RU2452983C1 - Градиентометр - Google Patents
Градиентометр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2452983C1 RU2452983C1 RU2010140509/28A RU2010140509A RU2452983C1 RU 2452983 C1 RU2452983 C1 RU 2452983C1 RU 2010140509/28 A RU2010140509/28 A RU 2010140509/28A RU 2010140509 A RU2010140509 A RU 2010140509A RU 2452983 C1 RU2452983 C1 RU 2452983C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measurement
- measuring
- systems
- enables
- sensors
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении параметров физического состояния атмосферы и других газообразных или жидких сред, при точных угловых и линейных измерениях. Согласно изобретению градиентометр содержит телескопическую штангу, на которой не менее чем в трех точках установлены измерительные комплексы, включающие не менее двух одинаковых полуцилиндрических датчиков, соединенных плоскими сторонами, и блок с электрической схемой управления процессом измерения и обработки их результатов. Телескопическая штанга обеспечивает возможность изменения расстояния между измерительными комплексами и от основания штанги, что позволяет изменять толщину исследуемого слоя измеряемой среды и число точек измерения. Наличие не менее трех измерительных комплексов позволяет оценить динамику пространственных изменений состояния среды. Включение в измерительный комплекс нескольких датчиков, соединенных надлежащим образом, обеспечивает повышение точности измерений и исключение из полученных результатов влияния ориентации устройства относительно солнечных лучей и ветра. 2 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении параметров физического состояния атмосферы и других газообразных или жидких сред, при точных угловых и линейных измерениях.
Известны электронные цифровые датчики для измерения температуры и других параметров атмосферы в конкретной точке (например, датчик температуры DS 18B20 и другие (Шитиков, А. Цифровые датчики температуры от "Dallas Semiconductor". 1 часть / А.Шитиков // Компоненты и технологии. - 2001. - №2. - 76-79)). Ограничением данных устройств является точечный характер полученной информации.
Известны устройства для измерения градиента температуры, включающие один передвигаемый температурный датчик (например, "Устройство для измерения градиента температуры по стволу скважины" Авторское свидетельство №1255711, зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР 8 мая 1986 г.). Недостатком подобных устройств является определение градиента температуры по измерениям, выполненным в разные моменты времени, что приводит к искажению информации о пространственном распределении температуры временными изменениями состояния среды.
Известны устройства для измерения градиентов температуры, содержащие два термодатчика, установленные в разных точках (прототип). Этот принцип реализован в устройствах, включающих дифференциальные термопары (Лыков А.В. Тепло- и массоперенос. Том 1, 1962, 220 с.). Основными недостатками этих устройств являются определение градиентов только в одном слое, что не позволяет судить о динамике их изменения в пространстве, и необходимость обеспечения защиты датчиков от влияния солнечных лучей и ветра.
Целью изобретения является повышение точности градиентных измерений с определением пространственной динамики градиента посредством изменений конструкции устройства, позволяющих устранить недостатки известных устройств: влияние солнечных лучей и ветровых нагрузок, невозможность определения динамики изменения градиентов в пространстве.
Цель изобретения достигается тем, что в схему устройства введены несколько (не менее трех) измерительных уровней, при этом на каждом уровне конструируется измерительный комплекс, объединяющий в единую конструкцию несколько (не менее двух) одинаковых датчиков, с возможностью изменения расстояния между измерительными комплексами.
Градиентометр содержит телескопическую штангу, на которой не менее чем в трех конкретных точках установлены измерительные комплексы, включающие не менее двух одинаковых датчиков физического состояния исследуемой среды с возможностью изменения расстояния между комплексами и отстояния их от основания штанги, блок с электрической схемой управления процессом измерения и обработки их результатов.
Особенности предложенной конструкции позволяют исключить влияние солнечных лучей и ветровых нагрузок. Это достигается тем, что цифровые датчики, близкие по форме к полуцилиндрам, соединяют плоскими поверхностями. В результате получают форму, близкую к цилиндрической. При такой конструкции общий результат измерения датчиками будет свободен от влияния ориентации измерительного комплекса относительно солнечных лучей и направления воздушного потока, так как влияние упомянутых факторов будет разным для каждого датчика и компенсируется при получении результирующего значения характеристики среды. Возможность изменения расстояний между датчиками позволяет оптимально использовать устройство при различной интенсивности пространственного изменения состояния среды. Изменение расстояния от основания позволяет расширить возможности градиентометра за счет увеличения толщины слоя и числа точек измерения.
На фиг.1 показаны: 1 - телескопическая штанга, 2 - измерительные комплексы, 3 - блок с электрической схемой. На фиг.2 показаны: 1 и 2 - цифровые датчики параметра среды.
Полный комплекс измерений параметров состояния среды и вычисления градиентов с динамикой их изменения выполняют в следующем порядке (на примере измерения градиента температуры). Телескопическую штангу 1 (фиг.1) с измерительными комплексами 2 (фиг.1) устанавливают в выбранной точке и плоскости. Автоматика электрической схемы 3 (фиг.1) с микроконтроллером позволяет автоматически измерить и зафиксировать результаты, полученные отдельными датчиками 1, 2 (фиг.2) на один и тот же момент времени τ1. На этот же момент времени электрическая схема вычисляет общий результат для каждого i-го уровня расположения измерительных комплексов.
Для увеличения толщины исследуемого слоя и оптимизации полученных результатов измерительные комплексы смещают посредством телескопической штанги на другие уровни и другие расстояния от основания штанги, например на половину первоначальных расстояний между комплексами, и повторно выполняют измерения и вычисления. Для каждого j-го уровня получают результат на момент времени τ2. Далее конструкцию возвращают в первоначальное положение, повторяют измерения и вычисления, получают результаты на момент τ3. Все результаты измерений приводят к одному моменту времени τ2:
При такой организации процесса измерений исключается влияние временных изменений состояния среды.
Полученные результаты позволяют вычислить градиенты для каждого отдельного слоя и оценить интенсивность изменения градиента в пространстве:
где b - коэффициент обмена, характеризующий интенсивность пространственных изменений состояния среды; t1, t2 и t3 - значения температуры, измеренные на трех уровнях z1, z2 и z3; (grad t)1 - градиент температуры на начальном уровне z1; (grad t)i - градиент температуры на уровне zi (Вшивкова О.В. Рациональный учет рефракции с применением геодезического градиентометра // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2010. - №1. - С.3-6).
Claims (1)
- Градиентометр для измерения параметров физического состояния среды, содержащий телескопическую штангу, на которой не менее чем в трех конкретных точках установлены измерительные комплексы с возможностью изменения расстояния между ними и отстояния их от основания штанги, которые включают не менее двух одинаковых датчиков полуцилиндрической формы, соединенных между собой плоскими сторонами, и блок с электрической схемой управления процессом измерения и обработки их результатов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010140509/28A RU2452983C1 (ru) | 2010-10-05 | 2010-10-05 | Градиентометр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010140509/28A RU2452983C1 (ru) | 2010-10-05 | 2010-10-05 | Градиентометр |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010140509A RU2010140509A (ru) | 2012-04-10 |
RU2452983C1 true RU2452983C1 (ru) | 2012-06-10 |
Family
ID=46031421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010140509/28A RU2452983C1 (ru) | 2010-10-05 | 2010-10-05 | Градиентометр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2452983C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534707C2 (ru) * | 2013-03-15 | 2014-12-10 | Ольга Владимировна Вшивкова | Способ определения задержки электромагнитного сигнала тропосферой при относительных спутниковых измерениях |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3695111A (en) * | 1970-07-06 | 1972-10-03 | Pierre Belle | Apparatus for and method of continuously measuring a temperature gradient in relation to altitude |
SU640224A1 (ru) * | 1975-02-21 | 1978-12-30 | Центральная аэрологическая обсерватория | Устройство дл измерени горизонтальных градиентов, температуры атмосферы с самолета |
SU742722A1 (ru) * | 1978-01-12 | 1980-06-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Способ измерени градиента температуры |
SU1136029A1 (ru) * | 1983-06-10 | 1985-01-23 | Владимирский политехнический институт | Способ определени среднего по трассе вертикального температурного градиента воздуха |
SU1255711A1 (ru) * | 1982-10-28 | 1986-09-07 | Производственное геологическое объединение по геофизическим работам "Узбекгеофизика" | Устройство дл измерени градиента температуры по стволу скважины |
SU1479633A1 (ru) * | 1987-04-13 | 1989-05-15 | Научно-производственное объединение "Рудгеофизика" | Устройство дл измерени градиента температуры в буровых скважинах |
SU1658712A1 (ru) * | 1988-06-20 | 1995-06-27 | Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения АН СССР | Способ определения температурного градиента |
-
2010
- 2010-10-05 RU RU2010140509/28A patent/RU2452983C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3695111A (en) * | 1970-07-06 | 1972-10-03 | Pierre Belle | Apparatus for and method of continuously measuring a temperature gradient in relation to altitude |
SU640224A1 (ru) * | 1975-02-21 | 1978-12-30 | Центральная аэрологическая обсерватория | Устройство дл измерени горизонтальных градиентов, температуры атмосферы с самолета |
SU742722A1 (ru) * | 1978-01-12 | 1980-06-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации Мелиоративных Систем | Способ измерени градиента температуры |
SU1255711A1 (ru) * | 1982-10-28 | 1986-09-07 | Производственное геологическое объединение по геофизическим работам "Узбекгеофизика" | Устройство дл измерени градиента температуры по стволу скважины |
SU1136029A1 (ru) * | 1983-06-10 | 1985-01-23 | Владимирский политехнический институт | Способ определени среднего по трассе вертикального температурного градиента воздуха |
SU1479633A1 (ru) * | 1987-04-13 | 1989-05-15 | Научно-производственное объединение "Рудгеофизика" | Устройство дл измерени градиента температуры в буровых скважинах |
SU1658712A1 (ru) * | 1988-06-20 | 1995-06-27 | Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения АН СССР | Способ определения температурного градиента |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534707C2 (ru) * | 2013-03-15 | 2014-12-10 | Ольга Владимировна Вшивкова | Способ определения задержки электромагнитного сигнала тропосферой при относительных спутниковых измерениях |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010140509A (ru) | 2012-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106289563B (zh) | 温度检测方法、系统及装置 | |
CN103940847B (zh) | 一种基于热流传感器各向异性薄膜热导率测试方法及装置 | |
CN103018784B (zh) | 一种基于两点固定差分测量的单摆绝对重力仪 | |
Tutak | Application of strain gauges in measurements of strain distribution in complex objects | |
CN106197751A (zh) | 一种温度场的温度测量方法及装置 | |
CN101915618A (zh) | 一种高温燃气发射率的标定装置与方法 | |
Musilová et al. | Reynolds number scaling in cryogenic turbulent Rayleigh–Bénard convection in a cylindrical aspect ratio one cell | |
Ligęza | Static and dynamic parameters of hot-wire sensors in a wide range of filament diameters as a criterion for optimal sensor selection in measurement process | |
RU2452983C1 (ru) | Градиентометр | |
Khamshah et al. | Issues and temperature compensation techniques for hot wire thermal flow sensor: A review | |
CN106556878A (zh) | 一种斜杆悬挂式重力梯度仪 | |
RU2454659C2 (ru) | Способ оценки теплофизических характеристик ограждающих конструкций зданий и сооружений, выполненных из кирпича, в зимний период по результатам испытаний в натурных условиях | |
Ligęza | Use of natural fluctuations of flow parameters for measurement of velocity vector | |
Sang et al. | Wind effects on soil thermal properties measured by the dual‐probe heat pulse method | |
CN105372288B (zh) | 一种热流率测量仪和测量方法 | |
Torzyk et al. | Second-harmonic contactless method for measurement of RMS current using a standard infrared camera | |
Oster et al. | Thermal conductivity of polar firn | |
RU2523090C1 (ru) | Способ определения удельной теплоемкости материалов | |
Sapozhnikov et al. | Bismuth-based gradient heat-flux sensors in thermal experiment | |
Bohac et al. | New planar disc transient method for the measurement of thermal properties of materials | |
CN103886786B (zh) | 基于光杠杆的同时测量材料的三个参量的方法 | |
RU2551836C1 (ru) | Способ определения нестационарного теплового потока | |
Suleiman | Alternative fitting procedures to enhance the performance of resistive sensors for thermal transient measurements | |
Rymarczyk et al. | Analysis of historical wall dampness using electrical tomography measuring system | |
Chamorro et al. | Wind-tunnel study of surface boundary conditions for large-eddy simulation of turbulent flow past a rough-to-smooth surface transition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121006 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150210 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151006 |