Устройство для измерения волнения моря

Устройство для измерения волнения моря

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

-"- ="::ч о и и с и "и в .

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Социалнстическик

Республик

678293

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (51)M. Кл.2. (22) Заявлено 28.1074 (21) 2070133/18-10 с присоединением заявки т4о (23) Приоритет—

G 01 С 13/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений. и открытий

Опубликовано 05.08.79. Бюллетень М 29 (53) УДК 534.642.084 (088.8) Дата опубликования описания 080879

{72) Автор изобретения

Л. С. Кравченко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВОЛНЕНИЯ МОРЯ!

Изобретение относится к океанографии и может быть использовано для измерения морского волнения из-под воды со стационарных и подвижных оснований. 5

Известны устройства для опредения параметров морских волн, содержащее генератор импульсов, датчик, выход которого подключен через усилитель к измерительной схеме (1). Известное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности. Это устройство характеризуется возможностью работы только при одной глубине установки в бассейнах без 15 отливов и приливов. Это объясняется тем, что при измерении глубины оператор не успевает вовремя и правильно измерить уровень отсчета, что ведет к потере отраженного сигнала 20 и его длительному поиску. В результате — .отсутствие информации за длительный период, т.е. снижение точности измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения. В описываемом устройстве это достигается тем, что измерительная схема выполнена в виде последовательно соединенных триггера и генератора линейно нарастающего напряжения, выход которого подключен к трем триггерам Шмидта, включенным на входы двух логических схем, соединенных через переключатель с одним входом мультивибратора, другой вход которого соединен с генератором импульсов, а выход — с триггером, причем на вход логических схем включен формирователь, соединенный с выходом упомянутого триггера.

На фиг. 1 показана принципиальная схема описываемого устройства; на фиг. 2 — диаграмма режима работы: а — импульс посылки; б — импульс уровня отсчета; в — емкость регистра; ъ- усиленные отраженные- сигналы (превышающие опорный уровень).

Устройство, содержит генератор 1 импульсов, излучатель (преобразователь радиоимпульсов в ультразвуковые)

2, приемный гидрофон 3, усилитель 4, триггер 5, генератор б линейно на- растающего напряжения, триггеры 7-9

Шмидта, =ЛогйчЕскИе Схемы И 10-11, электронный переключатель 12, схема

13 задержки — высокостабильный ждущий мультивибратор и формирователь

14, Используя приемно-передающую систему посылают к поверхности моря

678293

Формула изобретения

65 ультразвуковые импульсы, затем принимают отраженные от поверхности сигналы и усиливают их. По моменту превышения опорного уровня определяют приход отраженного сигнала, по вре-мени которого относительно уровня отсчета определяют волнение на поверхности моря. Кроме того, этот момент оценивают по отношению к моменту уровня отсчета. Для этого весь линейный участок работы генератора линейно нарастающего напряжения 6 делят на три эоны (миниМальную, среднюю и максимальную). Среднюю зону выбирают равной времени, пропорциональному максимальной амплитуде измеряемого волнения плюс двойное максиальное измерение уровня волны за период измерения (предполагается, что из "рение амплитуды волнения производится дискретно) . Если отраженные сигналы (см. фиг. 2 ) попадают в среднюю зону, то уровень отсчета (см.фиг. 2,б) остается неизменным. Две другие зоны (максимальную и минимальную) выбирают равными (или больше) двойному максимальному изменению уровня волны за период измерения. При попадании отраженного сигнала (см.фиг. 2,,) в эти зоны производится изменение уровня отсчета следующим образом: если отраженный сигнал попал в максимальную зону, то уровень отсчета увеличивают до тех пор, пока отраженный сигнал опять не окажется в средней зоне; если отраженный сигнал попад в минимальную зону, то уровень отсчета уменьшают до тех пор, пока отраженный сигнал опять не окажется в средней зоне.

Такой способ позволяет автоматически изменять уровень отсчета при . †.-- .:изменении глубины, но при условии, " что отраженные сигналы всегда п) евышают опорный. уровень (уровень срабатывания триггера 5).

Формируют импульс задержки (импульс уровня отсчета) с помощью вы- сокостабильного ждущего мультивибратора 13, на который подают сигнал с генератора 1. Импульсом уровня отсчета (задержки) открывают триггер 5, т.е. начинают отсчет времени. Импульс с генератора 1 подают на излучатель

2 и с его помощью направляют ультразвуковые импульсы к поверхности моря.

Затем принимают с помощью гидрофона

3 отраженные от морской поверхности ультразвуковые импульсы. Усиливают их усилителем 4 и подают эти сигналы для эапирания триггера 5, т.е. прекращают отсчет времени.

Таким образом, На выходе триггера

5 формируют импульс, длительности которого пропорциональна мгновенному значению ординаты возвышения морской поверхности.

С помощью генератора 6 линейно нарастающего напряжения преобразуют длительность импульса с триггера 5 в напряжение, пропорциональное этой длительности, т.е. пропорциональное мгновенному значению ординаты возвышения морской поверхности.

Выходное напряжение оценивают по величине с помощью триггеров 7-9

5 Шмидта и логических схем И 10 и 11.

Если выходное напряжение находится в средней зоне, то никаких действий не производят. Если напряжение находится в минимальной зоне, то с по10 мощью триггера 7 Шмидта, формирователя 14 и схемы И 10 подают сигнал на шину вычитания переключателя 12, тем самым уменьшая задержку мультивибратора 13, т.е. Уменьшают уровень

f5 отсчета. Если выходное напряжение находится в максимальной зоне, то с помощью триггера 8, формирователя 14 и схемы И 11 подают сигнал на шину сложения переключателя 12, тем самым

70 увеличивая задержку мультивибратора

13, т.е. увеличивают уровень отсчета.

Если же произошел сбой, т.е. выходное напряжение генератора 6 выше его линейного участка, то с помощью триг25 гера 9 запирают схему И 11 и, таким образом, уровень отсчета (задержка) не изменяют.

Таким образом, описываемое устройство позволяет существенно повысить оперативность измерений, а также увеличить объем непрерывно получаемой информации, что существенно повышает точность вычисляемых характеристик, требующих большого объема информации (спектральные характеристики, корреляционные функции и т.п.).

Устройство может быть использовано при изменяемой глубине.. Устройство для измерения волнения моря, содержащее генератор импульсов, соединенный с излучателем, и приемник, подключенный через усилитель к измерительной схеме, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем предупреждения потери информации при изменении глубины, измерительная схема выполнена в виде последовательно соединенных триггера и генератора линейно нарастающего напряжения, выход которого подключен к трем триггерам

Шмидта, включенным на входы двух логических схем, соединенных через переключатель с одним входом мультивибратора, другой вход которого сое- динен с генератором импульсов, а выход — с триггером, причем ка вход логических схем включен формирователь, соединенный с выходом упомянутого триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 345358, кл. G 01 С 13/00, 1970.

678293 фиг.! фие.

Составитель Н. Варнек

Техред М. Келемеюа Корректор Е. Лукач

Редактор Л. Тюрина

Тираж 865 Подпйсйое

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4543/28

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул ° Проектная, 4.