SU1136081A1 - Устройство дл измерени скорости течени - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗ ЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ТЕЧЕНИЯ, содержащее размещенные на одном корпусе измерители интервалов времени передачи акустических сигналов и гидростатического I давлени , выходы которых через ка бель-тросовую линию св зи и бортовой блок соединены с первым входом блока : вычислени  скорости течени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, в него дополнительно введены измерители температуры и относительной электрической проводимости, а также блоки вычислени  рдзнос-т задержек передачи акустических сигналов и скорости звука, имеющие по три входа и одному выходу, при этом выходы измерителей интервалов времени передачи акустических сигналов, температуры и гидростатического давлени  подключены к входам блока вычислени  разности задержек, выход которого подключен к второму входу блока вычислени  скорости течени , с третьим выходом которого соединен выход блока вычислени  скорости звука, к входам которого подключены выходы измерителей температуры, относительной электрической проводимости и гидростатиче ского давлени , корпус снабжен съемньм экраном, выполненным в виде водопроницаемой оболочки обтекаемой 00 9д формы. X)

Description

Изобретение относитс  к технике измерени  текучих сред и может быть использовано при измерени х вертикального распределени  горизонтальной скорости течени  в океане.

Известен акустический зондирующий комплекс скорости течени , измерител которого содержит двухкомповзнтный допплеровский анемометр датчики угла азимута и гидростатического давлени . Зондирование осуцёстх л етс  с борта судна путем опускани  зонда на кабель-тросе lj .

Недостатком такого-зондирующего комплекса  вл етс  относительно низка  точность измерени  из-за погрешностей , вызванных отклонением продоль ной оси зонда от вертикали под действием течений и его сносом от.борта судна при погружении.,

Наиболее близким по техихтееской сущности к изобретенш)  вл етс  уст ройство дл  измерени  скорости течени , содерйсащее размещенные на одном корпусе измерители интервалов времен  передачи акустических сигналов и гид ростатического давлени j выходы которых через кабель-тросов то линию св зи и бортовой блок соединены с первьм входом блока вычислени  скррости течени  ,;

Однако при измерении вертикальног распределени  скорости течени  не. учитываютс  аогреиности измерени , возникающие вследствие тепловых или устатюстных деформаций акустических, измерительных баз, Другой источник . погрешностей измерени  св зан с наличием задержек в электронных схемах и гидроакустических приемо-передающих трактах, изменением этих задержек под действием измен ющихс  значений . .температуры и гидростатического давлени  а также старени  компонентов . электронных схем,

Цель изобретени  повьшение точности измерени  скорости при зондировании течений в океане.

Поставленна  цель достигаетс  veM что в устройство дл  измерени  ско рости течени , содержащее размещенны на одном корпусе измерители интерва- лов времени передачи акустических сигналов и гидростатического давлени , выходы которых через кабель-троcoBjTo линию св зи и бортовой блок соединены с первым входом блока вычислени  скорости теченр1 , дополнительно введены измерители температуры и относительной электрической проводимости, а также блоки вычислени  разности задержек передачи акустических сигналов и скорости звука, имеющие по три входа и одному выходу при этом выходы измерителей .интервалов времени передачи акустических сигналов, температуры и гидростатического давлени  подключены к входам блока вычислени  разности задержек, выход которого подключен к второму -входу блока вычислени  скорости течени , с третьим входом которого :соединен выход блока вычислени  скорости звукаS к входам которого подключены выходы измерителей температуры , относительной электрической проводи1 1ости. и гидростатического давлени , причем корпус снабжен съемным экраном, выполненным в виде водопроницаемой оболочки обтекаемой формы.

На чертеже показана схема устройства дл  измерени  скорости течени .

Устройство содержит измеритель 1 интерпалоБ времени передачи акустических сигналов во встречньпс направлени х , измеритель 2 гидростатического давлени , измеритель 3 температуры и измеритель 4 относительной электрической проводимости. Измерители 1-4 установлены на корпусе 5, который снабжен съемным экраном 6, выполненным в виде водопроницаемой оболочки обтекаемой формы. Кабельтросоза  лини  7 механически и электрически соедин ет указанные измерители с бортовым блоком 8, Вычислитель зондирующего комплекса содержит блок 9. вычислени  скорости течени , блок 10 вычислени  задержек передачи акустических сигналов во встречных направлени хk блок 11 вычислени  скорости звука, калсдый нз которых имеет по три входа и одному выходу.

Первый выход бортового блока В, соответствующий измеренным интервалам времени Т и Т прохождени  акустических сигналов во встречных направлени х, соединен с первыми входами блоков 9 и 10 вычислител , второй выход бортового блока, соответствующий измеренным значени м температуры Т-, соединен с вторым входом блока 10 и первым входом блока 11, третий выход бортового бло ка, соответствующий измеренным

значени м относительной электрическо проводимости %, соединен с вторым входом блока 11, четвертый выход бортового блока, соответствующий измеренным значени м гидростатическо го давлени  р , соединен с третьими входами блоков 10 и 11, выходы этих блоков подключены к второму и третьему входам блока 9, выход которого соответствует измеренным значени м скорости течени  .

Работа устройства в режиме рабочих зондирований осуществл етс  со сн тым экраном 6. В режиме капибровки комплекса водопроницаемый экран 6 надет и защищает акустически . измеритель от воздействи  течени з при этом скорость движени  воды относительно измерител  1 равна нулю В обоих режимах синхронно с измере нием интервалов времени Т( и Tj прохождени  акустических сигналов во встречных направлени х производ тс  измерени  гидростатического давлени  р, температуры i, относительной электрической проводимости ЗС. Данные измерений передаютс  по кабелв-тросо вой линии св зи в бортовое устройств 8, где производитс  формирование кодов , соответствующих указанным измерительным каналам, и вычисление скорости течени  V в блоке 9 вычислени  , скорости звука С в блоке 11. Работа Элока 10 вычислител  определ етс  режимом работы комплекса.

Рабочим зондировани м скорости течени  предшествуют калибровочные зондировани . При этом, поскольку скорость течени  относительно измерительной базы равна нулю, измер емые интервалы времени равны

nL, л -г /

T -tni:, ,-r2 (1 где и - число циклов излучени  акустических сигналов вдоль измерительной базы длиной L ; (2 задержки в соответствующих гидроакустических трактах передачи сигналов,обусловленHbie конечным быстродействием электронных схем и конечным временем распространени  акустических ci гналов в элементах задержки пьезоакустических преобразователей.

В блоке 10 вычислител  производитс  вычисление разности задержек передачи сигналов во встречных направлени х по соотношению

S.«r. (2)

При, этом в блскЮ ввод тс  данные измерений температуры Ь к гидростатического давлени  р, и полученна  зависимость О о (t,p) записываетс  в запоминающем устройстве этог блока,

Рабочие зондировани  выполн ютс  со сн тьм экраном 6. При этом измер емые интервалы временк Т. и Tj передачи акустических сигналов.во встречных направлени х равны

inLtnCtC nL + TitaC

(3) 3 2 °

C-V

Скорость течени  Y вычисл етс  блоком 9 вычислител  по соотношению

(, (4

1 i

которое получено после преобразовани соотношени  (3). При этом скорость звука С рассчитываетс  в блоке 11 вьщислител  по данным измерений температуры t , относительной электрической проводимосTH9€ и гидростатнчесfcoro давлени  р по эмпирическим соотношени м на основе точных лабораторных данных Дель-Гроссо.

Зависимость S (t,р) , записаика  ранее в запоминающем устройстве блока 10 вычислител , находитс : путем т.ерпол ции по данным синхронных измерений температуры и гидростатигзского давлени , которые во врем  рабочего

зондировани  ввод тс  в блок 10 БЬ

числител .

Таким образом, при измерении скорости течени  автоматически учн-гываютс  реальные задержки.5 возинкаюшке в акустических трактах передачи сг.гналоБ , и их зависимость от температуры и гидростатического давлени  Кроме того, учитьтаютс  изменени  длины измерктельной базы, поскольку ее некбнтролируема - в реальны : услови х величина замо. данньми независимого вычислен ш скорости . .звука. За счет этого значительно увеличиваетс  точность измерени  ;корости течени .

±ь

штммм йШЬ

U

Л

Ё

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ТЕЧЕНИЯ, содержащее размещенные на одном корпусе измерители интервалов времени передачи акустических сигналов и гидростатического давления, выходы которых через кабель-тросовую линию связи и бортовой блок соединены с первым входом блока вычисления скорости течения, о т л~йчающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены измерители температуры и относительной электрической проводимости, а также блоки вычисления разности задержек передачи акустических сигналов и скорости звука, имеющие по три входа и одному выходу, при этом выходы измерителей интервалов времени передачи акустических сигналов, температуры и гидростатического давления подключены к входам блока вычисления разности задержек, выход которого подключен к второму входу блока вычисления скорости течения, с третьим выходом которого соединен выход блока вычисления скорости звука, к входам которого подключены выходы измерителей температуры, относительной электрической проводимости и гидростатического давления, причем корпус снабжен съемным экраном, выполненным в виде водопроницаемой оболочки обтекаемой формы.

   «SU™ .1136081