устройство для определения усредненного значения квадратичных значений турбулентных пульсаций скорости в морской среде в условиях аддитивных вибрационных помех, содержит идентичные первый, второй и третий преобразователи скорости в электрический сигнал, последовательно соединенные полосовой фильтр, квадратор, блок усреднения и масштабный блок, выход которого является выходом устройства, а также четвертый преобразователь скорости в электрический сигнал, идентичный первому, второму и третьему преобразователям скорости в электрический сигнал, и блок вычисления функцииA device for determining the averaged value of quadratic values of turbulent fluctuations of speed in the marine environment under conditions of additive vibrational noise, contains identical first, second and third converters of speed to an electrical signal, a series-connected bandpass filter, a quadrator, an averaging unit and a scale unit, the output of which is the output of the device , as well as a fourth speed converter into an electrical signal, identical to the first, second and third speed converters in electrical s signal, and arithmetic function block

и к(и,-и,-и, + и,),and k (and, -i, -i, + and,),

и - сигнал на выходе упомянутого блока вычисления функции, В; К - масштабный коэффициент;and - a signal at the output of said function calculation unit, B; K is a scale factor;

(7,, f/2 / t/3 4 напряжения на первом, втором, третьем и четвертом входах упомянутого блока вычисления функции, соответственно. В;(7 ,, f / 2 / t / 3 4 voltages at the first, second, third and fourth inputs of the mentioned function calculation unit, respectively. V;

при этом все четыре упомянутых преобразователя скорости в электрический сигнал жестко связаны между собой и расположены в вершинах квадрата, в первой паре противоположных вершин которого расположены первый и четвертый преобразователи скорости в электрический сигнал, во второй паре противоположных вершин квадрата расположены второй и третий п. еобразователи скорости в электрический сигнал, входы упомя- утого блока вычисления функции с первого по четвертый соединены с выходами преобразователей скорости в электрический сигнал с первого по четвертый, соответственно, его выход соединен со входом полосового фильтра.in this case, all four of said converters of speed to an electric signal are rigidly interconnected and located at the vertices of a square, in the first pair of opposite vertices of which are the first and fourth converters of speed into an electric signal, in the second pair of opposite vertices of a square are the second and third speed converters into an electrical signal, the inputs of the first to fourth function calculating unit are connected to the outputs of the speed converters into an electrical signal from the first about the fourth, respectively, its output is connected to the input of the bandpass filter.

Благодаря новому расположению преобразователей скорости в электрический сигнал и новому вычислительному блоку уменьшается максимальный линейный размер устройства.Thanks to the new arrangement of speed converters into an electrical signal and a new computing unit, the maximum linear size of the device is reduced.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены :The essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict:

на фиг. 1 - функциональная схема устройства,in FIG. 1 is a functional diagram of a device,

на фиг. 2 - схема, поясняющая взаимное расположение преобразователей скорости в электрический сигнал,in FIG. 2 is a diagram explaining the relative position of speed converters into an electrical signal,

на фиг. 3 - схема, поясняющая взаимное расположение первого и второго преобразователей скорости в электрический сигнал.in FIG. 3 is a diagram explaining the relative position of the first and second converters of speed into an electrical signal.

на фиг. 4 - значения F(A,2,R} для различных отношений / и для турбулентных пульсаций скорости в направлении движения преобразователей,in FIG. 4 - values of F (A, 2, R} for various relations / and for turbulent pulsations of speed in the direction of motion of the transducers,

(2;(2;

Л/Я, для турбулентных пульсаций скорости в направлениях, перпендикулярных направлению движения преобразователей (вертикальном и горизонтальном) .L / I, for turbulent pulsations of speed in directions perpendicular to the direction of motion of the transducers (vertical and horizontal).

На фиг. 1 обозначены:In FIG. 1 marked:

1- первый преобразователь скорости в электрический сигнал;1 - the first speed converter into an electrical signal;

2- второй преобразователь скорости в электрический сигнал;2- second speed converter into an electric signal;

3- третий преобразователь скорости в электрический сигнал;3- third speed converter into an electrical signal;

4- четвертый преобразователь скорости в электрический сигнал;4- fourth speed converter into an electrical signal;

5- блок вычисления функции (2).5- block calculation function (2).

6- полосовой фильтр;6-way filter;

7- квадратор;7- quadrator;

8- блок усреднения;8- averaging block;

9- масштабный блок; На фиг. 2 обозначены:9-scale block; In FIG. 2 are indicated:

1- первый преобразователь скорости в электрический сигнал;1 - the first speed converter into an electrical signal;

2- второй преобразователь скорости в электрический сигнал;2- second speed converter into an electric signal;

3- третий преобразователь скорости в электрический сигнал;3- third speed converter into an electrical signal;

4- четвертый преобразователь скорости в электрический сигнал; R - длина каждой стороны квадрата, в вершинах которого расположены преобразователи скорости в электрический сигнал.4- fourth speed converter into an electrical signal; R is the length of each side of the square, at the vertices of which there are speed converters in an electrical signal.

На фиг. 3 обозначены:In FIG. 3 are indicated:

1- первый преобразователь скорости в электрический сигнал;1 - the first speed converter into an electrical signal;

2- второй преобразователь скорости в электрический сигнал;2- second speed converter into an electric signal;

10- чувствительные элементы преобразователей 1, 2;10- sensitive elements of converters 1, 2;

11- дифференциальные усилители;11- differential amplifiers;

/ - длина стороны квадрата, в вершинах которого расположены преобразователи скорости в электрический сигнал./ is the length of the side of the square at the vertices of which the converters of speed into an electrical signal are located.

В соответствии с фиг. 1 устройство содержит идентичные первый, второй, третий и четвертый преобразователи 1, 2, 3, 4 скорости в электрический сигнал, выходы которых соединены, соответственно, с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока 5 вычисления функции (2) .In accordance with FIG. 1, the device contains identical first, second, third and fourth converters 1, 2, 3, 4 of the speed into an electrical signal, the outputs of which are connected, respectively, with the first, second, third and fourth inputs of the unit 5 for calculating function (2).

0 0

- 5 к выходу блока 5 вычисления функции (2) подключены последовательно соединенные полосовой фильтр б, квадратор 7, блок 8 усреднения и масштабный блок 9.- 5 to the output of block 5 for calculating function (2) are connected in series with a band-pass filter b, quadrator 7, averaging block 8 and a scale block 9.

Преобразователи 1-4 скорости в электрический сигнал могут быть электромагнитного, термоанемометрического или иного другого известного типа.Converters 1-4 speed into an electrical signal can be electromagnetic, hot-wire or other known type.

В каждом преобразователе 1-4, например, электромагнитного типа, наряду с чувствительным элементом 10 имеется, как правило, подключенный к чувствительному элементу 11 усилитель, в частности, дифференциальный усилитель (ДУ) 11 (фиг. 3).In each converter 1-4, for example, of the electromagnetic type, along with the sensing element 10 there is, as a rule, an amplifier connected to the sensing element 11, in particular a differential amplifier (DU) 11 (Fig. 3).

Блок 5 вычисления функции (2) может быть выполнен, например, на операционных усилителях, реализующих функции суммирования и вычитания, или включать в свой состав многоканальный аналого-цифровой преобразователь и микропроцессорный вычислитель функции (2).Unit 5 for calculating function (2) can be performed, for example, on operational amplifiers that implement the functions of summing and subtracting, or include a multi-channel analog-to-digital converter and a microprocessor calculator of function (2).

Полосу пропускания полосового фильтра б выбирают в зависимости от пространственного масштаба анализируемых турбулентных неоднородностей и скорости движения подвижного носителя. Для решения поставленной задачи используют преимущественно диапазон пространственных неоднородностей оч А.2 0,01 м до ,0 м. При фиксированной скорости V движения подвижного носителя этому диапазону соответствует диапазон рабочих частот Д/ Угпш /тах. В частности, для 2 0,01 м, ,0 м и м/с Af(5-500) Гц. Если скорость подвижного носителя может изменяться, то верхнюю и нижнюю частоты диапазона рабочих частот выбирают, соответственно, из условий,пах Ут1п miiy l-Например, диапазону рабочих скоростей носителя F(2,5-10) м/с и упомянутому выше диапазону ,01 м до ,0 м соответствует полоса рабочих частот фильтра б Л/(2,5-1000) Гц. Наилучшим вариантом выполнения фильтра б является его выполнение с возможностью ручной или автоматической перестройки полосы пропускания в зависимости от скорости движения носителя.The passband of the band-pass filter b is selected depending on the spatial scale of the analyzed turbulent inhomogeneities and the speed of the moving carrier. To solve this problem, they mainly use the range of spatial inhomogeneities of Pts A.2 0.01 m to, 0 m. For a fixed speed V of the movement of a moving carrier, this range corresponds to the operating frequency range D / Upsh / max. In particular, for 2 0.01 m,, 0 m and m / s Af (5-500) Hz. If the speed of the mobile carrier can vary, then the upper and lower frequencies of the operating frequency range are selected, respectively, from the conditions groin Ut1n miiy l-For example, the range of operating speeds of the carrier F (2.5-10) m / s and the above range, 01 m to, 0 m corresponds to the operating frequency band of the filter b L / (2.5-1000) Hz. The best option for the implementation of the filter b is its implementation with the possibility of manual or automatic tuning of the passband depending on the speed of the medium.

lool 10 olool 10 o

- 6 6. Если полосовой фильтр б выполнен с перестройкой диапазона рабочих частот, то и блок 8 усреднения целесообразно выполнить с переменным временем усреднения, изменяющимся обратно пропорционально скорости движения подвижного носителя.- 6 6. If the band-pass filter b is made with the restructuring of the operating frequency range, then it is advisable to perform averaging unit 8 with a variable averaging time, which varies inversely with the speed of the moving carrier.

Масштабный блок 9 предназначен для масштабирования значения сигнала, полученного на выходе блока 8 усреднения. Его значение выбирают, как правило, равным F(/l,,/l2,/), где значения Г(Л,К) определяют на основании обработки экспериментальных данных. В частности, значения F(/l,/l2,R) для различных отношений и // в случае, когда преобразователи расположены в плоскости, перпендикулярной направлению движения преобразователей 1-4 (фиг. 2), приведены на фиг. 4, 5.The scale unit 9 is designed to scale the value of the signal received at the output of the averaging unit 8. Its value is chosen, as a rule, equal to F (/ l ,, / l2, /), where the values of Г (Л, К) are determined based on the processing of experimental data. In particular, the values of F (/ l, / l2, R) for various ratios and // in the case when the transducers are located in a plane perpendicular to the direction of motion of the transducers 1-4 (Fig. 2) are shown in FIG. 4, 5.

Блоки 6-9 могут быть аналоговыми или цифровыми, что не влияет на.сушность полезной модели. Схемы построения блоков 6-9 хорошо известны.Blocks 6-9 can be analog or digital, which does not affect the dryness of the utility model. Block building schemes 6-9 are well known.

Преобразователи 1-4 скорости в электрический сигнал расположены в вершинах квадрата со стороной R (фиг. 2). При этом плоскость, в которой расположены преобразователи 1-4, может иметь в пространстве любое положение при условии сохранения работоспособности преобразователей 1-4. В частности, преобразователи 1-4 должны быть правильно ориентированы по отношению к направлению набегаюшего потока и не должны затенять друг друга.Converters 1-4 of the speed into an electrical signal are located at the vertices of the square with side R (Fig. 2). In this case, the plane in which the transducers 1-4 are located can have any position in space, provided that the transducers 1-4 remain operational. In particular, converters 1-4 should be correctly oriented with respect to the direction of the incoming flow and should not obscure each other.

Одним из оптимальных вариантов расположения преобразователей 14 по отношению к направлению потока, является вариант, при котором преобразователи 1-4 расположены в плоскости, перпендикулярной направлению набегающего потока (фиг. 2).One of the best options for the location of the transducers 14 with respect to the direction of flow is the option in which the transducers 1-4 are located in a plane perpendicular to the direction of the incoming flow (Fig. 2).

Минимальную длину R выбирают из условия отсутствия влияния преобразователей 1-4 друг на друга и превышения минимального масштаба измеряемых турбулентных пульсаций скорости. Максимальная длина R ограничиваются конструктивными возможностями и условиями соблюдения конструктивной жесткости взаимного расположения преобразователей 14. Обычно расстояния R составляют (0,1-1,0) м.The minimum length R is chosen from the condition that there is no influence of the converters 1-4 on each other and the excess of the minimum scale of the measured turbulent velocity pulsations. The maximum length R is limited by the design capabilities and the conditions for observing the structural rigidity of the relative positions of the transducers 14. Typically, the distances R are (0.1-1.0) m.

- 7 Расположение преобразователей 1-4 в одной плоскости, расстояния и углы между преобразователей 1-4 определяются по нахождению центров чувствительных зон. Обычно это ось симметрии чувствительного элемента 10 (см., например, фиг. 3). Поскольку геометрические размеры чувствительного элемента 10 каждого из преобразователей 1-4 во много раз меньше расстояния между ними, необходимые геометрические соотношения легко определяются.- 7 The location of the transducers 1-4 in one plane, the distances and angles between the transducers 1-4 are determined by finding the centers of the sensitive zones. Usually this is the axis of symmetry of the sensing element 10 (see, for example, Fig. 3). Since the geometric dimensions of the sensing element 10 of each of the transducers 1-4 are many times smaller than the distance between them, the necessary geometric relationships are easily determined.

Определение усредненного значения квадратичных значений турбулентных пульсаций скорости в морской среде в условиях аддитивных вибрационных помех производят следующим образом.The determination of the averaged value of the quadratic values of turbulent pulsations of speed in the marine environment under conditions of additive vibrational interference is performed as follows.

Идентичные преобразователи 1, 2, 3, 4 конструктивно жестко связанные между собой, перемещают прямолинейно равномерно в исследуемой морской среде (см. фиг. 2). Осуществляют одновременно преобразование скорости в электрический сигнал с помощью первого, второго, третьег и четвер-эго преобразователей 1, 2, 3 и 4 скорости в электрический сигнал. После обработки поступающих от преобразователей 1, 2, 3 и 4 сигналов определяют усредненное значение квадратичных значений турбулентных пульсаций скорости в морской среде по формуле (1). Благодаря вычитанию и суммированию сигналов преобразователей 1, 2, 3, 4 осуществляется компенсация аддитивных вибрационных помех. При этом определение истинного усредненного значения квадратичных значений турбулентных пульсаций скорости в морской среде обеспечивается учетом корреляционных связей сигналов с выходов преобразователей 1-4. Учет этих связей достигается применением коэффициента F(/l,,A2)/ значения которого приведены на графиках (фиг . 4, 5) .Identical converters 1, 2, 3, 4 are structurally rigidly interconnected, they move rectilinearly uniformly in the studied marine environment (see Fig. 2). The speed is simultaneously converted into an electrical signal using the first, second, third and fourth-ego speed converters 1, 2, 3 and 4 into an electrical signal. After processing the signals received from the converters 1, 2, 3 and 4, the average value of the quadratic values of the turbulent velocity pulsations in the marine environment is determined by the formula (1). By subtracting and summing the signals of the converters 1, 2, 3, 4, the compensation of additive vibrational interference is carried out. Moreover, the determination of the true average value of the quadratic values of turbulent fluctuations of speed in the marine environment is provided by taking into account the correlation of signals from the outputs of converters 1-4. Accounting for these relationships is achieved by applying the coefficient F (/ l ,, A2) / whose values are shown in the graphs (Fig. 4, 5).

При необходимости усредненные значения квадратичных значений турбулентных пульсаций скорости в морской среде могут определяться непрерывно в течение заданного периода времени при исследовании заданной акватории. В этом случае полученные значения регистрируются известными средствами, например, самописцем и т.п.If necessary, the averaged values of the quadratic values of turbulent pulsations of the velocity in the marine environment can be determined continuously for a given period of time when examining a given water area. In this case, the obtained values are recorded by known means, for example, a recorder, etc.

мониторинга, осуществляет перемещение в исследуемой среде жестко связанных преобразователей 1-4 скорости в электрический сигнал. Выходные сигналы преобразователей 1, 2, 3, 4 обрабатываются в блоке 5 по формуле (2). После обработки в блоке 5 сигнал, свободный от вибрационных помех, фильтруется, возводится в квадрат и усредняется блоками б, 7, 8. Сигнал, пропорциональный усредненному значению квадратичных значений турбулентных пульсаций скорости в морской среде, поступает на вход масштабного блока 9. В блоке 9 значение выходного сигнала корректируется с учетом значений коэффициентов передачи блоков б, 7, 8 и коэффициента F(/l,, Л2,/) .monitoring, carries out the movement in the studied medium of rigidly connected converters 1-4 speed into an electrical signal. The output signals of the converters 1, 2, 3, 4 are processed in block 5 according to the formula (2). After processing in block 5, a signal free of vibrational noise is filtered, squared and averaged by blocks b, 7, 8. A signal proportional to the average value of the quadratic values of turbulent velocity pulsations in the marine environment is fed to the input of scale unit 9. In block 9 the value of the output signal is adjusted taking into account the values of the transmission coefficients of blocks b, 7, 8 and the coefficient F (/ l ,, Л2, /).

Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет определять усредненное значение квадратичных значений турбулентных пульсаций скорости в морской среде в условиях аддитивных вибрационных помех при существенном уменьшении линейных размеров устройства. Расчеты показ,:вают что :инейные размеры устройства можно уменьшить в 1,21,4 раза, что имеет большое значения при установке устройства на носителях с ограниченными размерами. Кроме этого, предлагаемая полезная модель позволяет существенно расширить рабочий диапазон пространственных масштабов измеряемых турбулентных пульсаций скорости при сохранении максимального размера устройства, а также повысить чувствительность устройства. Расчеты показывают что чувствительность устройства можно увеличить до 1,3 раза.Thus, the proposed utility model makes it possible to determine the average value of the quadratic values of turbulent velocity pulsations in the marine environment under conditions of additive vibrational interference with a significant decrease in the linear dimensions of the device. Calculations show that: the frost-free dimensions of the device can be reduced by 1.21.4 times, which is of great importance when installing the device on media with limited sizes. In addition, the proposed utility model can significantly expand the working range of the spatial scales of the measured turbulent velocity pulsations while maintaining the maximum size of the device, as well as increase the sensitivity of the device. Calculations show that the sensitivity of the device can be increased up to 1.3 times.

Представленное описание и чертежи позволяют, используя существующую элементную базу, изготовить предлагаемое устройство в производстве и использовать его в тех областях техники, где требуется определять параметры турбулентности, в том числе вести контроль состояния морской среды с подвижного носителя, что характеризует полезную модель как промышленно применимую.The presented description and drawings allow, using the existing element base, to manufacture the proposed device in production and use it in those areas of technology where it is necessary to determine the turbulence parameters, including monitoring the state of the marine environment from a mobile carrier, which characterizes the utility model as industrially applicable.

Источники информации 1. Свид. на ПМ РФ № 16033, МПК G 01 Р 5/00, 2000г. (прототип).Sources of information 1. Testimonial. at the PM of the Russian Federation No. 16033, IPC G 01 P 5/00, 2000 (prototype).

- 9 ФОРМУЛА- 9 FORMULA

Claims (1)

Устройство для определения усредненного значения квадратичных значений турбулентных пульсаций скорости в морской среде в условиях аддитивных вибрационных помех, содержащее идентичные первый, второй и третий преобразователи скорости в электрический сигнал, а также последовательно соединенные полосовой фильтр, квадратор, блок усреднения и масштабный блок, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что в него введены четвертый преобразователь скорости в электрический сигнал, идентичный первому, второму и третьему преобразователям скорости в электрический сигнал, и блок вычисления функции
U=K•(U1-U2-U3+U4),
где U - сигнал на выходе упомянутого блока вычисления функции, В;
К - масштабный коэффициент;
U1, U2, U3 и U4 - напряжения на первом, втором, третьем и четвертом входах упомянутого блока вычисления функции соответственно, В,
при этом все четыре упомянутых преобразователя скорости в электрический сигнал жестко связаны между собой и расположены в вершинах квадрата, в первой паре противоположных вершин которого расположены первый и четвертый преобразователи скорости в электрический сигнал, во второй паре противоположных вершин квадрата расположены второй и третий преобразователи скорости в электрический сигнал, входы упомянутого блока вычисления функции с первого по четвертый соединены с выходами преобразователей скорости в электрический сигнал с первого по четвертый, соответственно, его выход соединен со входом полосового фильтра.
Figure 00000001
A device for determining the averaged value of quadratic values of turbulent fluctuations of speed in the marine environment under conditions of additive vibration interference, containing identical first, second and third converters of speed to an electrical signal, as well as a series-connected bandpass filter, quadrator, averaging unit and a scale unit, the output of which is the output of the device, characterized in that a fourth converter of speed into an electric signal identical to the first, second and third eobrazovatelyam speed into an electric signal, and arithmetic function block
U = K • (U 1 -U 2 -U 3 + U 4 ),
where U is the signal at the output of said block of function calculation, V;
K is a scale factor;
U 1 , U 2 , U 3 and U 4 are the voltages at the first, second, third and fourth inputs of the said function calculation unit, respectively, V,
in this case, all four of said converters of speed to an electric signal are rigidly interconnected and located at the vertices of a square, in the first pair of opposite vertices of which are the first and fourth converters of speed to an electric signal, in the second pair of opposite vertices of a square are the second and third converters of speed to electric a signal, the inputs of said first to fourth function calculating unit are connected to the outputs of the speed converters into an electrical signal from the first about the fourth, respectively, its output is connected to the input of the band-pass filter.
Figure 00000001
RU2001108087/20U 2001-03-26 2001-03-26 DEVICE FOR DETERMINING THE AVERAGE VALUE OF QUADRATIC VALUES OF TURBULENT SPEEDS OF SPEED IN A MARINE ENVIRONMENT UNDER ADDITIVE VIBRATION INTERFERENCE RU18855U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001108087/20U RU18855U1 (en) 2001-03-26 2001-03-26 DEVICE FOR DETERMINING THE AVERAGE VALUE OF QUADRATIC VALUES OF TURBULENT SPEEDS OF SPEED IN A MARINE ENVIRONMENT UNDER ADDITIVE VIBRATION INTERFERENCE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001108087/20U RU18855U1 (en) 2001-03-26 2001-03-26 DEVICE FOR DETERMINING THE AVERAGE VALUE OF QUADRATIC VALUES OF TURBULENT SPEEDS OF SPEED IN A MARINE ENVIRONMENT UNDER ADDITIVE VIBRATION INTERFERENCE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU18855U1 true RU18855U1 (en) 2001-07-20

Family

ID=35870560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001108087/20U RU18855U1 (en) 2001-03-26 2001-03-26 DEVICE FOR DETERMINING THE AVERAGE VALUE OF QUADRATIC VALUES OF TURBULENT SPEEDS OF SPEED IN A MARINE ENVIRONMENT UNDER ADDITIVE VIBRATION INTERFERENCE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU18855U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9455650B2 (en) Two-dimensional locating method of motion platform based on magnetic steel array
CN103528634B (en) A kind of coriolis mass flowmeters cloud transmission digital signal processing device and method
CN103954344A (en) Acceleration sensor based dynamic weighing signal real-time compensation device and method
WO1993013390A1 (en) Method and device for measurement of the flow velocities of gases and/or of quantities that can be derived from same
RU18855U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE AVERAGE VALUE OF QUADRATIC VALUES OF TURBULENT SPEEDS OF SPEED IN A MARINE ENVIRONMENT UNDER ADDITIVE VIBRATION INTERFERENCE
RU18856U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE AVERAGE VALUE OF QUADRATIC VALUES OF TURBULENT SPEEDS OF SPEED IN A MARINE ENVIRONMENT UNDER ADDITIVE VIBRATION INTERFERENCE
RU2180758C1 (en) Procedure determining average value of quadratic values of turbulent pulsation of speed in sea environment under conditions of additive vibration disturbances and device for its realization
RU2184378C1 (en) Method for determining averaged quadratic values of turbulent speed pulsations in sea medium under conditions of additive vibration noise signals
RU16033U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE AVERAGE VALUE OF QUADRATIC VALUES OF TURBULENT SPEEDS OF SPEED IN A MARINE ENVIRONMENT UNDER ADDITIVE VIBRATION INTERFERENCE
RU18108U1 (en) DEVICE FOR DETECTING TURBULENT SPOTS IN A MARINE ENVIRONMENT
RU2168180C1 (en) Method determining averaged mean squares of turbulent pulsation of velocity in sea medium under conditions of additive vibration noises and device for its realization
RU18854U1 (en) DEVICE FOR DETECTING TURBULENT SPOTS IN A MARINE ENVIRONMENT
RU2175449C1 (en) Device for detecting turbulent spots in sea medium
RU2177622C1 (en) Device detecting turbulent spots in sea medium
RU15137U1 (en) DEVICE FOR DETECTING TURBULENT SPOTS IN A MARINE ENVIRONMENT
RU22559U1 (en) DEVICE FOR MEASURING PULSATIONS OF CURRENT SPEED
RU17989U1 (en) DEVICE FOR MEASURING TURBULENT SPEEDS OF SPEED
RU18857U1 (en) DEVICE FOR MEASURING TURBULENT SPEEDS OF SPEED
RU2165623C1 (en) Device for detection of turbulent spots in sea medium
RU2174687C1 (en) Device measuring turbulent pulsation of speed
RU15404U1 (en) DEVICE FOR MEASURING TURBULENT SPEEDS OF SPEED
CN219870208U (en) Large cable-stayed bridge deflection monitoring device based on variable capacitance accelerometer
RU2164691C1 (en) Device for measuring turbulent fluctuations of speed
RU2177621C1 (en) Gear measuring turbulent pulsation of velocity
RU2189601C1 (en) Device measuring pulsation of current speed

Legal Events

Date Code Title Description
ND1K Extending utility model patent duration
ND1K Extending utility model patent duration

Extension date: 20140327

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20120327