SU718787A1 - Способ определени составл ющих скорости течени жидкости или газа - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к техническим средствам океанологии, океанографии и может быть использовано также в технической гидромеханике и физике атмосферы.

Известны способы определени  скорости течений: при помощи вертушки, гидроакустических средств, доплеровский метод 1.

Недостаток этих способов состоит в том, что они позвол ют определ ть скорость течений только непосредственно вблизи места установки измерительного преобразовател .

Известен также способ определени  составл ющих скорости течени , заключающийс  в излучении акустических сигналов, приеме эхо-сигналов объемной и донной реверберации, измерении мгновенного значени  разности частот донной и объемной реверберации и определении составл ющих скорости течени  2.

Однако при осуществлении такого способа скорость определ етс  с значительной погрещностью из-за статистической природы реверберации и флуктуации отраженного сигнала. Недостатком способа  вл етс  также необходимость измер ть частоту донной реверберации, что ограничивает предельную глубину применени  способа и вызывает неоправданное увеличение излучаемой акустической мощности.

Цель изобретени  - повышение точиости определени  малых скоростей течени , не совпадающих с направлением излучени .

Дл  достижени  поставленной цели измер ют функцию взаимной коррел ции сигнала , прин того разнесенными приемниками звукового давлени , определ ют положение максимума функции взаимной

коррел ции и по знаку и величине смещени  максимзма определ ют составл ющие скорости течени .

На чертеже приведена стр астурна  схема устройства дл  осуществлени  способа

и показан принцин измерени  скорости течени .

Генератор 1 соединен с акустическим излучателем 2, приемный тракт содержит два приемника 3 звукового давлени , выходы

которых соединены с коррел тором 4.

Claims (2)

1. Скорость течени  определ етс  следующим образом. Акустический излучатель 2 после возбуледени  его генератором 1 создает в области измер емого течени  ззуковое поле. Акустический сигнал, прощедший течение, прннимаетс  парой преобразователей 3 звукового давлени  и измер етс  коррел тором 4, вычисл ющим функцию взаимной коррел ции R(T:), где т - временна  задержка между приемниками. При симметричном положении приемников 3 относительно фронта звуковой волны, распростран ющейс  со скоростью У2, задержка времени отсутствует т 0. Это условие выполн етс  при отсутствии течени  и расположени  приемной поверхности преобразователей 3 нормально относительно фронта звуковой волны, что обеспечиваетс  при калибровке устройства.10 Если скорость течени  У не равна нулю, то положение максимума функции взаимнбй коррел ции смещаетс  на коррелограмме относительно нулевой точки отсутстви  временной задержки. Смещение максимума 15 на величину возникает из-за рассе ни  звука на случайных неоднородност х течени , привод щее к развороту фронта звуковой волны в направлении скорости течени . Новое положение вектора переноса звуко- 20 вого пол  Us определ етс  по правилу сложени  векторов (показано на чертеже); относительно вектора скорости звукового пол  при наличии течени  вектор Из сдвинут на угол а, это и приводит к смещению 25 максимума взаимной коррел ции на коррслограмме . По величине и знаку смещени  максимума определ етс  скорость течени . Дл  вычислени  горизонтальной составл юще11 зо скорости используетс  формула у, T-L , 7187 5 7 где d - рассто ние между приемниками 3. Определение других составл ющих скорости течени  проводитс  по этому способу аналогично путем размещени  ортогональной пары преобразователей звукового давлени  относительно исходной пары 3. Формула изобретени  Способ определени  составл ющих скорости течени  жидкости или газа, основанный на излучении, приеме акустических сигналов двум  разнесенными приемниками звукового давлени  и определении составл ющих скорости по изменению параметров прин того сигнала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  малых скоростей течени , не совпадающих с направлением излучени , измер ют функцию взаимной коррел ции сигнала, прин того двум  разнесенными приемниками звукового давлени , определ ют положение максимума функции взаимной коррел ции и но знаку и величине смещени  максимума определ ют составл ющие скорости течени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Маклаков А. Ф. и др. Океанографические приборы. Л., Гидрометеоиздат, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 538597, кл. G 01Р 5/00, 1975 (прототип ).

   /