Устройство для океанологических исследований

 

Использование: измерение структуры океанологических полей по методу разреза. Суть изобретения: устройство содержит гирлянду зондов, закрепленных на кабельтросе. По показаниям датчика давления, размещенного, по крайней мере, в одном из зондов, с помощью блока обработки из последовательно соединенных преобразователя давления в глубину погружения зонда, схемы сравнения с эталонным значением, триггера и блока управления, а также переключателя реверса осуществляется управления работой реверсивного привода лебедки. 4 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01 С 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4829146/10 (22) 28.05,90 (46) 07.09.92. Бюл. ¹ 33 (71) Атлантическое отделение Института океанологии им. П.П.Ширшовэ (72) В,Т.Пака (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 951073, кл. G 01 С 13/00, 05.01,81. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОКЕАНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ (57) Использование: измерение структуры океанологических полей по методу разреза, Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений мелкомасштабной структуры океанологических полей и разрезов.

Известно устройство для проведения непрерывных измерений океанологических характеристик вдоль траекторий вертикального или наклонного зондирования или горизонтальной буксировки. содержащее регистрирующую аппаратуру и зонд, опускаемый с борта судна-буксировщика нэ кабель-тросе.

Недостатком этого устройства является низкое разрешение структуры исследуемого поля в направлении по нормали к перемещению измерительного зонда. В данном случае это близко к направлению горизонтальной оси плоскости разреза.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому техническому решению является многогоризонтное буксируемое устройство, работающее в режиме без сканирования и содержащее зонды. закрепленные на кабель-тросе, груз-углубитель и регистрирую„„59„„1760321 А1

Суть изобретения: устройство содержит гирлянду зондов, закрепленных на кабельтросе, По показаниям датчика давления, размещенного, по крайней мере. в одном из зондов, с помощью блока обработки из последовательно соединенных преобразователя давления в глубину погружения зонда, схемы сравнения с эталонным значением, триггера и блока управления, а также переключателя реверса осуществляется управления работой реверсивного привода лебедки. 4 ил. э щую аппаратуру, установленную на суднебуксировщике.

Недостатком этого устройства также является низкое разрешение по нормали к направлению перемещения, что в данном Б случае соответствует направлению вертикальной оси плоскости разреза. Чем большее количество информации необходимо получить, тем больше количество зондов надо иметь в составе комплекса, Это приводит к утяжелению и удорожанию всей кон- C3 струкции и, кроме того, величина интервала Ы между смежными горизонтами огрэничива- Я ется размерами зондов. ° еюЪ

Из сказанного следует, что информативность этого устройства ограничена и не может быть увеличена без конструктивно о изменения всего устройства.

Цель изобретения — повышение информативности многогоризонтных буксируемых устройств.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для океанологических исследований, содержащее кабель-трос, длиной I>, подсоединенный одним концом к лебедке с

1760321

lo <=1т — Л!

25

35

hz

40

50 реверсивным приводом, а другим связанный с грузом, гирлянду зондов, равномерно распределенных вдоль кабель-троса с шагом Л1, по меньшей мере, один датчик давления, размещенный в соответствующем зонде, и регистрирующую аппаратуру. снабжено последовательно соединенными преобразователем давления в глубину погружения зонда, схемой сравнения с эталонным значением, триггером и блоком управления, а также переключателем реверса, подключенным ко второму входу триггера, при этом вход преобразователя давления в глубину погружения зонда подключен к выходу датчика давления, блок управления подключен к приводу лебедки, а кабель-трос выполнен с обтекателем, длина Io которого определяется из выражения, На фиг,1 приведена структурная схема .устройства; на фиг.2 показана схема взаимного расположения траекторий зондов в плоскости разреза: на фиг,3 — структурная схема анализатора перемещений и исполнительного механизма; на фиг.4 — варианты схем пересчетного устройства, Устройство для океанологических исследований содержит судно-буксировщик 1, на котором установлены регистрирующая аппаратура 2, анализатор перемещений 3, исполнительный механизм 4, привод 5, управляющий вращением лебедки 6, к которой прикреплен кабель-трос 7 с обтекателем 8.

На кабель-тросе 7 укреплены зонды 9 и грузуглубитель 1О. Анализатор перемещений 3 содержит преобразователь давления в глубину 11. соединенный через пересчетное устройство 12 со схемой сравнения 13 с эталоном 14. Анализатор перемещений 3 соединен с исполнительным механизмом 4, содержащим триггер 15, блок управления приводом 16, переключатель реверса 17 и кнопку "СТОП" 18. Пересчетное устройство

12 содержит компаратор 19 с переменными резисторами 20 и 21 и усилитель 22, Устройство работает следующим образом. Для выполнения измерений на разрезе с помощью лебедки 6 производят периодическое перемещение гирлянды зондов 9 по глубине, контролируя его амплитуду по показаниям регистрирующей аппаратуры 2 и анализатора перемещений 3 таким образом, чтобы выполнялось условие:

Azi > =Й, где ЛЬ вЂ” вертикальное перемещение любого I-го горизонта, одинаковое для всей гирлянды;

Л z — расстояние между смежными горизонтами по глубине, постоянное по всей длине гирлянды.

Режим зондирования можно оптимизировать, если ввести ограничение на скорость погружения и обеспечить постоянство как при погружении, так и при выборке троса 7. В этом случае траектория будет пилообразной и при выполнении условия равенства скоростей погружения и всплытия — симметричной, а без этого дополнительного условия — несимметричной. В случае симметрии обеспечивается одинаковая информативность участков погружения и выборки. А в случае асимметрии можно получить выигрыш в количестве сканирований на единицу пути.

Для обеспечения постоянства скоростей погружения и всплытия зонда 9 скорость работы лебедки 6 регулируется. На практике для реализации пилообразных траекторий устанавливают обратную связь между измеряемой скоростью погружения

{определяется по приращению глубины в единицу времени) и задаваемой скоростью вращения лебедки 6. Для перекрытия подинтервалов зондирования д гирлянду погружают или поднимают на величину большую, чем интервал между измерительными горизонтами. При скорости перемещения гирлянды по вертикали V и скорости движения судна-буксировщика 1 Vg за время одного единичного зондирования суднобуксировщик 1 перемещается по разрезу на расстояние

Эта величина является мерой пространственного разрешения в горизонтальном направлении. Разрешение в вертикальном направлении ограничено только динамическими характеристиками измерительных преобразователей, используемых в зондах 9, Сигналы датчиков зондов 9 поступают на вход регистрирующей аппаратуры 2, с выхода которой на вход анализатора перемещений 3 поступают выделенные преобразователем 11 сигналы давления, Эти сигналы после соответствующей обработки в преобразователе 11 поступают на вход пересчетного устройства 12, где преобразуются в значение Л L, которое схемой сравнения 13 сравнивается с эталонным значением (Ь) 14. устанавливаемым перед началом эксперимента. Как только значение

hL, поступающее с пересчетного устройства

;1760321

12, достигнет эталонного значения L>, на выходе схемы сравнения 13 вырабатывается сигнал высокого уровня, заставляющий переброситься триггер 15. При этом с выхода триггера 15 на вход блока управления 5 приводом лебедки 16 поступает сигнал, заставляющий изменить направление вращения привода лебедки 5 на противоположное.

При этом при достижении заданной глубины зондирования с регистрирующей аппа- 10 ратуры 2 на переключатель реверса 17 подается сигнал, возбуждающий последний. Импульс, выработанный переключателем реверса 17, заставляет триггер 15 переброситься, и на вход блока управления 15 лебедки 16 поступает сигнал, заставляющих двигатель 5 привода лебедки 6 изменить вращение на противоположное, Для остановки работы устройства необходимо нажать кропку "СТОП" 18. Это приведет к 20 снятию напряжения питания с обмоток напряжения питания с обмоток двигателя 5 привода лебедки 6. Для запуска устройства после остановки, необходимой для производства измерений глубины с регистрирую- 25 щей аппаратуры 2, на вход переключателя реверса 17 подают сигнал, запускающий двигатель 5 привода лебедки 6 в прямом направлении.

Формула изобретения

Устройство для океанологических исследований, содержащее кабель-трос длиной 4, подсоединенный одним концом к лебедке с реверсивным приводом, а другим связанный с грузом, гирлянду зондов, равномерно распределенных вдоль кабель-троса с шагом Л 1, по меньшей мере один датчик давления, размещенный в соответствующем зонде, и регистрирующую аппаратуру, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью повышения точности за счет увеличения удельной плотности измерений, оно снабжено последовательно соединенными преобразователем давления в глубину погружения зонда, схемой сравнения с эталонным значением, триггером и блоком управления, а также переключателем реверса, подключенным к второму входу триггера, при этом вход преобразователя давления в глубину погружения зонда подключен к выходу датчика давления, блок управления подключен к приводу лебедки, а кабель-трос выполнен с обтекателем, длина которого 4 определяется из выражения 1o 1 — hl.

1760321

Фиг. 2

Г

t !

t

1

Вариант П

Фиг. 0

Составитель В.Пака

Редактор T,Íèêîëüñêàÿ Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н.Король

Заказ 3177 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 1О1