SU717633A1 - Способ автоматического определени в услови х океана параметров состо ни морской воды - Google Patents
Способ автоматического определени в услови х океана параметров состо ни морской воды Download PDFInfo
- Publication number
- SU717633A1 SU717633A1 SU762435703A SU2435703A SU717633A1 SU 717633 A1 SU717633 A1 SU 717633A1 SU 762435703 A SU762435703 A SU 762435703A SU 2435703 A SU2435703 A SU 2435703A SU 717633 A1 SU717633 A1 SU 717633A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- temperature
- density
- parameters
- sound
- salinity
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
(54) СПОСОБ АВТО УСЛОВИЯХ ОК Изобретение относитс к области оке- aнoлoгичecкиk исследований и может быть использовано при построений автономных устройств дл комплексных квазисинхрон- . ных параметров различных гидрофизических-полей Океана: темп.ературы, со/1ености и плотности.. ,. Известны способы определени взаимосв занных гидрологических параметров морской воды путем измерени текущих . значений электропроводности и температуры вычислени других параметров, например солености, по различным эмпиричес КИМ формулам 1., Известен также способ автоматическо-. го определени в услови х Океана параметров состо ни морской воды; температуры , солености и плотности, путем синхронного измере1ш текущих значений двух . МОРС ТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ В НА ПАРАМЕТРОВ СОСТОЯНИЯ . Й ВОДЫ . ...- -, циоиности, присущей измерител м температуры , он ограгшчивает пространственно . временное разрешение исследуемых гидрофизических полей, например, температуры и функционально св занных с ней солености и плотности. . .. Поэтому при исследовании тонкой Структуры, и, особенно, пульсагшонных составл ющих гидрофизических полей существующий способ не может обеспечить необходимое пространственно-временное разрешение при сохранении требуемой точности измерений. Цель предлагаемого изобретени - повыщенйе быстродействи и разрешающей способности при комплексном определении в кваз1феальном масщтабе времени средних ти распространегги звука, после чего искомую величину вычисл ют по формуле: Ю КаХзв ОПТ - значение определ емого парагде J, метра (температуры, к 1; соленности , к 2; плотности, к 3) измер емые текущие значени скорости распространени звука опт - измер емые текущие значени оптического показател прелбм „.. , . лени : . .-..----r- m - пор док учета нелинейных св « . зей в аппроксимирующих полиномах; - заранее определ емые по извес ным табличным данным посто ные коэффициенты. Выражение (1) представл ет собой по лином, степень m которого бйредёл ётс необходимой точностью вычислений искомых параметров.., Значени коэффициентов C(j попиноиа , дла каждого из определ емых параметров , вычисл ют методом наименьших квадратов по известному массиву табличных данных о взаимосв з х гидрофизичес ких полей и заранее завод т в додговременную пам ть вычислительного устройства . . :-. : . . ;,/- ,,,......„Значени этих коэффициентов .могут быть также уточнены на основе градуиро вочных характеристик измерителей показётёл .преломлени и скорости звука, полученных а лабораторных услови х. На фиг 1, 2, 3, представлены график зависимости среднёКйадр1атиЧ1Ж й погрешности Ытрёделенй солености, плотности 1 Т§йпёратуры, соответственно от точнос ти йЭйёренйй рпт-ичёско го показател пре ; лрмлени и скорости звука; на фиг. 4, 5, и 6 изображены графики зависимости солености, условной плотности и темпера турь o-faHOM алий показател преломлени и скО ростй звука. Из приведенных графиков {фиг. 1, 2 и З) видно, что при измерении показател преломлени с точностью 2 10 1и скорости звука с точностью 0,1 инструментальные погрешности определени солености, плотности и температуры не превышают 2,ё ,- .из 3,5 10 €, соответственно.. Если точность измерени скорости звука задать равной 0,02 м/сех, то ttot piefflHOeTt можно довести до значений не превъш1а.юших дл солености. 9-Ю дл плотности, 910 С - дл температуры. Из приведенных графиков также видно, что при уменьшении температуры измер е .мой среды требовани к точности измерени скорости звука снижаютс в 2-3 раза, .что особенно выгодно при исследовани х на больших глубинах, где средн температура водных масс не превышает единиц градусов. Дл грубой оценки зависимости солености , плотности и температуры от аномалий показател преломлени и скорости звука на фиг. 4, 5 и 6 приведены графики этих зависимостей, полученных расчетным путем на основе приведенного в качестве примера аппроксимирующего полинома третьей степени.. Таким образом , дл автоматического определени гидрологических параметров морской воды - температуры, солености и плотности синхронно измер ют величипреломлени ны оптического показател о.е (отно- с точностью не ниже 2.10 сительных единиц) и пространственным разрешением пор дка см-дцк и скорости распространени звука с точностью 0,02г ОД м/сек при том же пространственном разрешении, а также вьгаисл ют искомые величины температуры, солености и плотности . Дл реализации предлагаемого способа должны быть использованы измерители оптического показател преломлением (например рефрактометрические или интерфе- ренционные) и скорости распространени звука (например, магнитострикционные или пьезоэлектрические), обладающие высоким быстродействием при малом просмотровом объеме, благодар чему обеспечиваетс необходимое пространственновременное разрешение. Вычисление искомых параметров (температуры , солености и плотности) в соответствии с уравнением (1) может быть выполне.но, например использованием су« шествующих ЭВМ ограниченной мощности и быстродействи (например, СЦРМ Карат , Экспресс-., Роса и т, п.). Пример; В качестве примера разработан аппроксимирующий полином третьей степени Относительно измер емых величин и определены значени его коэффициентов дл пересчета измеренных значений показател преломлени и скорости звука к значени м солености, плотности и температуры . Дл уп следующие где л лпо„ , Попт uVjg V , 57176336 ощени аппроксимации прин тыОпределены коэффициенты полинома пон ти :дл зависимостей солености условной плот|-10 ; (опт Vти звука и показател преломлени , т.е. -i43o)y аномали плотности воды, в условных единицах (у.е.);к ( опт) , о к ij з е . плотность воды J в г/см ;где S - соленость в o/ooj аномали показател преломле- 0в температура, в °С; ни , в условных единицах, (у,е.)К - индекс параметра, значени показатель преломлени воды, .кбторого определ Еотс в относительных единицах (о.е.) - коэффициенты членов полиноаномали скорости звука в воде,ма. в условных единицах; . Полученные значени полинома предскорость звука в воде, в м/сек.ставлены в таблице. Коэффициентыполинома . ности и температуры от аномалей скорости звука и показател преломлени , т.е. 5 ,An); , ).
+ 1,45172 1 10 + 5,69286 10 + 5,38471 -10 + , + 4 2,70014 10 7,95943 1О 1,01228 1О + 3,53464 10 + ч-5 5,16695 -10 1,06012- 10 4,92972- 10 .+ 8,43176 10
Claims (1)
- Максимальные погрешности аппроксимации по среднеквадратичной оценке составл ют: дл солености не более 0, в диапазоне от 30 до 40 %о; дл плотности не более 3-10 диапазоне от 1,019 до 1,032 дл температуры не более 0,04°С в диапазоне от О до ЗО При необходимости уменьшение погрешностей достигаетс увеличением степени аппроксимирующего полинома или сокра щением диапазона измерений. Также су-, щественно дальнейшее уточнение исходных эталонных табличных данных 1,15078 loV + 4,24447 10 + 4,45675 1 ,64564 + 4,59183 10 1,14792 1О 1,82782 Ю + 7,90807 Ю .6 ,17380 10 2 82251 10 2,05367- 10 2,30975- 10 .3,97895 10 1,87190 10 2,13224- 10 9,88452 -10 3,32837 1.0 4,44124 10 1,41972 10 ( см. Зубов Н. Н, Океанологические таблицы , ГИМИЗ, Л., 1957 и Таблицы дл расчета скорости звука ь морской воде, УГС ВМФ, 1965),. которые в насто щее врем известны с ограниченной точностью и вл ютс Основным источником погрешностей аппроксимации: Дл определени требовани к точности измерителей на основе известных табличньк данных были расчетным путем получены забИс имости погрешностей определени солености, плотности темперагуры и точности измерений показател препрмле га скорости звука. Использование предлагаемого способа определени параметров состо ни морской воды в услови х океана позвол ет создать автономные устройства дл комплексных синхронных измерений различных 5 гидрофизических полей: температуры, со ледасти, плотности. В отличие от существующих способов предлагаемый способ, благодар широкому частотному диапазону измерителей опти- Ю ческого показател преломлени и скорооти распространени звука, обеспечивает возможность исследований тошсой структуры и пульсационных составл ющих, т.е. пространственно-временных характеристик 5 изучаемых гидрофизических полей. Формула изобрете, ни Способ автоматического определени в УСЛОВИЯХ океана параметров состо 1ш морской воды; температуры, солености и плотности, путём синхронного измерени текущих значений двух из совокупности йэайййсв за йных параметров и последующего вычислени значений других параметров , отличающийс тем, что, С целью повъп ени быстродействи и разрешающей способности при комплексном определении в квазиреальном масщтабе времени средних и пульсационных значений .температуры, солеюсти и плотности. син опт ско чег му при фич 19 фич 19 хронно измер ют текущие значени ического показател преломле га и рости распространени звука, после о искомую величину вычисл ют по форе: m гпI j «ifo o где Ji значение определ емого параметра (температуры , ПЛОТНОСТИ соленорти к 3)Г измер емые текущие значени скорости звука; измер емые текущие значени оптического показател преломлени , пор док учета нелинейных св зей в аппроксимирующих. полиномах, - заранее определ емые по известным табличным данным посто нные коэффициен ,ты. Источники информации, н тые во ВЕШмание при экспертизе 1.Маклаков А. Ф, и др. Океанограеские приборы. Л., Тидрометеоиздат, 75, с. 261-270. 2,Маклаков А. Ф. и др. Океанограеские приборы. Л., Гидрометеоиздат, 75, с. 54-59, 281-283.S« dJ о / у у lU/ovffocme t/jA/e/fffAfA ff frг iffOJo/n Jfff. /Точность uj ffpffHusf nff/faJOfne/ ff nflff o/ ef tuffФиг. 2-.ri4 i- :-V4 f«: - -717633i/2.3j4Амомалиу помозотела fjflf/7onf/ e ejfiAf.ByeI. ZS1Аномалии nofrosafnf fi препо(ени Фиг.У.&V-at OMOjiug eitopoemu atytta f ° ° °Фиг 4 /Аномали пвназй/пе/ п/зе омлваи гj4 Фш. ff 5 &п,8у.е
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762435703A SU717633A1 (ru) | 1976-12-29 | 1976-12-29 | Способ автоматического определени в услови х океана параметров состо ни морской воды |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762435703A SU717633A1 (ru) | 1976-12-29 | 1976-12-29 | Способ автоматического определени в услови х океана параметров состо ни морской воды |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU717633A1 true SU717633A1 (ru) | 1980-02-28 |
Family
ID=20688902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU762435703A SU717633A1 (ru) | 1976-12-29 | 1976-12-29 | Способ автоматического определени в услови х океана параметров состо ни морской воды |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU717633A1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1988009493A1 (en) * | 1987-05-29 | 1988-12-01 | Godfrey Howden Proprietary Limited | Liquid testing apparatus |
WO2009014467A2 (ru) * | 2007-07-23 | 2009-01-29 | Federalnoe Gosudarstvennoe Unitarnoe Predpriyatie 'sankt-Peterburgskoe Morskoe Byuro Mashinostroeniya 'malakhit' | Способ определения солености и плотности морской воды |
RU2754107C1 (ru) * | 2020-04-16 | 2021-08-26 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Институт природно-технических систем" (ИПТС) | Способ автоматического определения в условиях океана параметров состояния морской воды |
-
1976
- 1976-12-29 SU SU762435703A patent/SU717633A1/ru active
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1988009493A1 (en) * | 1987-05-29 | 1988-12-01 | Godfrey Howden Proprietary Limited | Liquid testing apparatus |
US4918979A (en) * | 1987-05-29 | 1990-04-24 | Godfrey Howden Pty. Ltd. | Liquid testing apparatus |
WO2009014467A2 (ru) * | 2007-07-23 | 2009-01-29 | Federalnoe Gosudarstvennoe Unitarnoe Predpriyatie 'sankt-Peterburgskoe Morskoe Byuro Mashinostroeniya 'malakhit' | Способ определения солености и плотности морской воды |
WO2009014467A3 (ru) * | 2007-07-23 | 2009-03-12 | Federalnoe G Unitarnoe Predpr | Способ определения солености и плотности морской воды |
EA015998B1 (ru) * | 2007-07-23 | 2012-01-30 | Открытое Акционерное Общество "Санкт-Петербургское Морское Бюро Машиностроения "Малахит" | Способ определения солености и плотности морской воды |
RU2754107C1 (ru) * | 2020-04-16 | 2021-08-26 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Институт природно-технических систем" (ИПТС) | Способ автоматического определения в условиях океана параметров состояния морской воды |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Smol’yakov et al. | Measurement of turbulent fluctuations | |
Davidson | Observational results on the influence of stability and wind-wave coupling on momentum transfer and turbulent fluctuations over ocean waves | |
JP5458258B2 (ja) | 浮遊物質解析方法及び浮遊物質解析システム | |
SU717633A1 (ru) | Способ автоматического определени в услови х океана параметров состо ни морской воды | |
Dushaw | Inversion of multimegameter-range acoustic data for ocean temperature | |
Bertschy et al. | High-strain-rate free-surface boundary-layer flows | |
CN110186533A (zh) | 一种高精度的河口短期潮位预报方法 | |
Holton | Ultrasonic propagation in liquids under high pressures: velocity measurements on water | |
Spina | Organized structures in a supersonic turbulent boundary layer | |
CN209296079U (zh) | 一种多要素一体化生态站 | |
Cunningham et al. | Dynamic calibration of electromagnetic flow meters | |
Fox et al. | Ultrasonic dispersion in water solutions of magnesium sulfate | |
Billard et al. | Modeling depth bias in an airborne laser hydrographic system | |
CN107748004A (zh) | 一种非接触式超声声压检测装置与方法 | |
Taylor | Anisotropy of salt fingers | |
Poots et al. | A new pulsatile flow visualization method using a photochromic dye with application to Doppler ultrasound | |
Pryor et al. | Ve1ocity and Absorption of UItrasonies in Liquid Sulfur | |
Lukasik et al. | Pressure‐velocity correlations in ocean swell | |
Zheng et al. | BP neural network applied to ADCP wave measurement when background current exists | |
Brown | Measurement of the velocity of sound in the ocean | |
RU2764403C1 (ru) | Измеритель вариаций солености морской воды | |
SU1259158A2 (ru) | Способ автоматического определени в услови х океана параметров состо ни морской воды | |
Narasimhan et al. | Attenuation of ultrasonic waves of finite amplitude in liquids | |
Fitzjarrald | A field observation of atmospheric free convection | |
Craig et al. | The influence of coastally trapped waves on the circulation in Jervis Bay, New South Wales |