Установка для исследования волн

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик п>952673 л

4 ф т б==-.-.

Г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19Р380 (21) 2896842/27-11 ($1) М. Кл. с присоединением заявки Мо

В 63 В 21/52.

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (33) УДК627.913 (088. 8) Опубликовано 230882. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 2308,82

A. В. Никитин, Е. Г. Нечесин, А.Н. Парамонов и A.Â. Петрухнов (72) Авторы изобретения

1 йзрской гидрофизический институт АН Украинской ССР, (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЛН

Изобретение относится к технике морских исследований и касается конструирования установок для исследования волн.

Известна установка для исследования волн, содержащая буй нейтральной плавучести с размещенными в нем датчиками давления и температуры, связанными электрически с блоком измерительной системы и трос, соединенный с буем (1).

Недостаток установки заключается в низкой точности измерения пара летров внутренних волн.

Цель изобретения - повышение точности измерения параметров внутренних волн.

Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена стойками и скобой, а буй выполнен с отверстиемнишей, в котором установлен датчик вертикагьной скорости потока жидкости, при этом стойки расположены вертикально по оси отверстия-ниши и 25 сна бже ны д атч ик ами с коро ст и н н а правления горизонтального течения, расположенными на свободных концах стоек, а скоба снабжена шарнирами, посредством которых оиа связана с 30 буем и тросом, при этом шарниры уста новлены выше центра тяжести буя.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемой установки, разрез; на фиг.2 — сечение A-A на фиг.1; на фиг . 3 — уст ано вка при функ ционировании в водной среде; на фиг ° 4 - автономный вариант исполнения установки; на фиг.5 — то же, соединенной с дрейфующим буем; на фиг.6 — схема работы установки с платформой; на фиг.7схема работы установки с дрейфующим судном.

Установка состоит иэ буя 1 обтекаемой формы, имеющего сзади крыло

2. В корпусе буя по линии Б центра тяжести жтполнено сквозное отверстие

3, имеющее плавный переход 4. В отверстии 3 на оси 5 установлен датчик скорости, например лопастна я вертушка 6. По линии Б расположена скоба 7, закрепленная на корпусе буя посредством шарниров 8. K бую присоединены стойки 9 и 10, на концах которых установлены датчики скорости лопастные вертушки 1 1 и 12 с крыльями 13 и 14. Лопасткяе вертушки 11 и

12 соединены со стойками 9 и 10 с возможностью вращения вокруг их оси в узлах 15 и 16 соединения.

952673

В корпусе буя установлена измерительная аппаратура 17 и элементы .18 автоматического контроля технических параметров буя. Для уран нонешив ания буя (обеспечения нейтральной плавучести) и его балансировки в корпусе 5 имеются отсеки для твердого балласта 19 и 20. Для повышения устойчивости буя в стойке 10. имеется отверстие для засыпки в трубку свинцовой дроби — балласта. Установка с набже- 10 на измерительной или буксирной линией 21, с помощью которой она под- соединена к притопленному бую 22, имеющему якорную линию 23, Притопленный буй 22 может соединяться 15 посредством кабеля 24 с лабораторией

25, установленной на платформе 26, Измерительная или буксирная линия

21 может соединяться с судном 27 через груз 28 и кабель 29. Также линия 21 может быть соединена с дрей20 фующим буем 30, с антенной 31 через груз 32 и кабель 33.

Лопастные вертушки б, 11 и 12 и другие датчики включаются в цепь измерительной системы. (не показана), например, оси вертушки 11 и 12 и соединены с потенциометрами, в ключенными в измерительную схему.

Установка работает следующим образом. 30

С помощью твердых балластов 19 и

20 и дроби н трубе стойки.10 добивают ся нейтральной плаву че сти буя или плавучести, близкой к нулю, известным способом, добавляя бал- 35 ласт, или буксирной линией 21, имеющей также нейтральную плавучесть или плавучесть, близкую к нулю, которая при неавтономной работе буя подключается к лаборатории 25, судну 40

27 через кабели 24 и 29, соединяющие датчики и лопастные вертушки 11 и

12 с блоком измерительной аппаратуры 17, вынесенным в этом случае на борт судна или в,лабораторию 25, установленную на платформе 26 ° В этом случае буйковый комплекс удерживается с помощью буя 22 и якорной линии

23 или груза 28 и кабеля 29.

При использовании буя 1 в автономном режиме в нем находится блок измерительной аппаратуры 17 и буй 1 связан с протопленным буем 22, удерживаемым якорной линией 23, или соединяется с дрейфующим буем 30, который может переданать информацию по радио- 55 каналу через антенну 31. В последнем случае груз 32 позволяет з аглубить буй 1 на необходимую глубину, используя т а кже кабель 3 3.

После Погружения буя l на заданную 60 глубину, например, в зону наиббльшего градиента плотности воды, он начинает функционировать, т.е. колебаться под действием внутренних волн (перемещаться с массой воды, отслеживая внутрен- 65 ние волны), переходя иэ точки В в ,точку В и обратно.

Колебания буя определяются по датчику давления, установленному на нем (не показано) . Но при колебаниях буя под действием внутренних волн и горизонтального течения происходит еще колебания его относительно массы воды, с которой он перемещается. Эти колебания буя определяются с помощью лопастной вертушки б, а скорость и направление течения определяется по лопастным вертушкам 11 и 12, которые под воздействием течения на крылья

13 и 14, разворачиваются по течению, а вращение крыльчатки дает модуль скорости течения. Разнесение вертушек 11 и 12 на некоторое расстояние по з вол яет оп редел ят ь сдв иг c Kopoc ти течения (вертушка 11 дает показание скорости, отличающееся от скорости на вертушке 12, так как скорости течения на таком расстоянии, например

3 м, разные, вычитая одну скорость на другой получим сдвиг скорости), что позволяет более детально исследовать внутренние волны. В процессе колебаний буй и эменя ет свое горизонтальное положе ние относительно поверхности воды (влияет трос) . Поэтому, чтобы вертушка б была все время параллельна поверхности воды, а вертушка -11 и 12 была все время перпендикулярна, буй стабилизируется в горизонтальное положение с помощью скобы 7. Буй (фиг,.3) не наклоняется, а на угол отклоняется трос, а буй всплывает и притапливается все время параллельно поверхности воды. Остойчиность буя обеспечивается с помощью балласта (дроби), помещаемого в трубке стойки 10. Буй стабилизируется также за счет крыла 2.

Измеряемые. параметры с помощью датчиков, установленных на буе либо записываются на пленку магнитофона, либо передаются по радиоканалу, либо получают (фиксируют) в лаборатории посредством кабеля и бортовой аппаратуры. При обработке измеренных данных возможно повысить точность определения параметров внутренних волн, учитывая колебания буя, определяемые с помощью вертушки б относительно массы воды, с которой он перемещается (колеблется), отслеживая внутренние волны.

Предлагаемая установка имеет преимущества по сравнению с известными, состоящими в более точном измерении параметров внутренних волн.

Формула изобретения

Устанонка для исследования волн, содержащая буй нейтральной плавучести с размещенными в нем датчиками

952673 г.2 давления и температуры, связанными электрически с блоком измерительной системы и трос, соединенный с буем, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения точности измерения параметров внутренних волн, она снабжена стойками и скобой, а буй выполнен с отверстием-нишей, в котором установлен датчик цертикальной скорости потока жидкости, при этом стойки расположены вертикально по оси отверстия-ниши. и снабжены датчиками скорости и направления горизонтального течения, располаженныьы на свободных концах стоек, а скоба снабжена шарнирами, посредством которых она связана с буем и тросом, при этом шарниры установлены выае центра тяжести буя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ученые запискн 9 309, Вып.16, Океанология . Изд ..Ленингр. ун-та,, 1961, c . .97-99 (прототип) .

952673

Составитель Б. Даньшин

Редактор Н. Бобкова Техред А.Ач Корректор И 14уска

Эакаэ 6186/28 краж 462 Подп исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4