Устройство для измерения характеристик морских ветровых волн
Изобретение относится к океанографии и используется для изучения поверхностных волн. Цель изобретения - повьшение точности измерения характеристик морских ветровых волн. Устройство представляет собой буй из трех разнесенных друг от друга поплавков 1, установленных посредством штанг 3 на карданойом подвесе 2,, в котором закреплена веха 4. На вехе 4 с помощью кронштейнов 6 закреплены i сл со о О1 оо 4
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 С О1 С 13/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
» »» 1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3925405/24-10 (22) 04.07.85 (46) 23.04.87. Вюл. Ь- 15 (71} Морской гидрофизический институт АН УССР (72) М.А.Мищенчук, А.С.Запевалов, Г.Н.Христофоров и В.Е.Смолов (53) 528.475 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 477301, кл. G 01 С 13/00, 1б.07.73.
Авторское свидетельство СССР
N 821917э кл. 6 01 C 13/00, 21 ° 11.77.
„„Я0„„1305874 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК МОРСКИХ ВЕТРОВЫХ ВОЛН (57) Изобретение относится к океанографии и используется для изучения поверхностных волн. Цель изобретения — повышение точности измерения характеристик морских ветровых волн.
Устройство представляет собой буй из трех разнесенных друг от друга поплавков 1, установленных посредством штанг 3 на кардановом подвесе 2,. в котором закреплена веха 4. На вехе 4 с помощью кронштейнов 6 закреплены
1305874 измерительные датчики 7, расположенные между поплавками 1. Каждый из поплавков 1 выполнен в виде набора элементов 8 плавучести, жестко соединенных между собой так, что расстояние между ними соизмеримо с их поперечным сечением, и размещенных внутри плоского кольца 9 из нерастяжимой пленки. При измерениях элементы 8 плавучести занимают вертикальное положение и удерживаются в полуИзобретение относится к океанографии и предназначено для изучения поверхностных волн, в частности коротких волн и ветровой ряби. Измеряемые характеристики: возвышение по- 5 верхности (уровень), уклоны(наклав ны) волн и т.л.
Целью изобретения является повышение точности измерений характеристик поверхностных волн путем уменьшения искажений волнового поля, вносимых поплавками
На чертеже схематично изображена конструкция предлагаемого устройства.
Устройство представляет собой буй, состоящий из трех разнесенных друг от друга поплавков 1. В центре буя установлен карданный подвес 2, прикрепленный к поплавкам 1 с помощью соединительных штанг 3. В карданном подвесе 2 закреплена веха 4, имеющая груз 5 на нижнем конце для придания ей положения, близкого к вертикальному. ?Ia лехе 4 посредством кронштей- >
25 нов 6 установлены измерительные датчики 7, например струнные датчики уклона морской поверхности, размещенные в пространстве между поплавками 1.
Каждый поплавок 1 выполнен в виде набора элементов 8 плавучести, имею3О щих поперечное сечение малой площади, например цилиндров малого диаметра. Элементы 8 плавучести жестко скреплены между собой так, что расстояние между двумя соседними эле- З5 ментами соизмеримо с их поперечными размерами. Вокруг набора элементов 8 плавучести расположено плоское кольцо 9 из нерастяжимой пленки, например полиэтилена. Толщина пленки О,l— - 4О погруженном состоянии, а плоские пленочные кольца 9 плавают на поверхности воды. Набегающие волны разбиваются элементами 8 плавучестей на более короткие волны и частично гасятся. Отраженные от элементов 8 плавучести короткие волны, достигая колец 9, сглаживаются ими. Каждый элемент 8 плавучести выполнен с поперечным размером jl,/2 (д — минимальная длина исследуемых волн)1 ил
0,3 мм. Внутренний диаметр пленочного кольца 9 превышает диаметр набора элементов 8 плавучести примерно в 1,05 раз.
Иирина кольца 9 может быть выбрана 10-20 см.
Расстояние Р между отдельными элементами плавучести, образующими поплавок, приблизительно равно d где d — диаметр элемента плавучести.
Если E я 1, то значительно увеличиваются размеры поплавка, если
E( E=d происходит резонансное или так называемое брегговское рассеяние, при котором для паразитках волн выполняется условие: Я/2М=1. Параметры d u E определяются из условия d Устройство работает следующим образом. Под действием груза 5 веха 4 и, соответственно, датчики 7 занимают положение, близкое к вертикальному, и удерживаются поплавками I в полупогруженном состоянии. При этом пленочные кольца 9 плавают на поверхности воды. Набегающие на поплавки 1 волны разбиваются на более короткие волны и частично гасятся. Короткие волки, отражаясь от элементов 8, достигают кольца 9 и сглаживаются им. В результате этого в волновое поле между поплавками I, где размещены измерительные датчики 7, не вносятся искажения, что и обуславливает повы13058 Составитель В.Назаров Редактор А.1Чандор Техред В.Кадар Корректор Л.Патай Заказ 1466/56 Тираж 678 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4 шение точности измерения характеристик исследуемого волнового поля. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерений за счет исключения ошибок, обусловленных паразитными волнами, амплитуды которых составляют несколько сантиметров. Спектр поверхностных волн является крутоспадающим, т.е. 10 с уменьшением длины амплитуда волн быстро уменьшается, поэтому для волн разных длин повышение точности будет разным. Для волн, имеющих h 10 м, повышение точности составит 15 несколько процентов, при Д !О см порядка десятков процентов. 74 4 ормула изобретения Устройство для измерения характеристик морских ветровых волн, содержащее трехпоплавковый буй и вертикально ориентированную веху с датчиками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, каждый поплавок помещен внутри введенного кольца из нерастяжимой плавучей пленки и выполнен в виде набора вертикально расположенных элементов плавучести, соединенных между собой и отстоящих друг от друга на расстояние А - o/2, каждый элемент выполнен с поперечным размером Яц/2, где Д вЂ” наименьшая длина исследуемых волн.
