SU830116A1 - Wave recorder - Google Patents
Wave recorder Download PDFInfo
- Publication number
- SU830116A1 SU830116A1 SU792785878A SU2785878A SU830116A1 SU 830116 A1 SU830116 A1 SU 830116A1 SU 792785878 A SU792785878 A SU 792785878A SU 2785878 A SU2785878 A SU 2785878A SU 830116 A1 SU830116 A1 SU 830116A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- string
- sensitive element
- recorder
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
(54) ВОЛНОГРАФ ГОПКО(54) WOLNOGRAPH GOPKO
II
Изобретение относитс к океанографическим измерени м и может быть использовано дл определени параметров ветрового волнени на мор х, водохранилищах как в прибрежной зоне, так и с судов в дрейфе.The invention relates to oceanographic measurements and can be used to determine the parameters of wind waves on seas, reservoirs in the coastal zone, and from vessels in drift.
Известен автономный волнограф, снабженный емкостными датчиками, установленными на вехе Фруда 1.Known autonomous waveguide, equipped with capacitive sensors mounted on the landmark Froude 1.
Недостатком такого датчика вл етс низка точность измерений из-за обрастани его микроорганизмами, следствием чего вл етс изменение диэлектрической проницаемости .The disadvantage of this sensor is the low measurement accuracy due to its overgrowing with microorganisms, resulting in a change in the dielectric constant.
Наиболее близким по технической сущности вл етс вибрационный сигнализатор уровн , содержащий вибрационный щуп, св занный с генератором колебаний, и измерительное устройство с электроконтактами , расположенными внутри щупа. При этом вибрирующий щуп выполнен в виде манометрической трубчатой пружины с пружин щим наконечником, в котором расположены электроконтакты 2.The closest in technical essence is a vibrating level indicator, comprising a vibrating probe associated with an oscillator, and a measuring device with electrical contacts located inside the probe. In this case, the vibrating probe is made in the form of a manometric tubular spring with a spring tip, in which electrical contacts 2 are located.
Недостатком этого сигнализатора уровн вл етс низка точность измерений, вследствие ограниченного диапазона частот.The disadvantage of this level indicator is the low measurement accuracy due to the limited frequency range.
так как манометрическа трубчата пружина работает только в области низких частот . Кроме того, использование вибрационного сигнализацтора уровн непременимо в морских услови х из-за относительно малойsince the manometric tubular spring only works in the low frequency region. In addition, the use of a level vibration alarm is not feasible in marine environments due to the relatively low
длины вибрирующего щупа.the length of the vibrating probe.
Цель изобретени - повыщение точности измерений путем расщирени диапазона измерени частот.The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy by extending the frequency measurement range.
Поставленна цель достигаетс тем, что волнограф, содержащий вибрирующий чувствительный элемент и регистратор, снабжен блоком запуска, выход которого св зан с входом вибрирующего чувствительного элемента, а вход последовательно через формирователь длительности временного интервала , усилитель, амплитудный селектор и первый выход предварительного усилител св зан с выходом акустического приемника, при этом второй выход предварительного усилител св зан с входом регистратора, а вибрирующий чувствительный элейент выполнен в виде нат нутой струны, укрепленной внутри трубки, причем труба снаружи снабжена электромагнитом.The goal is achieved by the fact that a wave recorder containing a vibrating sensitive element and a recorder is equipped with a trigger unit, the output of which is connected to the input of the vibrating sensitive element, and the input is sequentially connected through a shaper of the time interval, the amplifier, the amplitude selector and the first preamplifier output the output of the acoustic receiver, while the second output of the preamplifier is connected to the input of the recorder, and the vibrating sensitive element is designed as tensioned string, reinforced inside the tube, and the tube outside is equipped with an electromagnet.
На фиг. 1 представлен волнограф, разрез; на фиг. 2 - блок-схема волнографа.FIG. 1 shows the wavegraph, section; in fig. 2 is a block diagram of a wave recorder.
Корпус волнографа 1 представл ет собой трубу, на верхнем торце которой установлен акустический приемник (микрофон) 2. По окружности трубы имеетс р д отверстий 3, расположенных равномерно по всей длине, служащих дл уменьшени веса конструкции и облегчени проникновени воды к чувствительному элементу (струне). Снаружи трубы крепитс электромагнит 4, выполненный в виде кольца. Внутри трубы на винтах 5 закреплена струна б, вл юща с чувствительным элементом. Чувствительный элемент выполнен из ферромагнитного материала , покрытого гидроизол цие , или из синтетической нити, имеющей ферромагнитный стержень в месте расположени электромагнита . Длину струны выбирают в зависимости от высоты исследуемых волн.The body of waveguide 1 is a tube with an acoustic receiver (microphone) 2 mounted on its upper end. Around the circumference of the tube there are a number of holes 3 evenly spaced along the entire length, serving to reduce the weight of the structure and facilitate water penetration to the sensitive element (string) . An electromagnet 4 mounted in the form of a ring is fastened outside the pipe. A string b is fastened on the screws 5 inside the pipe, which is with the sensing element. The sensing element is made of a ferromagnetic material coated with waterproofing, or of a synthetic filament having a ferromagnetic core at the location of the electromagnet. The length of the string is chosen depending on the height of the investigated waves.
Схема (фиг. 2) состоит из блока 7 запуска исполнительного 8 и чувствительного (струны) 6 элементов, акустического приемника 9, предварительного, усилител 10, регистратора 11, амплитудного селектора 12, усилител 13 мощности, формировател 14 длительности временного интервала.The circuit (Fig. 2) consists of a block 7 for launching an executive 8 and sensing (strings) 6 elements, an acoustic receiver 9, a preliminary, an amplifier 10, a recorder 11, an amplitude selector 12, a power amplifier 13, a driver 14 for the duration of the time interval.
Волнограф работает следующим образом .The waveguide works as follows.
Волнограф погружают в воду. При этом глубину погружени выбирают в зависимости от высоты волны так, чтобы нижний конец трубы был несколько ниже основани волны. Дл этого плавучесть конструкции подбирают таким образом, чтобы в щтиль из воды выступала только верхн половина трубы.Volnograf immersed in water. At the same time, the immersion depth is chosen depending on the wave height so that the lower end of the tube is slightly below the base of the wave. For this, the buoyancy of the structure is selected so that only the upper half of the pipe protrudes into the crane.
При подаче питани на схему (фиг. 2) срабатывает блок 7 запуска и на электромагнит поступает короткий импульс. Электромагнит прит гивает чувствительный элемент (струну) на врем , равное длительности запускающего импульса t . При этом возникают колебани струны с частотойWhen power is applied to the circuit (Fig. 2), the starting unit 7 is activated and a short pulse is sent to the electromagnet. An electromagnet attracts a sensitive element (string) for a time equal to the duration of the triggering pulse t. When this occurs, the string oscillates with a frequency of
л ./FTl./ft
4 -FVl Ci)4 -FVl Ci)
где -длина струны;where is the length of the string;
EI -жесткость струны при изгибе; m -погонна масса струны с присоединенной массой воды.EI - bending string stiffness; m is the mass of a string with an added mass of water.
При перемещении струны радиуса г в жидкости перпендикул рно оси присоединенна масса равна (на единицу длины)When moving a string of radius r in a fluid perpendicular to the axis, the attached mass is (per unit length)
SW --3rr-,j ,(Z.)SW --3rr-, j, (Z.)
где - масса единицы объема жидкости.where is the mass of a unit volume of fluid.
Из уравнени (1) видно, что с увеличением присоединенной массы воды частота колебаний струны уменьшаетс , следовательно с увеличением амплитуды морской волны частота уменьшаетс и наоборот, с уменьшением амплитуды волны частота колебаний струны увеличиваетс .It can be seen from equation (1) that the frequency of string oscillation decreases with increasing attached water mass, therefore the frequency decreases with increasing sea wave amplitude and vice versa, the frequency of string oscillation increases with decreasing wave amplitude.
При подаче импульса с блока 7 запуска на электромагнит возникают колебани струны 6 с частотой свободного колебани , однако присутствие воды приводит к быстрому затуханию колебаний. Как только амплитуда колебаний струны станет равной порогу чувствительности акустического приемника,When a pulse is applied from the start-up unit 7 to the electromagnet, oscillations of the string 6 occur with the frequency of free oscillation, however the presence of water leads to a rapid damping of the oscillations. As soon as the oscillation amplitude of the string becomes equal to the sensitivity threshold of the acoustic receiver,
через предварительный усилитель 10, срабатывает амплитудный селектор (пороговый элемент) 12, сигнал с которого поступает на формирователь 14 длительности временного интервала. Сигнал с формировател 14 поступает на усилитель 13 мощности и далееthrough the preamplifier 10, the amplitude selector (threshold element) 12 is triggered, the signal from which is fed to the shaper 14 of the duration of the time interval. The signal from the imaging unit 14 is supplied to the power amplifier 13 and further
на электромагнит. Процесс повтор етс , т.е. после действи каждого очередного.импульса амплитуда колебаний струны возрастает, а затем постепенного затухает. Срабатывает пороговое устройства и т.д. Регистраци сигнала происходит с помощью регистратора 11 (частотомер). Таким образом, волнограф представл ет собой систему, на которую действуют через некоторые промежутки TO одинаковые импульсы. Сила прит жени , действующа в этом случае, определ етс выражениемon the electromagnet. The process is repeated, i.e. after the action of each successive pulse. the amplitude of the string oscillations increases, and then gradually fades out. Triggers the threshold device, etc. The signal is recorded using the recorder 11 (frequency meter). Thus, the wave scanner is a system that is acted upon by certain pulses through some intervals of TO. The force of attraction acting in this case is determined by the expression
(--с, со. ат. sirx 3vT i iin±l si«, (ь)(--c, co.atr. sirx 3vT i iin ± l si ", (s)
где о, - отклонение струны от начальногоwhere o is the deviation of the string from the initial
положени ;position;
Я - частота колебаний струны.I am the oscillation frequency of the string.
Величина п определ етс условиемThe value of n is determined by the condition
To -t dx-ujTo(1)To -t dx-ujTo (1)
Исход из этого, период, импульсов выбирают так, чтобы период свободных колебаний струны отличалс от периода действи запускающи-х импульсов на 10-15% (того обычно достаточно дл успокоени вибрации конструкции).On this basis, the period of the pulses is chosen so that the period of free oscillations of the string differs from the period of action of the triggering pulses by 10-15% (that is usually enough to calm the vibration of the structure).
Таким образом, применение изобретени дл измерени параметров морских волн значительно увеличивает точность измерений по сравнению с существующими приборами , повыщаетс их надежность и долговечность .Thus, using the invention to measure the parameters of sea waves greatly increases the accuracy of measurements compared to existing instruments, increasing their reliability and durability.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792785878A SU830116A1 (en) | 1979-06-28 | 1979-06-28 | Wave recorder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792785878A SU830116A1 (en) | 1979-06-28 | 1979-06-28 | Wave recorder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU830116A1 true SU830116A1 (en) | 1981-05-15 |
Family
ID=20836181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792785878A SU830116A1 (en) | 1979-06-28 | 1979-06-28 | Wave recorder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU830116A1 (en) |
-
1979
- 1979-06-28 SU SU792785878A patent/SU830116A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2516197C (en) | Ultrasonic liquid level monitor | |
US7010974B2 (en) | Method for measuring a fill level | |
CA1155197A (en) | Ultra sensitive liquid level detector and method | |
JPH07501138A (en) | Time-gated ultrasonic sensor and measurement method | |
US4044611A (en) | Expendable oceanography probe | |
US5099691A (en) | Method for measuring length, and apparatus for implementing the method | |
SU830116A1 (en) | Wave recorder | |
SU1051374A2 (en) | Wave recorder | |
SU838552A1 (en) | Device for measuring undissolved gas concentration in liquid | |
US5184512A (en) | Measuring the length of a column of fluid in a tube | |
US3452594A (en) | Fluid flow velocity sensor | |
SU669213A1 (en) | Method of calibrating vibratory speed detectors in a pond | |
SU1140001A1 (en) | Density meter | |
SU1599711A1 (en) | Viscosity vibration pickup | |
SU1177747A1 (en) | Device for measuring parameters of currents | |
SU943526A2 (en) | Wave recorder | |
RU2089860C1 (en) | Method determining physical parameters of gas and liquid system and gear for its implementation | |
SU460489A1 (en) | Fluid density sensor | |
RU2089859C1 (en) | Method determining physical parameters of gas and liquid systems and gear for its realization | |
SU601577A1 (en) | Acoustic level meter | |
SU949592A1 (en) | Checking calibration device for acoustic for acoustic well-logging equipment | |
SU1038828A1 (en) | Density meter | |
Draper | INSTRUMENTS FOR MEASUREMENT OF WAVE HEIGHT AND DIRECTION IN AND AROUND HARBOURS. | |
SU453628A1 (en) | ULTRASONIC DEVICE FOR MEASURING LINEAR DISPLACEMENTS OF THE PTPFUND e ^ fonEPToe | |
JPS61128127A (en) | Supersonic wave pressure intensity measurement and apparatus therefor |