SU1765693A1 - Method of measuring vibrations of water surface - Google Patents

Method of measuring vibrations of water surface Download PDF

Info

Publication number
SU1765693A1
SU1765693A1 SU904853462A SU4853462A SU1765693A1 SU 1765693 A1 SU1765693 A1 SU 1765693A1 SU 904853462 A SU904853462 A SU 904853462A SU 4853462 A SU4853462 A SU 4853462A SU 1765693 A1 SU1765693 A1 SU 1765693A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrodes
voltage drop
frequency
change
working
Prior art date
Application number
SU904853462A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Мстиславович Боголюбов
Original Assignee
Ленинградский филиал Государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института морского транспорта "Союзморниипроект"
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 Ленинградский филиал Государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института морского транспорта "Союзморниипроект" filed Critical Ленинградский филиал Государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института морского транспорта "Союзморниипроект"
Priority to SU904853462A priority Critical patent/SU1765693A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1765693A1 publication Critical patent/SU1765693A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

да .,т- -г-;- S Ј. yes., t-t -; - S Ј.

(21Т4853462710 (21T4853462710

(22)20.06.90(22) 06.20.90

(46) 30.09.92. Бюл. № 36(46) 09/30/92. Bul Number 36

(71)Ленинградский филиал Государственного проектно-изыскательского и научно- исследовательского института морского транбпЪ рта Со юзморниипроект(71) Leningrad branch of the State Design and Survey and Scientific Research Institute of the Marine Transit Company

(72)П.М.Боголюбов(72) P.M.Bogolyubov

(56)Авторское свидетельство СССР Мг 129836, кл. G 01 С 13/00, 1959.(56) USSR Copyright Certificate Mg 129836, cl. G 01 C 13/00, 1959.

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ УРОВНЯ ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ(54) METHOD OF MEASURING VIBRATION LEVELS OF AQUEOUS SURFACE

(57)Применение: способ измерени  колебании уровн  водной поверхности относитс  к области гидрофизических измерений и быть использован в област х науки и техники, требующих проведени  измерений урЬвн  жидких электропровод щих сред. Сущность изобретени : способ включает следующие действи : рабочую и опорную электродные пары питают током переменной чэстрты в диапазоне 10-1500 Гц. Устанавливают частоту тока, питающего опорные электроды FOO и частоту Fpo тока, питающего рабочие электроды. Измер ют падение напр жени  Uoo на опорных электродах и иро на рабочих электродах. При изменении падени  напр жени  дЬ значений U01 на опорных и Upi на рабочих электродах , вызванного изменением температуры и/или солености, измен ют электрические величины, функционально св занные с электропроводностью среды (частоту тока, питающего электроды, и/или значение тока питани  электродной системы) до полной компенсации названных изменений падений напр жени  на опорных и рабочих электродах. Измер ют падение напр жени  на рабочих электродах, обусловленное только изменением уровй  вод1ной поверхности. Выполнение компенсации провер ют выполнением равенства отношений частот: Fpi: F01 Fpo : FOO и/или падений напр жений Dpi : Upo U01 : Uoi. 2 ил.(57) Application: the method of measuring fluctuations in the level of a water surface belongs to the field of hydro physical measurements and to be used in the fields of science and technology that require measurements of the level of liquid electrically conductive media. SUMMARY OF THE INVENTION: The method includes the following actions: the working and reference electrode pairs are supplied with alternating current in a range of 10-1500 Hz. Set the frequency of the current feeding the reference electrodes FOO and the frequency Fpo of the current feeding the working electrodes. The voltage drop Uoo is measured at the reference electrodes and iro at the working electrodes. When the voltage drop db of U01 values on the reference and Upi on the working electrodes, caused by a change in temperature and / or salinity, changes the electrical quantities functionally related to the electrical conductivity of the medium (the frequency of the current supplying the electrodes and / or the value of the supply current of the electrode system) ) until the full compensation of the named changes in the voltage drops on the reference and working electrodes. The voltage drop across the working electrodes is measured, due only to a change in the level of the water surface. The performance of the compensation is checked by performing the equality of the frequency ratios: Fpi: F01 Fpo: FOO and / or the voltage drops Dpi: Upo U01: Uoi. 2 Il.

(L

СWITH

Изобретение относитс  к области гидрофизических измерений и может быть ис- пользовГа но в област х науки и техники, требующих проведени  измерений колебаний уровн  водной поверхности. ;vQ Известны способы измерений колебаний уровн  мор , использующие зависимость электрических параметров погрушн- ной в воду электродной системы от степени ее погружени  (см. Кондуктометрический метод. Васютинский И.Ю. Гидростатическое нивелирование. М.: Недра, 1976, с.86).The invention relates to the field of hydrophysical measurements and can be used in the fields of science and technology that require measurements of fluctuations in the level of the water surface. ; vQ There are known methods for measuring sea level fluctuations that use the dependence of the electrical parameters of an electrode system buried in water on the degree of its immersion (see Conductometric method. Vasyutinsky I.Yu. Hydrostatic leveling. M .: Nedra, 1976, p.86).

Названный способ основан на использовании комплексной проводимости воды,The named method is based on the use of the complex conductivity of water,

S-riSJitart-; «иЗФФа S-riSJitart-; “IZFFA

сильно завис щей от колебаний температуры и концентрации растворенных в ней солей , что приводит к погрешности измерени  сравнимой с измер емой величиной.highly dependent on temperature fluctuations and the concentration of salts dissolved in it, which leads to measurement errors comparable to the measured value.

Известен способ измерени  волнени  и уровн  воды (см. Эразм Сьпевак. Измерение волнени  и уровн  воды аналоговой и цифровой системой с помощью резистивно- жидкостных зондов // Совещание руководителей водохоз йственных органов стран-членов СЭВ. Современные методы и приборы, предназначенные дл  измерени  гидравлических и гидрологических элемён;xj о ел о оThere is a known method for measuring waves and water level (see Erasmus Pepevac. Measuring waves and water level by analog and digital systems using liquid-liquid resistive probes // Meeting of the heads of water authorities of the CMEA member countries. Modern methods and devices for measuring hydraulic and hydrological elements; xj about e

OJOj

тов. Симпозиум Болгари -Варна, 1974, с.252).Comrade The Symposium of Bulgaria-Varna, 1974, p.252).

Способ заключаетс  в использовании изменени  электрического сопротивлени  двух струнных электродов, включенных в измерительную схему. Сигнал, пропорциональный степени погружени  электродов, усиливают и подают на регистратор. Дл  компенсации вли ни  температуры на результаты измерени  используют термистор, расположенный в непосредственной близости с электродами, причем электрически термистор включен в цепь обратной св зи усилител  информационного сигнала таким образом, чтобы вли ние колебаний температуры воды на результаты измерений было скомпенсировано.The method consists in using the change in the electrical resistance of the two string electrodes included in the measurement circuit. A signal proportional to the degree of immersion of the electrodes is amplified and fed to the recorder. To compensate for the effect of temperature on the measurement results, a thermistor located in close proximity to the electrodes is used, and the thermistor is electrically connected to the feedback circuit of the information signal amplifier so that the effect of water temperature fluctuations on the measurement results is compensated.

К недостаткам упом нутого выше способа следует отнести зависимость результатов измерени  от концентрации растворенных в воде солей, а также наличие погрешности компенсации температурных изменений обусловленной тем, что закономерности , описывающие зависимость выходной величины преобразовани  от степени погружени  электродов и от изменени  температуры воды, различны и отличны от линейных.The disadvantages of the above method include the dependence of measurement results on the concentration of salts dissolved in water, as well as the presence of an error in compensating for temperature changes due to the fact that the laws describing the dependence of the output conversion value on the degree of immersion of the electrodes and on the change in water temperature are different and different. linear.

Описанный выше способ по совокупности существенных признаков наиболее близок к за вл емому и прин т за прототип.The method described above is closest to the claimed one in terms of essential features and adopted as a prototype.

Дл  повышени  точности измерений необходимо устранить вклады в изменение сопротивлени  электродной системы от изменени  температуры и солености (концентрации растворенных солей).To increase the measurement accuracy, it is necessary to eliminate the contributions to the change in the resistance of the electrode system from changes in temperature and salinity (concentration of dissolved salts).

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  за счет компенсации вклада в изменение сопротивлени  электродной системы от изменени  температуры и/или солености путем использова- ни  реактивной составл ющей комплексного сопротивлени  морской воды.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy by compensating for the contribution to the change in the resistance of the electrode system from temperature and / or salinity by using the reactive component of the sea resistance.

Цель изобретени  достигаетс  тем, что в известном способе измерени  колебаний уровн  водной поверхности, основанном на зависимости электрического сопротивлени  электродной системы, частично погруженной в воду, от степени ее погружени  используют дл  измерени  только реактивную составл ющую комплексного сопротивлени , дл  чего электроды питают переменным током в диапазоне частот 10- 1500 Гц (диапазон преобладани  реактивной составл ющей комплексного сопротивлени  над активной).The purpose of the invention is achieved by the fact that in a known method of measuring fluctuations in the level of a water surface based on the dependence of the electrical resistance of an electrode system partially immersed in water, the degree of immersion is used to measure only the reactive component of the impedance, for which the electrodes are fed with alternating current in the range frequencies between 10 and 1500 Hz (the range of the predominance of the reactive component of the impedance over the active).

При начальном неизменном уровне водной поверхности устанавливают частоту тока , питающего полностью погруженные опорные электроды (F0o), и частоту тока (Fpo)At the initial constant level of the water surface, the frequency of the current supplying the fully immersed reference electrodes (F0o) and the frequency of the current (Fpo) are set

питани  рабочих электродов, измер ют падение напр жени  Uoo на рабочих электрс- дах и Upo на опорных электродах при установленном напр жении питани  электродных систем, при изменении падени  напр жени  до значени  U01 на опорных и UP1 на рабочих электродах, вызванном изменением температуры и/или солености, измен ют электрические величины, функцио0 нально св занные с электропроводностью среды (частоту тока F, питающего электроды , и/или значение тока питани  опорной электродной системы), после чего измер ют изменени  падени  напр жени  на рабочихpower supply of working electrodes, the voltage drop Uoo on the working electrodes and Upo on the reference electrodes are measured when the supply voltage of the electrode systems is set, when the voltage drop changes to the value U01 on the reference and UP1 on the working electrodes caused by the temperature change and / or salinity, change the electrical values, functionally related to the electrical conductivity of the medium (frequency F, supplying the electrodes, and / or the value of the supply current of the reference electrode system), after which changes in voltage drop across barrels

5 электродах, обусловленные только изменени ми уровн  водной поверхности.5 electrodes, due only to changes in the level of the water surface.

Дл  обеспечени  удобства эксплуатации сокращают количество варьируемых параметров , например, варьируют толькоTo ensure ease of use, they reduce the number of variable parameters, for example, only

0 значение частоты тока, питающего опорные и рабочие электроды (F01 и Fpi), причем частоту Foi определ ют при равенстве падений напр жени  Uoo и Uoi, а значение Fpi определ ют из равенства отношений Fpi ; Foi 0, the value of the frequency of the current supplying the reference and working electrodes (F01 and Fpi), the Foi frequency being determined when the voltage drops Uoo and Uoi are equal, and the Fpi value is determined from the equality of the ratios Fpi; Foi

5 Fpo : F oo, где Fpo, F01 и F0o - измеренные значени  частот, Или опорные и рабочие электроды питают током одинаковой фиксированной переменной частоты, компенсируют изменение падени  напр жени  Upi5 Fpo: F oo, where Fpo, F01 and F0o are measured frequency values, Or the reference and working electrodes are supplied with a current of the same fixed variable frequency, compensating for voltage drop Upi

0 на рабочих электродах, обусловленное только изменени ми физических свойств воды и удовлетвор ющее равенству отношений UP1 : Upo Uoi : Uoo, причем компенсацию осуществл ют, например, изменением тока,0 on the working electrodes, due only to changes in the physical properties of water and satisfying the equality of the ratios UP1: Upo Uoi: Uoo, and the compensation is effected, for example, by changing the current,

5 питающего рабочие электроды путем изменени  напр жени  питани .5 supplying the working electrodes by changing the supply voltage.

Дл  повышени  точности измерени  предлагаемым способом за счет локализации в пространстве опорных и рабочих из0 мерений совмещают в пространстве опорные и рабочие электродные системы, причем электродна  система работает в различные моменты времени как система опорных электродов и как система рабочихTo improve the measurement accuracy of the proposed method, due to the localization in space of the reference and working measurements, the reference and working electrode systems are combined in space, with the electrode system working at different points in time as a system of reference electrodes and as a system of working

5 электродов, дл  чего в первом случае к источнику переменного тока подключают только подводную часть электродов, а во втором - как подводную, так и надводную. Сущность изобретени  по сн етс  гра0 фикомзависимости падени  напр жени  на электродах от частоты тока питани  при фиксированных значени х солености и температуры , приведенном на фиг. 1.5 electrodes, for which in the first case only the underwater part of the electrodes is connected to the AC source, and in the second case both the underwater part and the surface part are connected. The invention is explained by the graph of the dependence of the voltage drop across the electrodes on the frequency of the supply current at fixed values of salinity and temperature shown in FIG. one.

Сопоставительный анализ за вл емогоComparative analysis of the claimed

5 изобретени  и прототипа вы вл ет их различие уже на уровне физической сущности. Действительно, известный способ измерени  колебаний уровн  водной поверхности основан на измерении сопротивлени  сис- темы электроды-вода при изменени х уровн  водной поверхности. При этом используют только активную составл ющую комплексного сопротивлени  воды, т.н. омическое сопротивление. Однако реактивна  составл юща  комплексного сопротивлени  воды не  вл етс  величиной, пренебрежимо малой в сравнении с активной составл ющей. Реактивна  составл юща  зависит от концентрации растворенных в воде солей и температуры, а пренебрежение названной составл ющей приводит к погрешности измерени , сравнимым с измер емой величиной.5 of the invention and the prototype reveals their difference already at the level of the physical entity. Indeed, the known method of measuring fluctuations in the level of a water surface is based on measuring the resistance of an electrodes-water system with changes in the level of a water surface. In this case, only the active component of the complex resistance of water is used, the so-called. ohmic resistance. However, the reactive component of the complex resistance of water is not a value that is negligible in comparison with the active component. The reactive component depends on the concentration of salts dissolved in water and the temperature, and the neglect of this component leads to a measurement error comparable to the measured value.

Предлагаемый способ измерени  колебаний уровн  водной поверхности заключаетс  в использовании только реактивной составл ющей комплексного сопротивлени  воды. Дл  использовани  только реактивной составл ющей выбирают соответствующий диапазон частот тока, питающего электроды, область 10-1500 Гц, т.н. область релаксации образовани  мигрирующих ионов из диффузных.The proposed method for measuring fluctuations in the level of a water surface consists in using only the reactive component of the water impedance. To use only the reactive component, select the appropriate frequency range of the current supplying the electrodes, an area of 10-1500 Hz, the so-called. relaxation region for the formation of migrating diffuse ions.

Известно, что растворенные в воде ионы наход тс  в посто нном тепловом движении (диффузном), при наложении на образец воды электрического пол  диффузные ионы ориентируютс  по полю, на что требуетс  затратить врем  г и дополнительную энергию. Сориентированные в своем движении по полю ионы и есть мигрирующие ионы. При смене направлени  приложени  пол  ионы мен ют направление движени , на что также требуютс  дополнительные затраты энергии, составл ющие реактивную (мнимую) часть комплексной энергии. Величина, обратна  времени, затраченного на образование мигрирующих ионов, представл ет собой частоту релаксации fp.It is known that ions dissolved in water are in constant thermal motion (diffuse), when applying an electric field to a water sample, diffuse ions are oriented along the field, which requires time r and additional energy. Oriented in their movement across the field, the ions are the migrating ions. When the direction of application changes, the ions change the direction of movement, which also requires additional energy costs, which are the reactive (imaginary) part of the complex energy. The reciprocal of the time spent on the formation of migrating ions is the relaxation frequency fp.

Частота релаксации fp  вл етс  физической характеристикой среды. При равенстве частоты релаксации и частоты переменного электрического пол , наложенного на образец, происходит максимальное (избыточное) поглощение энергии электрического пол , т.е. преобладает реактивна  составл юща  энергии.The relaxation frequency fp is a physical characteristic of the medium. When the relaxation frequency and the frequency of the alternating electric field imposed on the sample are equal, the maximum (excess) absorption of the electric field energy occurs, i.e. dominated by the reactive component of energy.

Лева  крута  ветвь графиков (см, фиг.1) представл ет собой релаксационную область , характерную тем, что каждому значению падени  напр жени , пропорциональному удельному сопротивлению воды, можно поставить в соответствие множество значений солености и температур, или каждому значению частоты можно поставить в соответствие множество значений солености, температур и напр женности пол  (напр жени  на электродах).The left-handed branch of the graphs (see FIG. 1) is a relaxation region characterized by the fact that each value of the voltage drop proportional to the water resistivity can be assigned a set of salinity and temperature values, or each frequency value can be assigned a variety of values for salinity, temperature, and field strength (voltages at the electrodes).

Приведенные на фиг.1 графики описываютс  известным аналитическим выражениемThe graphs in FIG. 1 are described by a known analytical expression.

2i3i2i3i

10ten

-4-four

иand

КR -Т FKR -T F

0)0)

где IZI - модуль комплексного сопротивлени  воды;where IZI is the water impedance modulus;

U - падение напр жени  на электродах электролитической  чейки;U is the voltage drop across the electrodes of the electrolytic cell;

Т - абсолютна  температура среды;T is the absolute temperature of the medium;

F - частота электрического пол ;F is the frequency of the electric field;

К - константа равновеси  реакции образовани  мигрирующих ионов, завис ща  от концентрации растворенных солей;K is the equilibrium constant of the reaction for the formation of migrating ions, depending on the concentration of dissolved salts;

R - универсальна  газова  посто нна ;R is a universal gas constant;

2,39 -10 4-переводной коэффициент.2.39 -10 4 conversion factor.

Из приведенного выражени  видно, что сопротивление среды Z в рекласационной области можно мен ть изменением частоты пол , тока питани , либо напр жени  U, пропорционального напр жению питани  электродов.From the above expression it can be seen that the resistance of medium Z in the advertising area can be changed by changing the frequency of the field, the supply current, or the voltage U, proportional to the supply voltage of the electrodes.

Уравнение (1) выражает закон, на котором основан предлагаемый способ.Equation (1) expresses the law on which the proposed method is based.

Если в процессе измерений колебаний уровн  водной поверхности изменитс  соленость или температура, изменитс  и модуль сопротивлени  IZI . В этом случае дл  компенсации названного изменени  сопротивлени  следует изменить напр жение U, либо частоту F до восстановлени  прежнего значени  IZI . Приведенное выше уравнение (1) справедливо лишь дл  релаксацион- ной области.If the salinity or temperature changes in the process of measuring the fluctuations of the water surface level, the resistivity modulus IZI will also change. In this case, to compensate for the above change in resistance, you should change the voltage U, or the frequency F, until the previous value of IZI is restored. The above equation (1) is valid only for the relaxation region.

Записав уравнение (1) дл  опорной и контролируемой среды при начальных и изменившихс  услови х, получим систему четырех уравненийWriting equation (1) for the reference and controlled environment under the initial and changing conditions, we obtain a system of four equations

I I

2,39 102.39 10

-4-four

(Joo(Joo

К R ТK R T

oooo

oooo

IZo1 I Izo1 i

2,39 102.39 10

-4-four

uЈiuЈi

К R T01 F01K R T01 F01

IZpo I IZpo I

2,39 10 U§2.39 10 U§

popo

К R ТK R T

po t-popo t-po

... , 2,39 10 4 llSi IZp1 - К R TP1 Fpi..., 2.39 10 4 llSi IZp1 - K R TP1 Fpi

5555

где индексы оо - опорна  среда, начальные услови ;where the indices oo are the reference environment, the initial conditions;

о1 - опорна  среда, изменившиес  услови ;o1 - supporting environment, changing conditions;

ро - контролируема  среда, изменившиес  услови ,ro - controlled environment, changing conditions

решение которых дает соотношени ,  вл ющиес  услови ми, при которых выполн етс  компенсаци  изменений сопротивлени  среды, вызванных изменением ее солености и/или температуры.the solution of which gives ratios, which are conditions under which compensation is carried out for changes in the resistance of the medium caused by changes in its salinity and / or temperature.

Сравнение за вл емого технического решени  не только с прототипом, но и с другими техническими решени ми в данной области науки и техники не позволило вы вить в них признаки, отличающие за вл емое -решение от прототипа, что позвол ет сделать вывод о соответствии критерию существенные отличи .Comparison of the proposed technical solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this field of science and technology did not allow revealing into them the signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows to conclude that the criterion of essential honors

Сущность изобретени  по сн етс  графиками (фиг.1) и фиг,2 а и б, на которых приведены блок-схемы устройств дл  реализации предлагаемого способа, где на фиг,2а:The invention is illustrated by graphs (Fig. 1) and Figs. 2 a and b, which show block diagrams of devices for implementing the proposed method, where Fig. 2a:

1.Источник переменного тока (генератор перестраиваемой частоты).1. The source of alternating current (tunable frequency generator).

2.Коммутатор.2. Switch.

3.Полностью погруженные электроды электролитической  чейки (опорные электроды ).3. Fully submerged electrolytic cell electrodes (reference electrodes).

4.Частично погруженные электроды струнного типа (рабочие электроды).4. Partially immersed string-type electrodes (working electrodes).

5.Регистрирующий прибор, например цифровой вольтметр.5. Registering device, for example a digital voltmeter.

На фиг.2б:On figb:

1 и 2 - источники переменного тока, питающие электродную систему в режиме опорных и рабочих измерений.1 and 2 - sources of alternating current feeding the electrode system in the mode of reference and working measurements.

3.Коммутатор.3. Switch.

4.Струнно-контактна  электродна  система .4. String-contact electrode system.

5.Регистрирующий прибор.5. Registration device.

Предлагаемый способ может быть реализован , например, с помощью известного устройства, блок-схема которого приведена на фиг.2а, следующим образом: при неизменном уровне частично погруженные (рабочие ) электроды 4 струнного типа располагают в месте контрол  изменений уровн . В непосредственной близости к рабочим электродам располагают полностью погруженные (опорные) электроды 3, выполненные , например, в виде пр моугольных металлических пластин, как в известной электролитической  чейке. К выходу источника переменного тока 1 с перестраиваемой частотой, в качестве которого используют, например, генератор стандартных сигналов звуковой частоты, через коммутатор 2 подключают рабочие электроды 4. С помощью генератора 1 устанавливают частоту тока, питающего рабочие электроды, равной Fpo в диапазоне 10-1500 Гц. Измер ют падение напр жени  Upo на рабочих электродах, например , с помощью стандартного цифрового вольтметра 5. С помощью коммутатора 2 подключают к выходу генератора 1 опорные электроды 3. Устанавливают частоту тока,The proposed method can be implemented, for example, using a known device, a block diagram of which is shown in Fig. 2a, as follows: at a constant level, partially immersed (working) string-type electrodes 4 are placed at the level control point. In the immediate vicinity of the working electrodes, completely immersed (reference) electrodes 3 are arranged, made, for example, in the form of rectangular metal plates, as in a known electrolytic cell. To the output of an alternating current source 1 with a tunable frequency, which is used, for example, by a generator of standard audio signals, working electrodes 4 are connected via switch 2. Using generator 1, set the frequency of the current feeding the working electrodes to Fpo in the range of 10-1500 Hz The voltage drop Upo is measured on the working electrodes, for example, using a standard digital voltmeter 5. Using the switch 2, the reference electrodes 3 are connected to the output of the generator 1. The current frequency is set

питающего электроды, равной значению Foo, устанавливают напр жение питани  опорных электродов таким, чтобы падение напр жени  на них было равно Uoo. При неизменных значени х солености и/илиsupplying the electrodes equal to the value of Foo, set the voltage of the supply of the reference electrodes so that the voltage drop across them is equal to Uoo. At constant values of salinity and / or

0 температуры падение напр жени  на электродах 3 и 4 не мен етс . При изменении же уровн  водной поверхности его величина линейно св зана с изменением падени  напр жени  на рабочих электродах 4, по кото5 рому суд т об изменении уровн .0 temperature the voltage drop across electrodes 3 and 4 does not change. When the level of the water surface changes, its value is linearly related to the change in voltage drop at the working electrodes 4, according to which the level change is judged.

При возможных изменени х солености и/или температуры наблюдают за изменени ми падени  напр жени  Uoo на опорных электродах 3 с помощью вольтметра 5. ЕслиWith possible changes in salinity and / or temperature, changes in the voltage drop Uoo on the reference electrodes 3 are monitored with a voltmeter 5. If

0 названное падение напр жени  наблюдаетс , и, например, прин ло новое значение Dot, изменитс  и падение напр жени  Upo на рабочих электродах 4 до значени  Upi, что приводит к нелинейной зависимости па5 дени  напр жени  от изменений уровн . В этом случае компенсируют изменение падени  напр жени  Upi, дл  чего устанавливают новое значение частоты тока, питающего опорные электроды 3 (т.е. частоту генерато0 ра 1, равную величине F0i), при которой падение напр жени  на опорных электродах Uoi принимает прежнее значение Uoo, т.е. величина сопротивлени  среды прин ла прежнее значение, а изменение Upi компен5 сируют изменением частоты тока, питающего рабочие электроды 4 до значени  Fpi, которую определ ют из соотношени  Fpi : Fo1 Fpo FOO.0, the named voltage drop is observed, and, for example, the new value Dot is adopted, the voltage drop Upo on the working electrodes 4 to the value Upi changes, which leads to a nonlinear dependence of the voltage on the voltage level. In this case, the change in the voltage drop Upi is compensated, for which a new value of the frequency of the current supplying the reference electrodes 3 (i.e., the generator frequency 1 equal to F0i) is set, at which the voltage drop on the reference electrodes Uoi takes the previous value Uoo i.e. the resistance value of the medium was the same, and the change in Upi was compensated by changing the frequency of the current feeding the working electrodes 4 to an Fpi value, which is determined from the ratio Fpi: Fo1 Fpo FOO.

С помощью коммутатора 2 к выходу ге0 нератора 1 подключают рабочие электроды 4. Устанавливают новое значение частоты Fpi, при которой изменение падени  напр жени  UP1, вызванное изменением солености и/или температуры, скомпенсировано.Using switch 2, working electrodes 4 are connected to the output of generator 1. A new value of frequency Fpi is set at which the change in voltage drop UP1, caused by changes in salinity and / or temperature, is compensated.

5 С помощью вольтметра 5, подключенного к электродам 4, регистрируют изменени  падени  напр жени , вызванные только изменением уровн , Компенсаци  изменений сопротивлени  может быть осуществлена и5 Using a voltmeter 5 connected to the electrodes 4, the change in voltage drop caused only by a change in level is recorded. Resistance change compensation can be made and

0 при выполнении услови , выраженного соотношением Upi : U Ро U 01 : Uoo, дл  чего при начальном неизменном уровне к выходу генератора 1 через коммутатор 2 подключают опорные электроды 3, устанавливают0 when the condition expressed by the ratio Upi: U Po U 01: Uoo is fulfilled, for which, at the initial constant level, the reference electrodes 3 are connected to the output of the generator 1 via the switch 2,

5 фиксированную частоту F0o тока, питающего опорные электроды. Устанавливают выходное напр жение генератора 1 равным Еоо (напр жение питани  электродной системы ). При этом падение напр жени  на электродах равно U0o. Подключают выход5 fixed frequency F0o current feeding the reference electrodes. The output voltage of the generator 1 is set to Eoo (the supply voltage of the electrode system). In this case, the voltage drop across the electrodes is U0o. Connect the output

генератора 1 с помощью коммутатора 2 к рабочим электродам 4. При частоте F0o устанавливают выходное напр жение генератора Еро таким, чтобы падение напр жени  на электродах 4 было равно Upo, которое измер ют с помощью вольтметра 5. Контролируют изменение сопротивлени  среды (электропроводности) в результате изменени  солености и/или температуры, дл  чего с помощью коммутатора 2 к выходу генератора 1 подключают опорные электроды 3. С помощью вольтметра 5 измер ют падение напр жени  на них.generator 1 using switch 2 to the working electrodes 4. At frequency F0o, the output voltage of the EPO generator is set so that the voltage drop on the electrodes 4 is Upo, which is measured with a voltmeter 5. The change in the resistance of the medium (conductivity) is monitored changes in salinity and / or temperature, for which, using a switch 2, reference electrodes 3 are connected to the output of generator 1. A voltage drop across them is measured with a voltmeter 5.

В случае изменени  солености и/или температуры падение напр жени  измен етс , например, принимает значение U01, при этом мен етс  и падение напр жени  на рабочих электродах 4. Компенсируют изменение падени  напр жени  на рабочих электродах 4, дл  чего с помощью коммутатора 2 к выходу генератора 1 подключают рабочие электроды 4.In the case of a change in salinity and / or temperature, the voltage drop changes, for example, takes the value U01, while the voltage drop on the working electrodes 4 also changes. The voltage drop change on the working electrodes 4 is compensated, for which using a switch 2 k the output of the generator 1 connect the working electrodes 4.

Напр жение питани  электродов 4 оставл ют прежним, равным Еро, а частоту тока, питающего электроды 4, устанавливают равной Fpi, причем названную частоту определ ют из приведенного выше отношени  частот.The supply voltage of the electrodes 4 is left unchanged, equal to Еро, and the frequency of the current feeding the electrodes 4 is set equal to Fpi, and the named frequency is determined from the above frequency ratio.

Приведенное ранее равенство отношений падений напр жени  на рабочих и опорных электродах  вл етс  условием компенсации сопротивлени  среды изменением тока питани  электродной системы, например, путем изменени  напр жени  питани  электродов. Дл  осуществлени  названной компенсации опорные и рабочие электроды питают переменным током фиксированной равной частоты F. С помощью коммутатора 2 к выходу генератора 1 подключают опорные электроды 3. Устанавливают выходное напр жение генератора 1 (напр жение питани  опорных электродов) Ёоо таким образом, чтобы падение напр жени  на электродах 3 было равно U0o. Переключают выход генератора 1 с помощью коммутатора 2 на вход рабочих электродов 4. Устанавливают выходное напр жение генератора 1 (Еро), таким, чтобы падение напр жени  на электродах 4 было равно Upo. Контролируют изменение электропроводности воды, вызванное изменением солености и/или температуры, дл  чего к выходу генератора 1 с помощью коммутатора 2 подключают опорные электроды 3, В случае изменени  падени  напр жени  U0o до значени  Dob и Upo до Dpi в результате изменени  только физических свойств воды должно выполн тьс  равенство отношений названных падений напр жени , Компенсируют изменение падени  напр жени  наThe earlier equality of the ratios of the voltage drops on the working and reference electrodes is a condition for compensating the resistance of the medium by changing the supply current of the electrode system, for example, by changing the supply voltage of the electrodes. In order to perform the above compensation, the reference and working electrodes are supplied with alternating current of a fixed equal frequency F. Using the switch 2, reference electrode electrodes 3 are connected to the output of generator 1. Set the output voltage of generator 1 (voltage of reference electrodes) I so that the voltage drops on electrodes 3 was equal to U0o. The output of the generator 1 is switched by means of the switch 2 to the input of the working electrodes 4. The output voltage of the generator 1 (EPo) is set so that the voltage drop on the electrodes 4 is equal to Upo. Control the change in water conductivity caused by a change in salinity and / or temperature, for which the output electrodes 1 are connected to the output of the generator 1 using switch 2; In the event of a change in the voltage drop U0o to the value Dob and Upo to Dpi as a result of changing only the physical properties of the water equality of relations between the named voltage drops, compensate for the change in voltage drop

рабочих электродах, вызванное изменением сопротивлени  среды, обусловленным изменчивостью солености и/или температуры изменением тока питани  рабочих электродов , дл  чего к генератору 1 через коммутатор 2 подключают рабочие электроды 4, и устанавливают новое значение напр жени  питани  электродной системы ЕР1 (выходного напр жени  генератора 1),working electrodes caused by a change in the resistance of the medium caused by variability of salinity and / or temperature by changing the supply current of the working electrodes, for which the working electrodes 4 are connected to the generator 1 through the switch 2, and a new value of the supply voltage of the electrode system EP1 is set (output voltage of the generator 1 ),

при котором происходит компенсаци  падени  напр жени  до значени  Upo. После компенсации названного падени  напр жени  Upi вольтметром 5 измер ют изменение падени  напр жени , пропорциональноеwhere the compensation of the voltage drop to the Upo value occurs. After compensating for the above voltage drop with Upi with a voltmeter 5, a change in voltage drop is proportional to

изменению уровн  водной поверхности,changes in the level of the water surface

Предлагаемый способ может быть реализован также с помощью известной струн- но-контактной электродной системы, чтоThe proposed method can also be implemented using a known string-contact electrode system, which

позвол ет повысить точность измерений за счет локализации в пространстве опорных и рабочих измерений. При этом дл  работы струнно-контактной системы в качестве опорных электродов к генератору 1 черезallows to increase the accuracy of measurements due to localization in the space of reference and working measurements. At the same time for the operation of the string-contact system as reference electrodes to the generator 1 through

коммутатор 2 подключают звень  струнно- контактного электрода, расположенные под водой. Измер ют значение падени  напр жени  Uoo и его изменени  с помощью вольтметра 5. В качестве рабочих электродовthe switch 2 connects the links of the string-contact electrode located under water. The value of the voltage drop Uoo and its variation is measured with a voltmeter 5. As working electrodes

используют звень  струнно-контактной пары , расположенные как над водой, так и под водой, дл  чего названные звень  через коммутатор 2 подключают к выходу генератора 1. Компенсацию сопротивлени  средыuse the links of the string-contact pair, located both above water and under water, for which the above links through the switch 2 is connected to the output of the generator 1. Compensation of the resistance of the medium

(падени  напр жени  на электродах) осуществл ют при выполненных услови х равенства отношений частот и/или падений напр жений.(voltage drops on the electrodes) are carried out under the conditions of equality of the ratios of frequencies and / or voltage drops.

4040

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ измерени  колебаний уровн  водной поверхности, при котором размещают два опорных и два рабочих электрода вA method for measuring fluctuations in the level of a water surface at which two reference and two working electrodes are placed in контролируемой среде, устанавливают фиксированную частоту тока питани  электродов Fpo, контролируют падение напр жени  на опорных электродах и измер ют падение напр жени  на рабочих электродах, по которому суд т об изменении уровн , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений за счет устранени  вли ни  изменений контролируемой среды на ее проводимость, устанавливают фиксированную частоту тока питани  опорных электродов Foo равной 100 Гц, а перед измерением падени  напр жени  на рабочих электродах измен ют частоту тока питани  опорных электродов до значени  F01, соответствующего первоначальному значению падени  напр жени  на опорных элек- ни  рабочих электродов Fpi, определенную трэдах, и устанавливают частоту тока пита- из соотношени  Fpi (Fpo -F0i)/Foo.controlled medium, set a fixed frequency of the current supplying the electrodes Fpo, control the voltage drop on the reference electrodes and measure the voltage drop on the working electrodes, which are used to judge the level change, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy by eliminating the influence No changes of the controlled medium on its conductivity, set a fixed frequency of the supply current of the reference electrodes Foo equal to 100 Hz, and before measuring the voltage drop on the working electrodes change the frequency of the current supply the reference electrodes to the value F01 corresponding to the initial value of the voltage drop on the reference electrons of the working electrodes Fpi, determined by trades, and set the frequency of the power supply- from the ratio Fpi (Fpo -F0i) / Foo. V, iV, i i i 5 five i-s,14 i-s, 14 ФИГ. 1.FIG. one. MM XDXD CMCM
SU904853462A 1990-06-20 1990-06-20 Method of measuring vibrations of water surface SU1765693A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904853462A SU1765693A1 (en) 1990-06-20 1990-06-20 Method of measuring vibrations of water surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904853462A SU1765693A1 (en) 1990-06-20 1990-06-20 Method of measuring vibrations of water surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1765693A1 true SU1765693A1 (en) 1992-09-30

Family

ID=21528874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904853462A SU1765693A1 (en) 1990-06-20 1990-06-20 Method of measuring vibrations of water surface

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1765693A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468341C2 (en) * 2010-08-10 2012-11-27 Учреждение Российской академии наук Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН Device for detecting infralow frequency vibrations in sea water

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468341C2 (en) * 2010-08-10 2012-11-27 Учреждение Российской академии наук Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН Device for detecting infralow frequency vibrations in sea water

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4658215A (en) Method for induced polarization logging
US4583046A (en) Apparatus for focused electrode induced polarization logging
US4812210A (en) Measuring surfactant concentration in plating solutions
US5391271A (en) Method of monitoring acid concentration in plating baths
US5266899A (en) Salt analyzer switchably capable of employing contact and non-contact conductivity probes
SU1765693A1 (en) Method of measuring vibrations of water surface
Brand et al. Impedance measurements on ion-selective liquid-membrane electrodes
US3061773A (en) Apparatus for cathodic protection
US5298130A (en) Method of monitoring major constituents in plating baths containing codepositing constituents
Dewing et al. Anodic Phenomena in Cryolite‐Alumina Melts: I. Overpotentials at Graphite and Baked Carbon Electrodes
US5440226A (en) Process and apparatus using magnetic field measurements for measuring an electric field in a conductive medium
US2872637A (en) Electrical resistivity well logging methods and apparatus
RU2708682C1 (en) Contact sensor of specific electric conductivity of liquid
Eskola et al. A method for calculating IP anomalies for models with surface polarization
US3659192A (en) A device for determining the mineral composition, size and location of ore deposits
Etman et al. A rotating-disc electrode for voltammetry and electrochemical impedance measurements: Application to the study of partially blocked electrodes
SU1733989A1 (en) Method of determining a sea water salt level and device thereof
SU1415171A1 (en) Method of measuring cavitation threshold
US2842736A (en) Polarograph
US3950706A (en) Voltage sweep generator with bistable current source providing linear sweep voltages
US3538432A (en) Direct reading electrolytic conductivity analyzer
Badger et al. Modeling the twin platinum probe scanning electrode response
SU909567A1 (en) Device for measuring liquid film thickness
SU1595943A1 (en) Method of determining the degree of cathodic protection of metal against corrosion
Ye et al. Marine Electric Field Observations with Variable Dielectric Polarization