Акустический способ измерения скорости ветра

Акустический способ измерения скорости ветра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВЕТРА, в атмосфере путем посылки в исследуемую область акустического излучения и приема рассеянного, о тличающийся тем, что, с целью упрощения измерений, рассеянное излучение фокусируют, определяют энергетический центр тяжести сфокусированного излучения и по его положению судят об искомом параметре.

С(?ЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ф

-Р (ч) с G 01 W 1/06 G 01 P 5/00 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2797652/10 (22) 16.07.79 (46) 23.12.92, Бюл.N 47 (72) В,Я.Съедин, М.Г.Фурсов и Л.Г,Шаманаева (71) Институт оптики атмосферы Томского филиала СО АН СССР (56) J.Acoustic Soc.America, 1974, V.55; р.334 †3.

Патент США N 3675191, кл.170 — 189, 1971.

Изобретение относится к метеорологии и может быть найти применение для оперативного измерения профиля скорости ветра в пограничном слое атмосферы, Целью изобретения является упрощение измерения скорости ветра в атмосфере, Поставленная цель достигается тем, что в атмосферу посылают акустическое излучение, принимают рассеянное излучение и по пришедшему излучению определяют искомый параметр. Пришедшее излучение фокусируют, а об искомом параметре судят по положению энергетического центра тяжести принятого сигнала.

Связь между скоростью ветра и положением энергетического максимума принимаемого сигнала имеет вид — с агс sin x c arc s n y

02 0

2F+ 16F 2F+ 16 где С вЂ” скорость звука; х, у — координаты энергетического центра тяжести принятого сигнала; 0 — диаметр фокусирующего параболоида в плоскости разрыва; F — его фокусное расстояние; U u V — составляющие скорости ветра в плоскости, перпендику. Ж 835234 Al (54)(57) АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ВЕТРА, в атмосфере путем посылки в исследуемую область акустического излучения и приема рассеянного, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения измерений, рассеянное излучение фокусируют, определяют энергетический центр тяжести сфокусированного излучения и по его положению судят об искомом параметре, лярной направлению посылки акустической волн ы. О

На чертеже изображено устройства, с помощью которого осуществляется предлагаемый способ. Устройство содержит фокусирующее устройство 1, в качестве которого может быть использован параболический отражатель, электроакустический преобразователь 2 с обратимыми свойствами, расположенный в фокальной плоскости фокусирующего устройства, способный реагировать на положвние энергетического центра тяжести сигнала; в качестве которого может быть использован преобразователь. состоящий из набора элементов с ф= независимы свойствами, генератор 3 электрических колебаний звуковой частоты устройство .4 предварительной обработки сигнала и вычислительной устройство 5.

Способ реализуется следующим образом.

Генератор 3 вырабатывает импульсный электрический сигнал звуковой частоты, ко- . торый преобразуется в акустический совокупностью элементов электроакустического преобразователя. Число излучающих элементов и их расположение подбирается, ис835234

Редактор Т. Шарганова Техред М,Моргентал

Корректор, Н. Бучок

Заказ 566 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 ходя из требований обеспечения узкой диаграммы направленности и угла посылки звукового импульса в атмосферу.

Акустическое излучение отражается от устройства 1 и излучается в атмосферу. Сигнал, пришедший из атмосферы, фиксируется устройством 1 на .плоскости преобразователя 2. При этом, если в атмосфере отсутствует ветер, угол прихода отраженной волны не изменится и энергетический центр тяжести пришедшего сигнала располагаться в тоже точке Fo. что и посланного. При наличии составляющей скорости ветра, перпендикулярной направлению распространения звукового. сигнала, угол прихода отраженного сигнала изменится, например, на О, что показано пунктиром на чертеже, и энергетический центр тяжести пришедшего сигнала будет располагаться в точке F Fo. Электроакустический преобразователь, обладающий свойствами обратимости, который далее поступает с выходов элементов преобразователя в устройство предварительной обработки 4, где он усиливается, отфильтровывается по частоте, и происходит сравнение амплитуды сигнала с различных элементов преобразователя, ко.10 торое однозначно дает информацию о положении энергетического центра тяжести сигнала. Используя в качестве излучателя различные элементы ячеистой структуры, можно изменить направление посылки аку15 стической волны, что позволяет определить полный вектор скорости и направление ветра,