Способ определения солености морской воды в реальном масштабе времени

Способ определения солености морской воды в реальном масштабе времени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: гидрологические и океанографические работы. Сущность изобретения: в натурных условиях осуществляют на заданной глубине в локальном обьеме совместные измерения электропроводности , температуры и гидрологического давления . Причем температуру измеряют с временным сдвигом относительно электропроводности , который определяют исходя из фазовых характеристик измерительных каналов температуры и электропроводности в реальном режиме зондирования. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 27/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО С(:CP (ГОСПАТЕНТ СССP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4736476/25 (22) 11.09.89 (46) 23.11.92. Бюл. N 43 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Морского гидрофизического института АН УССР и Морской гидрофизический институт АН УССР (72) А.В,Матвеев, А,Е.Погребной и О.Е,Кульша (56) Парамонов А,Н. и др, Современные методы и средства. измерения гидрологических параметров океана. Киев: Наукова думка, 1979, с. 562-572, Руководство по гидрологическим работам в океанах и морях. Л.: Гидрометеоиздат, 1977, с, 24 — 26.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для комплексного исследования параметров среды и ри океанографических исследованиях.

Известен способ определения солености морской воды, основанный на измерении кондуктометрической характеристики среды в реальном масштабе времени. . Способ обладает низкой точностью, так как не учитывает влияние дестабилизирующих факторов давления, температуры, включений и др.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ определения солености морской воды в реальном масштабе времени. заключающийся в том, что в локальном объеме морской воды одновременно измеряют температуру, элеитропроводносгь и гидроста;ическое давление и по предварительнс построенной

„„. Ж„„1777061 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОЛЕНОСТИ

МОРСКОЙ ВОДЫ B РЕАЛЬНОМ МАСШТА5Е ВРЕМЕНИ (57) Использование: гидрологические и океанографические работы. Сущность изобре-. тения: в натурных условиях осуществляют на заданной глубине в локальном обьеме совместные измерения электропроводности, температуры и гидрологического давления. Причем температуру измеряют с временным сдвигом относительно электропроводности, который определяют исходя из фазовых характеристик измерительных каналов температуры и электропроводности в реальном режиме зондирования. 2 ил. градуировочной кривой вычисляют соленость, Способ осуществляется при помощи д океанографического зонда, в котором размещены измерители давления, электропроводности и температуры.

М

Недостатком способа является наличие динамической составляющей погрешности С совместных измерений.

Цель изобретения — повышение точности определения солености за счет снижения динамических ошибок.

На фиг.1 даны фазовые характеристики и каналов; на фиг.2 — структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

При формировании кадра информации, включающего в себя по одному значению к, Т и Р, вводят фиксированную задержку между последовательными опросами датчиков электропроводности и температуры. Голе1777061!

=1 где V(;p — средняя скорость зондирования

Фз(К), Фт(К) — значения фазовых характеристик измерительных каналов электропроводности и температуры соот- 20 ветственно в точке с волновым числом K( при отсутствии задержки между моментами измерения электропроводности и температуры (см: фиг.1).

i(:m 25

Ki = (i = 1,2...N) (3) где Кь- волновое число, при котором амплитудная характеристика датчика температуры равна 0,1;

N — число точек аппроксимации фазо- 30 вых характеристик, Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

1. Экспериментально снимается амплитудная характеристика (Нт) датчика 35 температуры при заданной скорости зондирования V

2. По зависимости (Нт) относительно аргумента — волнового числа К определяется такое Km, что (Нт(Кп))) = 0,1.

2, По зависимости (HT(i4)) определяется Кв,, такое, что (Нт(КП )) = 0,1.

Экспериментально при заданной скорости зондирования V(:> и временной задержке At = 0 определяются значения фазовых 45 характеристик датчиков температуры и электропроводности Фт(К() и Фз(К() соответKm ственно, где K(= — I (! = 1„,N); N — количество точек аппроксимации (произвольное число не менее 20).

4. По формуле(2) определяется At. .5. Производится собственно зондирование, при котором измеряют к, Т и Р, при- 55 чем временной сдвиг между измерениями к и

Т составляет At.

6. По измеренным значениям к(t), T(t+

+ At), P(t) расс (ить(вают соленость, ность при таком способе выражается в виде зависимости

S = f (T(t + A t), к (t), P(t)),, (1) где $ — соленость;

Т вЂ” температура; 5 к- удельная электропроводность;

P — давление;

t — очередной момент опроса датчиков;

At — указанная временная задержка.

Временная задержка At вычисляется 10 по формуле

Д 2шк>(э,(KI) — Ф,(KI))

bt-,(2) ср 15

Операции, перечисленные в пунктах 1—

4, являются градуировочными.

Устройство (фиг,2) содержит первичные преобразователи (ПП) давления 1, электро. проводности 2 и температуры 3, три аналого-цифровых преобразователя (АЦП) 4 — 6, три буферных регистра (УБР) 7-9, формирователь импульсов считывания (ФИС) 10, блок регулируемой задержки (БРЗ) 11, генератор 12 тактовых импульсов (ГТИ) и счетчик

13 тактовых импульсов (СТИ). Выходы ПП подключены к входам соответствующих

АЦП, выходы которых, в свою очередь, подключены к входам УБР. При этом входы параллельного считывания УБР 7, 8 каналов давления и электропроводности подключены к выходу ФИС 10, а аналогичный вход

УБР 9 канала температуры подключен к выходу БРЗ 11, вход которого подсоединен к выходу ФИС 10. К выходу БРЗ 11 подключен также вход ГТИ 12, выход которого соединен с входом СТИ 13, С его первого выхода заведена обратная связь на блокирующий вход ГТИ 12. а второй выход СТИ подключен к входам управления последовательным выводом информации УБР 7 — 9. Вывод последовательного выхода информации УБР 7 канала давления соединен с входом последовательного ввода информации канала электро п роводн ости. В ы вод последовательного ввода информации УБР 8 соединен с входом последовательного ввода информации канала температуры, Вывод последовательного выхода информации канала температуры соединен с входом устройства связи, соединяющего борт и зонд, где установлены перечисленные блоки.

Работа устройства основана на осуществлении режима параллельного считывания информации, преобразуемой в АЦП 4 — 6 в цифровую форму, режима тактового опроса определения ГТИ 12 и СТИ 13. Временная задержка Лt осуществляется БРЗ 11.

Формула изобретения

Способ определения солености морской воды в реальном масштабе времени, при котором в локальном объеме морской воды измеряют с помощью зонда электропроводнос) ь, температуру и гидростатическое давление посредством соответствующих измерителей, размещенных в зонде и по предварительно построенной градуировочной зависимости определяют соленость по результатам измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения солености, при градуировке для фиксированного набора чисел К((i = 1,N) и средней скорости зондирования V p снимают фазовые характеристики датчиков температуры Фт(К() и электропроводности Фо(К(), 1777061 по которым определяют временную задерК)2

10 20

h, цикл/м

Фиг1

4ьГ 2

Составитель Ю.Коршунов

Техред M.Moðiåí Tàë Корректор А.Козориз

Редактор Г.Бельская

Заказ 4119 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. 101 жку At по форм ле

Г л К (Ф, (К }-CD, (a))

1 =1

At- —:

Vcp где N — число точек аппрокСимации, и производят зондирование, причем температуру измеряют с задержкой времени Л t относительно электропровод5 ности.