SU1259158A2 - Способ автоматического определени в услови х океана параметров состо ни морской воды - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области гидрофизических измерений и исследований и может быть использовано в океанических услови х. С целью повышени  точности измерений дополнительно с двум  измep e вJIми параметрами морской воды синхронно из- мер ют третий параметр, например электропроводность, а исходный параметр определ ют с использованием трехмерного полинома. Синхронное использование трех видов данных обеспечивает самокомпенсацию погрешностей наблкдений и исходной информации и повышает общую точность измерений . 1 ил. СП О О1 00 к

Description

I

Изобретение относитс  к области гидрофизических измерений, обеспечивает высокоточные измерени  средних и пульсационньгх значений температуры , солености, плотности, элект- ропроводности и других параметров морской воды может быть использовано в океанических услови х и  вл етс  усовершенствованием способа по авт. св. № 717633.

Цель изобретени  - повышение точности за счет частичной самокомпенсации ошибок.

Повышение точности в способе св зано с компенсационными эффектами дл  составл ющих ошибок, вносимых пр мыми измерени ми и исходными данными .

Анализ весовых J oэффициeнтoв, определ ющих вклад каждого из непосред ственно измер емых параметров в формировании ошибки определ емого параметра , показывает, что компенсационные эффекты  вл ютс  результатом несовпадени  знаков весовых коэффи-

e oiвdVJ Эe п...,dб

2 2 а где dV . , dn, db - соответственно

значени  дисперсий ошибок пр мых измерений звука Vjg,, оптического показа- тел  преломлени  п и электропроводности б .

В формуле (1) ковариационные сое- тавл ющие dB, имеют отрицательные знаки и обеспе- чивагот компенсацию ошибок.

Таким образом, дл  автоматического определени  параметров морской среды (температуры, солености, плотности ) синхронно измер ют значени  скорости звука, оптического показател  преломлени , электропроводности , по значени м которых наход т ис- комуто величину из соотношени :

,е

Й1,уЛп:,8

-О J-0 К:0

(2)

где определ емый параметр (1 1 - температура, 1 2 - соленость, плотность );

581 .

циентов а также наличи  отрицатель нон коррел ции измер емых величин.

На чертеже показаны зависимости весовых коэффициентовс/ , р , f дл скорости звука V, показател  преломлени  Пд„ и электропроводности6 соответственно от средних значений температуры и солености дл  случа  определени  температуры 9 .

По оси абсцисс отложена температура , по оси ординат - значени  весовых коэффициентов о , р , Y Дл  диапазона солености 30 i S ; А0%. Весовые коэффициенты , д имеют одинаковый пор док, но .разные знаки, кроме того, с и , а такж d и 5 измен ютс  с ростом температуры с противоположными тенденци ми т.е. измер емые величины отрицательно коррелированы. Указанное обсто тельство приводит к частичной компенсации овиибок. Например, средне- квадратическа  ошибка определени  температуры de за счет пр мых измерений может быть определена :

еик

В

(Я

заранее определ емые по известным табличным данным посто нные коэффициенты; значение электропроводности синхронно измеренное со значени ми скорости звука V g, и оптического показател  преломлени  п.

При этом пространственное разрешение составл ет пор дка сантиметра- дециметра, а ограничени  по быстродействию отсутствуют.

Дл  реализации данного способа могут быть использованы измерители оптического показател  преломлени  (напричер, рефрактометрического или интерферометрического типа), скорости звука (например, импульсно-цик- лические) и электропроводности (например, кондуктометрического типа), выходы которых подключены к входу микропроцессорного устройства , реализующего вычисление требуемого параметра по формуле (2). Выход микропроцессора подключен к входу устройства регистрации. Микропроцессорное устройство может быть выполнено на основе микроЗВМ, а также автономных MUKponpiMirccnp .

ных уструйств специального назначени  . .

При м е р. Разработан аппроксимирующий полином второй степени относительно измер емых величин и определены значени  его коэффициентов d.j дл  определени  основных параметров состо ни  - температу- .ры, солености, плотности.

При соответственно достигаетс  точность определени  температуры 2,9-10 с, солености 2,4 10 % и плотности 2,7 10 г см , что удовлетвор ет практические потребности океанологических измерений. Дальнейшее увеличение точности может быть достигнуто за счет увеличени  степени аппроксимирующего полинома , сокращени  диапазона измерений и уточнени  исходных данных, используемых дл  нахождени  коэффициентов df.j,

Использование изобретени  позвол ет достичь повышени  точности при уменьшении количества вычислительных операций. Например, при - согласно предлагаемому способу обеспечиваетс  точность определени  температуры 9,9 10 °С, солености - 1,810 7,0, плотности - 6 10 г-см при 29 операци х умножени , 9 операци х сложени . Дл  m 2 обеспечиваетс , увеличение точности при определении температуры в 3,4 раза, по солености в 7,5 раз и по плотности в 2,2 раза, при этом количество вы591584

числительных операций уменьшаетс  (24 операции умножени  и 9 сложени ) .

Claims (1)

1. 5 Формула изобретени 

   Способ автоматического определени  в услови х океана параметров состо ни  морской воды по авт. св.

   10 № 717633, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  точности за счет частичной самокомпенсацин ошибок, вносимых исходными данными и пр мыми измерени ми, дополнительно

   15 синхронно измер ют электропроводность морской воды, после чего искомую величину вычисл ют по формуле

   m п

   3,r:r:iide4Kv;;n: 6

   20 к-О

   где I - определ емый параметр (1 1 - температура; - соленость; плотность ) , 5 - скорость звука в морской

   воде;

   оптический показатель преломлени  J

   Ь - электропроводность, Q d .. - заранее определ емые по известным табличным данным о взаимосв зи параметров состо ни  посто нные коэффициенты

   m - пор док учета нелинейных св зей в аппроксимирующих полиномах.

   ,

   10

   15 20

   25

   n