RU2648297C2 - Equipment complex for measuring shock wave loads on inclined bottom in test pool - Google Patents

Equipment complex for measuring shock wave loads on inclined bottom in test pool Download PDF

Info

Publication number
RU2648297C2
RU2648297C2 RU2016128655A RU2016128655A RU2648297C2 RU 2648297 C2 RU2648297 C2 RU 2648297C2 RU 2016128655 A RU2016128655 A RU 2016128655A RU 2016128655 A RU2016128655 A RU 2016128655A RU 2648297 C2 RU2648297 C2 RU 2648297C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wave
inclined bottom
sensors
pool
measuring
Prior art date
Application number
RU2016128655A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Александрович Шоларь
Вероника Ростиславовна Душко
Вадим Александрович Крамарь
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет"
Priority to RU2016128655A priority Critical patent/RU2648297C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2648297C2 publication Critical patent/RU2648297C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M10/00Hydrodynamic testing; Arrangements in or on ship-testing tanks or water tunnels
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: device includes a pool equipped with a wave generator, a wave generator, a wave generator and an inclined bottom to which a unit of sensors is attached for measuring loads from impact of waves. A photo-video equipment is installed in the wave-breaking zone for recording the destruction process. Readings from the wave graphs, sensors and image from the photo-video equipment are synchronized in time and recorded on a computer.
EFFECT: possibility for registering and processing the obtained values in real time.
1 dwg

Description

Изобретение относится к экспериментальной гидромеханике морских инженерных сооружений и касается методов испытания трансформации волн в опытовом (волновом) бассейне на наклонном дне и оборудования для его проведения.The invention relates to experimental hydromechanics of marine engineering structures and relates to methods for testing the transformation of waves in a test (wave) pool on an inclined bottom and equipment for its implementation.

Известен опытовый бассейн, содержащий прямоугольную чашу, заполненную водой, волнопродуктор, смонтированный вдоль одной из двух сторон чаши, и волногаситель, расположенный вдоль противоположной по отношению к волнопродуктору стороны чаши (патент на изобретение RU 2460666, опубликовано 10.04.2012, МПК G01M 10/00).A well-known experimental pool containing a rectangular bowl filled with water, a wave producer mounted along one of the two sides of the bowl, and a wave absorber located along the opposite side of the bowl with respect to the wave producer (patent for invention RU 2460666, published April 10, 2012, IPC G01M 10/00 )

Известен способ измерений параметров ударной волны, основанный на измерении давления и скорости фронта ударной волны датчиками, выполненный по авт. св. СССР N 934792, кл. G01L 23/00. Этот способ измерения заключается в том, что по пути распространения ударной волны в исследуемой среде последовательно располагают емкостной и резистивный датчик. О величине давления на фронте ударной волны судят по скачку напряжения в общей схеме включения датчиков, а о скорости фронта ударной волны - по времени между упомянутым скачком и импульсом напряжения емкостного и резистивного датчика. Для определения (отыскания) всех неизвестных в эксперименте измеряются два параметра: давление и волновая скорость вещества. Оба этих параметра фиксируются на одном луче осциллографа, подключенного своим входом к двум упомянутым датчикам.A known method of measuring the parameters of a shock wave, based on measuring the pressure and velocity of the front of the shock wave by sensors, performed by ed. St. USSR N 934792, class G01L 23/00. This measurement method consists in the fact that along the path of propagation of the shock wave in the test medium, a capacitive and resistive sensor is sequentially arranged. The pressure at the front of the shock wave is judged by the voltage jump in the general sensor switching circuit, and the speed of the shock wave front is judged by the time between the jump and the voltage pulse of the capacitive and resistive sensors. To determine (find) all unknowns in an experiment, two parameters are measured: pressure and wave velocity of a substance. Both of these parameters are fixed on one beam of the oscilloscope connected by its input to the two mentioned sensors.

Недостатком известного способа является отсутствие возможности записи на компьютер и обработки полученных значений в режиме реального времени.The disadvantage of this method is the inability to record to a computer and process the obtained values in real time.

Известны рекомендации по проведению натурных наблюдений и исследованию креплений откосов грунтовых сооружений и береговых склонов (П 74-2000). Для измерения ударного волнового давления используется блок (кассета) мембранных датчиков, передвигаемый по откосу. Расстояние между датчиками составляет 0.1 от длины волны.There are known recommendations for conducting field observations and studying the fastenings of slopes of soil structures and coastal slopes (P 74-2000). To measure shock wave pressure, a block (cassette) of membrane sensors is used, which is moved on a slope. The distance between the sensors is 0.1 of the wavelength.

Ключевым недостатком известного способа является то, что данный способ предлагается для натурного наблюдения и не предназначен для физического моделирования в опытовом бассейне, т.е. не предусмотрен процесс генерации волн заданных параметров.The key disadvantage of this method is that this method is proposed for field observation and is not intended for physical modeling in the experimental pool, i.e. the process of generating waves of specified parameters is not provided.

Цель изобретения - измерение силы удара при разрушении волны о наклонное дно, его фотофиксация и измерение параметров волны перед разрушением.The purpose of the invention is the measurement of the impact force during the destruction of a wave against an inclined bottom, its photographic fixation and measurement of wave parameters before destruction.

Эта цель достигается за счет дополнительной установки в опытовом (волновом) бассейне наклонного дна, крепления подвижного блока мембранных или тензометрических датчиков к наклонному дну, дополнительной установки фотоаппаратуры для фотофиксации трансформации волн на наклонном дне и синхронизации всех полученных данных на компьютере.This goal is achieved through the additional installation of an inclined bottom in the experimental (wave) pool, the attachment of a movable block of membrane or strain gauge sensors to the inclined bottom, the additional installation of photographic equipment for photofixing wave transformation on the inclined bottom and synchronization of all received data on a computer.

В состав комплекса оборудования для измерения ударных волновых нагрузок на наклонное дно в опытовом (волновом) бассейне входит (Фиг. 1) - Комплекс для измерения ударных волновых нагрузок на наклонное дно в опытовом (волновом) бассейне:The complex of equipment for measuring shock wave loads on an inclined bottom in the experimental (wave) pool includes (Fig. 1) - Complex for measuring shock wave loads on an inclined bottom in the experimental (wave) pool:

- волновой бассейн (1), содержащий волнопродуктор (к примеру, пневматического типа) (2);- wave pool (1) containing a wave producer (for example, pneumatic type) (2);

- рабочий участок (наклонное дно) (3) (где размещается блок датчиков (4) для измерения нагрузок от ударов волн, ориентированный перпендикулярно набегающей волне);- the working section (inclined bottom) (3) (where the sensor block (4) is located to measure the loads from shock waves, oriented perpendicular to the incident wave);

- волногаситель (5);- wave suppressor (5);

- блок фильтров сигналов от датчиков (7);- a block of filter signals from sensors (7);

- аналого-цифровой преобразователь (8);- analog-to-digital converter (8);

- персональный компьютер (9);- personal computer (9);

- трубопровод для подачи воды из зоны гашения в зону генерации волны (10);- a pipeline for supplying water from the quench zone to the wave generation zone (10);

- смотровое окно с установленной фотовидеоаппаратурой для записи обрушения волны на наклонном дне (11). Вместо установки смотрового окна может быть использован прозрачный герметичный контейнер, жестко закрепленный на стенке бассейна.- an observation window with installed photo and video equipment for recording wave collapse on an inclined bottom (11). Instead of installing a viewing window, a transparent sealed container rigidly fixed to the pool wall can be used.

Комплекс для измерения ударных волновых нагрузок на наклонное дно в опытовом (волновом) бассейне устроен (функционирует) следующим образом.The complex for measuring shock wave loads on an inclined bottom in the experimental (wave) pool is designed (functions) as follows.

В волновом бассейне (1) происходит генерация волны волнопродуктором (2). В зависимости от типа волнопродуктора волна может генерироваться с заданными характеристиками (длина, высота, период) и регулироваться компьютером или в случае простой конструкции волнопродуктора (отсутствия возможности подключения к компьютеру) волна генерируется с характеристиками, заданными производителем.In the wave pool (1), the wave is generated by the wave producer (2). Depending on the type of wave product, the wave can be generated with the specified characteristics (length, height, period) and controlled by a computer, or in the case of a simple design of the wave product (lack of the ability to connect to a computer), the wave is generated with the characteristics specified by the manufacturer.

- Заданные характеристики волны проверяются двумя волнографами, в случае их несоответствия заданным происходит автоматическая корректировка управляющего сигнала, подаваемого на волнопродуктор.- The specified characteristics of the wave are checked by two waveographs, if they do not match the specified ones, the control signal supplied to the wave producer is automatically corrected.

- На наклонном дне (3) происходит обрушение волны, при этом измерение силы удара от обрушения волн осуществляется блоком датчиков (4). Предусмотрена возможность жесткой фиксации датчиков на наклонном дне в зоне обрушения волны.- At the inclined bottom (3), a wave collapses, while the measurement of the impact force from the wave collapse is carried out by the sensor unit (4). The possibility of rigid fixation of the sensors on an inclined bottom in the area of the wave collapse.

- Сигналы от датчиков подаются в блок фильтров (7), где происходит их усиление и подавление посторонних шумов. Преобразованный в блоке фильтров (7) сигнал подается в аналого-цифровой преобразователь (к примеру, NI-USB 6008) (8).- The signals from the sensors are fed to the filter unit (7), where they are amplified and suppressed by extraneous noise. The signal converted in the filter unit (7) is supplied to an analog-to-digital converter (for example, NI-USB 6008) (8).

- После аналого-цифрового преобразователя сигналы передаются в персональный компьютер (9). Где происходит их обработка с последующей записью. Обрушение волны фиксируется через смотровое окно (11) фотовидеоаппаратурой, подключенной к персональному компьютеру (9).- After the analog-to-digital converter, the signals are transmitted to a personal computer (9). Where is their processing followed by recording. The wave breakdown is recorded through the viewing window (11) with photo and video equipment connected to a personal computer (9).

- Все данные, получаемые с измерительной аппаратуры, характеристики волны с волнографов (6), сила удара волн с датчиков (4) и форма гребня волны в момент обрушения, записанные с фотовидеоаппаратуры (11), будут синхронизированы на компьютере. При разрушении волны часть волн гасится о наклонное дно, образуя отраженные волны, а часть - о волногаситель (5). Для исключения влияния отраженных волн в автоматическом режиме происходит постоянная корректировка сигнала, подаваемого на волнопродуктор (2). Зона генерации волн и волногашения соединена трубопроводом (10), при необходимости на трубопровод может быть установлен насос для откачки воды из зоны гашения.- All data obtained from the measuring equipment, wave characteristics from waveographs (6), the impact force of waves from sensors (4) and the wave crest shape at the time of collapse, recorded from photo and video equipment (11), will be synchronized on a computer. When a wave is destroyed, some of the waves are quenched against an inclined bottom, forming reflected waves, and some are absorbed by a wave attenuator (5). To eliminate the influence of reflected waves in the automatic mode, a constant correction of the signal supplied to the wave producer occurs (2). The zone of wave generation and wave suppression is connected by a pipeline (10), if necessary, a pump can be installed on the pipeline to pump water from the quench zone.

Таким образом, комплекс оборудования для измерения ударных волновых нагрузок на наклонное дно в опытовом бассейне позволяет производить запись всех необходимых данных, а именно: профиль волны в момент обрушения, силу удара волн и характеристики волны перед обрушением.Thus, the complex of equipment for measuring shock wave loads on an inclined bottom in the experimental pool allows you to record all the necessary data, namely: the profile of the wave at the time of collapse, the strength of the shock and wave characteristics before collapse.

Claims (1)

Комплекс оборудования для измерения ударных волновых нагрузок на наклонное дно в опытовом (волновом) бассейне, включающий волновой бассейн, волнопродуктор, рабочий участок (наклонное дно), блок датчиков для измерения нагрузок от ударов волн, волногаситель, блок фильтров сигналов от датчиков, аналого-цифровой преобразователь, персональный компьютер, трубопровод для подачи воды из зоны гашения в зону генерации волны, смотровое окно с установленной фотовидеоаппаратурой для записи обрушения волны и отличающийся тем, что данный комплекс дает возможность одновременно измерять силу удара при разрушении волны о наклонное дно, производить его фотофиксацию и измерение параметров волны перед разрушением.A set of equipment for measuring shock wave loads on an inclined bottom in an experimental (wave) pool, including a wave pool, a wave producer, a working section (inclined bottom), a block of sensors for measuring loads from shock waves, a wave suppressor, a block of filter signals from sensors, analog-digital a converter, a personal computer, a pipeline for supplying water from the quench zone to the wave generation zone, an observation window with installed photo and video equipment for recording wave collapse and characterized in that this complex provides it is possible to simultaneously measure the force of impact when the wave is destroyed on an inclined bottom, to make photofixation and to measure the wave parameters before the destruction.
RU2016128655A 2016-07-13 2016-07-13 Equipment complex for measuring shock wave loads on inclined bottom in test pool RU2648297C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016128655A RU2648297C2 (en) 2016-07-13 2016-07-13 Equipment complex for measuring shock wave loads on inclined bottom in test pool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016128655A RU2648297C2 (en) 2016-07-13 2016-07-13 Equipment complex for measuring shock wave loads on inclined bottom in test pool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2648297C2 true RU2648297C2 (en) 2018-03-23

Family

ID=61708044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016128655A RU2648297C2 (en) 2016-07-13 2016-07-13 Equipment complex for measuring shock wave loads on inclined bottom in test pool

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2648297C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU879305A1 (en) * 1980-03-31 1981-11-07 Предприятие П/Я В-8662 Device for measuring vessel wave trace characteristics
SU1511608A1 (en) * 1986-12-08 1989-09-30 Ленинградский Гидрометеорологический Институт Apparatus for measuring wave pressure
SU934792A1 (en) * 1980-08-19 1993-06-15 A G Ivanov Method of measuring parameters of chock wave
US7519502B1 (en) * 2003-09-05 2009-04-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Surface profile measurement processing method
RU2460666C2 (en) * 2010-09-28 2012-09-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Testing tank (versions)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU879305A1 (en) * 1980-03-31 1981-11-07 Предприятие П/Я В-8662 Device for measuring vessel wave trace characteristics
SU934792A1 (en) * 1980-08-19 1993-06-15 A G Ivanov Method of measuring parameters of chock wave
SU1511608A1 (en) * 1986-12-08 1989-09-30 Ленинградский Гидрометеорологический Институт Apparatus for measuring wave pressure
US7519502B1 (en) * 2003-09-05 2009-04-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Surface profile measurement processing method
RU2460666C2 (en) * 2010-09-28 2012-09-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Testing tank (versions)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9400264B2 (en) Ultrasonic test equipment and evaluation method thereof
US8654609B2 (en) Target detection device, target detection control program, and target detection method
RU2019104572A (en) LASER ULTRASONIC SCANNING FOR VISUALIZATION OF DAMAGE OR IMPACT
RU2447280C1 (en) Method to detect fluid level in oil well
JP5996415B2 (en) Ultrasonic flaw detection apparatus and method
Hou et al. Tests of new in-situ seabed acoustic measurement system in Qingdao
WO2011077713A1 (en) Atomic reactor vibration monitoring device and monitoring method
JP2011133241A5 (en)
CN102721457B (en) Ultrasonic speckle underwater steady-state vibration measuring method
RU2648297C2 (en) Equipment complex for measuring shock wave loads on inclined bottom in test pool
JP5940350B2 (en) Vibration measuring apparatus and vibration measuring method
JP5450177B2 (en) Nondestructive inspection method and nondestructive inspection device for grout filling degree
JP2009236620A (en) Ultrasonic flaw detection method
CN104501909B (en) A kind of small-range liquid level emasuring device and measuring method based on ultrasonic wave
CN114112132B (en) System and method for measuring gradient residual stress by laser ultrasonic
JP5317176B2 (en) Object search device, object search program, and object search method
JP2008070388A (en) Liquid level detection method by means of sound and its device
JP2014044123A (en) Contact interface detection device
RU2532143C1 (en) Method of determination of nonlinear ultrasonic parameter of liquids and device for its implementation
JP2006208122A (en) Vibration measurement device
RU2599183C1 (en) Device for calibration of seismic sensors
Gholamzadeh et al. Sensor system to detect accidental bucket contact with structures and people
RU2640956C1 (en) Device of ultrasonic controlling state of products
RU2556336C1 (en) Measurement of contact layer depth at ultrasound flaw detection
Johansen et al. Blind deconvolution of a hydrophone with a bubble-collapse shock wave

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180714