SU807071A1 - Method and device for determining oscillations of internal waves - Google Patents

Method and device for determining oscillations of internal waves Download PDF

Info

Publication number
SU807071A1
SU807071A1 SU792762563A SU2762563A SU807071A1 SU 807071 A1 SU807071 A1 SU 807071A1 SU 792762563 A SU792762563 A SU 792762563A SU 2762563 A SU2762563 A SU 2762563A SU 807071 A1 SU807071 A1 SU 807071A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
measuring
field
internal waves
component
correlometer
Prior art date
Application number
SU792762563A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Васильевич Аржанников
Исай Аронович Цалкин
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4152
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 Предприятие П/Я Г-4152 filed Critical Предприятие П/Я Г-4152
Priority to SU792762563A priority Critical patent/SU807071A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU807071A1 publication Critical patent/SU807071A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при анализе внутренних волн. Известен способ определени  колебаний внутренних волн с устройством дл  его осуществлени , заключающийс  в том, что измер ют величины скал рного гидрофизического пол  и о наличии внутренних волн суд т по измерен . ным величинам. Устройство, реализующее способ, содержит коррелометр, прибор дл  измерени  скал рного гидрофизического пол  в виде датчика с измерителем 4 Недостатком данного способа и уст ройства  вл етс  невысока  точность вследствие перекрыти  турбулентиьлта, флюктуаци ми колебаний внутренних волн. Цель изобретени  - повышение точности измерений. Указанна  цель достигаетс  тем, что дополнительно синхронно измер ют величину вертикальной компоненты пол  скорости в той же точке пространства , осуществл ютфазовый сдвиг каждой частотной составл ющей измеренного сигнала гидрофизического пол  в диапазоне исследуемых масштабов на угол 90 и измер ют значение коэффициента /коррел ции:; между полу . ченными сигналгили, дл  чего устройсТ во, регшизуюцее способ, снабжено при бором синхронного измерени  вертикальной компоненты пол  скорости, включающим датчик с измерителем г и , дифференцирующим блоком, соедин ющим ВЫХОД одного из приборов с коррелометром , а датчики расположены друг от друга на рассто нии, меньшем длины волны минимальной составл ющей регистрируемого колебани . Определение колебаний внутренних волн заключаетс  в следукнцем. Измен етс  сопротивление объема водной среды и скорости ее движени  преобразуютс  в электрические сигиалы . Внутренн   волна в море, вследствие сложной картины стратификации среды, в основном представл ет собой колебани  сложной , т.е. содержит некоторый спектр масштабов, а вследствие дисперсии воли в среде этот спектр не остаетс  посто нным. Сдвиг фаз частотных составл ющих колебаний скал рного и компоненты векторного полей во внутренней волне фиксирован и составл ет 90 . Поэтому диффеЕ)енцирован ием обеспечиваетс  сдвиг фазы входного сигнала на 90 В некотором диапазоне частот, соответствующем исследуемому спектру масштабов внутренней волны. Поэтому фазы сигналов, обусловленных внутренними волнами совпадают, и среднее значение коэффициента коррел ции . в этом случае стремитс  к единице отлича сь от нее только за счет наличи  шумов, как это следует из формулы тг(о) /1 X/ г 2 г 2 г Г 2 -2 4.45JL±L f чт/ , т j.тщ - - ( j и и, 1 где R(O) коэффициент взаимной коррел ции между сигналами на входах коррелометра) Uj - амплитуды скал рного и компоненты векторного полей; 6 и 6,, - среднеквадратичные значеНИН независимых шумов на входах коррелометра, обусловленных турбулентными флуктуаци ми, электрическими шумами и помехами в ;каналах. участки сигналов, на которых знач ;нив «оэффициезта коррел ции превышае некоторый уровень, на которых урове например 0,75, относ тс  к участкам на которых имеютс  внутренние волны На чертежа изображена схема устройства дл  осуществлени  способа. Устройство дл  осуществлени  спо соба определени  колебаний внутре них волн содержит коррелометр 1, пр бор дл  измерени  скал рного гидрофизического пол  в виде датчика 2 с измерителем 3 г прибор синхронного  зйереии  компоненты пол  скорости, включающий датчик 4 с измерителем 5 и дщфференцирук ций блок 6, соедин ю цийвыход одного из приборов с кор .рёлометром 1, а датчики 2 и 4 расположены друг от друга нарассто ни меньшем длины волны минимальной составл ющей регистрируемого коле .банн . датчики 2 и 4 обоих приборов, на ход сь в водной среде, фиксируют зн . ченн  величий векторного и скал рно го Ъолёй во времени в стационарных установках и в пространстве и време и - в буксируемых установках.Преобазованные в электрические сигналы еличины исследуемых полей поступают а измерители 3 и 5 приборов и далее а входы коррелометра 1, на один из ходов - непосредственно, на другой ерез дифференцирующий блок 6. Основное преимущество предлагаеого способа состоит в выделении из олных .естественных флуктуации участов , соответствующих наличию внутрених волн, что повышает точность опреелени  их. из.обретени  Формула 1.Способ определени  колебаний внутренних волн, заключающийс  в том, что измер ют величины скал рного гидрофизического пол  и о наличии внутренних волн суд т по измеренным величинам, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, дополнительно синхронно , измер ют величину вертикальной компоненты пол  скорости в той же точке пространства, осуществл ют фазовый сдвиг каждой частотной составл ющей измеренного сигнала гидрофизического пол  в диапазоне исследуемых масщтабов на угол 90° и измер ют значение коэффициента коррел ции между полученньали сигналами. 2.Устройство дл  осуществлени способа по п.1, содержащее коррелометр , прибор дл  измерени  скал рного гидрофизического пол  в виде датчика с измерителем, о т л и ч а ю-щ е е с   тем, что оно снабжено прибором синхронного измерени  вертикальной компоненты скорости, включающим датчик с измерителем и дифференцирующим блоком, соедин ющим выход одного из приборов с коррелометром, а датчики расположены друг от друга на рассто нии, меньшем йлины волны минимальной составл ющей регистрируемого колебани . Источники информации, прин тые во внимание при .экспертизе l.Kpaycc В. внутренние волны. Гидрометеоиздат, 1968, с.214-221 (прототип).The invention relates to a measurement technique and can be used in the analysis of internal waves. A known method for determining oscillations of internal waves with a device for its implementation consists in measuring the values of the scalar hydrophysical field and the presence of internal waves is judged by the measured. values. The device implementing the method contains a correlometer, a device for measuring a scalar hydrophysical field in the form of a sensor with a meter. 4 The disadvantage of this method and device is the low accuracy due to overlapping turbulence, by fluctuations of oscillations of internal waves. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. This goal is achieved by additionally synchronously measuring the value of the vertical component of the velocity field at the same point in space, carrying out the phase shift of each frequency component of the measured hydrophysical field signal in the range of scales under study at an angle of 90 and measuring the coefficient / correlation value :; between the floor. Signal signals, for which the device, the quick method, is equipped with a synchronous measuring instrument for the vertical component of the velocity field, which includes a sensor with a meter r, a differentiating unit connecting the OUTPUT of one of the devices with a correlometer, and the sensors less than the wavelength of the minimum component of the recorded oscillations. The definition of internal wave oscillations is as follows. The resistance of the volume of the aquatic environment and its speed of movement are converted into electric sigals. The internal wave in the sea, due to the complex pattern of stratification of the medium, is mainly a complex oscillation, i.e. contains a certain range of scales, and because of the dispersion of the will in the medium, this spectrum does not remain constant. The phase shift of the frequency components of the oscillations of the scalar and the components of the vector field in the internal wave is fixed and is 90. Therefore, differential differentiation ensures the phase shift of the input signal by 90 In a certain frequency range corresponding to the studied scale spectrum of the internal wave. Therefore, the phases of the signals due to internal waves coincide, and the average value of the correlation coefficient. in this case, the unit tends to differ from it only due to the presence of noise, as follows from the formula Tg (o) / 1 X / g 2 g 2 g D 2 -2 4.45JL ± L f th /, t j.t. - - (j and u, 1 where R (O) is the mutual correlation coefficient between signals at the inputs of the correlometer) Uj are the amplitudes of the scalar and the components of the vector field; 6 and 6 ,, are the rms values of the independent noise at the inputs of the correlometer due to turbulent fluctuations, electrical noise and interference in the channels. Signal sections on which the value of the correlation factor is greater than a certain level, at which level, for example, 0.75, refers to areas where there are internal waves. The drawing shows a diagram of a device for implementing the method. A device for carrying out the method of determining oscillations inside them contains a correlometer 1, a meter for measuring a scalar hydrophysical field in the form of a sensor 2 with a 3g meter, a synchronous field research device, components of a velocity field, including a sensor 4 with a meter 5 and differentiation unit 6, A user exit is one of the devices with the corr. 1, and the sensors 2 and 4 are spaced apart from each other at a distance less than the wavelength of the minimum component of the recorded stake. Sensors 2 and 4 of both devices, on the move in the aquatic environment, record sign. chenn the greatness of the vector and scalar scool in time in stationary installations and in space and time and in towed installations. Converted into electrical signals of the field studied are gauges 3 and 5 of the devices and further on the inputs of the correlometer 1, on one of the moves - directly, on the other hand, through differentiation unit 6. The main advantage of the proposed method is the isolation of areas that correspond to the presence of internal waves from the natural fluctuations of the natural fluctuations, which increases their accuracy. of the invention. Formula 1. A method for determining oscillations of internal waves, which consists in measuring the magnitudes of the scalar hydrophysical field and the presence of internal waves is judged by measured values, characterized in that, in order to improve accuracy, the value of the vertical component of the velocity field at the same point in space, the phase shift of each frequency component of the measured hydrophysical field signal is carried out in the range of the studied scales at an angle of 90 ° and the coeff. correlation between the patient's poluchennali signals. 2. A device for carrying out the method according to claim 1, comprising a correlometer, a device for measuring a scalar hydrophysical field in the form of a sensor with a meter, which is equipped with a device for synchronous measurement of the vertical velocity component including a sensor with a meter and a differentiating unit connecting the output of one of the devices with a correlometer, and the sensors are located at a distance from each other less than the wave minimum of the recorded oscillation. Sources of information taken into account during the expert examination of l.Kpaycc V. internal waves. Hydrometeoizdat, 1968, p. 214-221 (prototype).

Claims (2)

Формула изобретенияClaim 1.Способ определения колебаний внутренних волн, заключающийся в том, что измеряют величины скалярного гидрофизического поля и о наличии внутренних волн судят по измеренным величинам, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности, дополнительно синхронно . измеряют величину вертикальной компо25 ненты поля скорости в той же точке пространства, осуществляют фазовый * сдвиг каждой частотной составляющей измеренного сигнала гидрофизического поля в диапазоне исследуемых масштабов на угол 90° и измеряют значение коэффициента корреляции между полученными сигналами.1. The method of determining the oscillations of internal waves, which consists in measuring the magnitude of the scalar hydrophysical field and the presence of internal waves is judged by the measured values, characterized in that, in order to improve accuracy, it is additionally synchronous. they measure the value of the vertical component of the velocity field at the same point in space, carry out a phase * shift of each frequency component of the measured hydrophysical field signal in the range of the scales studied by an angle of 90 °, and measure the value of the correlation coefficient between the received signals. SOSO 2.Устройство для осуществления· способа по п.1, содержащее коррелометр, прибор для измерения скалярного гидрофизического поля в виде датчика с измерителем, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено прибором синхронного измерения вертикальной компоненты скорости, включающим датчик с измерителем и дифференцирующим блоком, соединяющим выход одного из приборов с коррелометром, а датчики расположены друг от друга на расстоянии, меньшем Длины волны минимальной составляющей регистрируемого колебания.2. A device for implementing the method according to claim 1, comprising a correlometer, a device for measuring a scalar hydrophysical field in the form of a sensor with a meter, which is provided that it is equipped with a device for synchronously measuring the vertical velocity component, including a sensor with a meter and a differentiating unit connecting the output of one of the devices with a correlometer, and the sensors are located at a distance less than the wavelength of the minimum component of the detected oscillation.
SU792762563A 1979-05-03 1979-05-03 Method and device for determining oscillations of internal waves SU807071A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792762563A SU807071A1 (en) 1979-05-03 1979-05-03 Method and device for determining oscillations of internal waves

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792762563A SU807071A1 (en) 1979-05-03 1979-05-03 Method and device for determining oscillations of internal waves

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU807071A1 true SU807071A1 (en) 1981-02-23

Family

ID=20826188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792762563A SU807071A1 (en) 1979-05-03 1979-05-03 Method and device for determining oscillations of internal waves

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU807071A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5379270A (en) Acoustic-optic sound velocity profiler
US10852168B2 (en) Method of measuring time of flight of an ultrasound pulse
SU807071A1 (en) Method and device for determining oscillations of internal waves
JP2952297B2 (en) Ground measurement analysis judgment system
SU821918A1 (en) Apparatus for determining wave mean height
SU748284A1 (en) Device for measuring magnetostriction transducer q-factor
SU957003A1 (en) Device for measuring vibration parameters
SU466462A1 (en) The method of determining spatial harmonics
SU1479833A1 (en) Ultrasound velocity meter
SU821946A1 (en) Temperature profile measuring method
SU989342A1 (en) Device for vibration measuring
SU783584A1 (en) Apparatus for determining sea wave parameters
SU794532A1 (en) Ultrasonic liquid rate meter
SU1420574A1 (en) Metal finder
SU530194A1 (en) Sound speed meter
RU2164691C1 (en) Device for measuring turbulent fluctuations of speed
SU645095A1 (en) Device for determining anemometric dynamic characteristics
SU729537A1 (en) Digital differential proton magnetometer
Marciniak A nearfield, underwater measurement system
SU970257A1 (en) Signal phase fluctuation measuring method
SU415577A1 (en)
RU94025062A (en) Method of measurement of level by means of double frequency modulation radar
SU1307243A1 (en) Device for measuring velocity of normal waves
RU2184378C1 (en) Method for determining averaged quadratic values of turbulent speed pulsations in sea medium under conditions of additive vibration noise signals
Mehta A method to determine changes in sound levels by analytical and experimental simulation techniques