Измерители течений на глубинах.

Поплавки нейтральной плавучести используются для измерения характеристик течения на глубине. Сваллоу впервые в мире использовал поплавок подобного типа, изготовленный из двух труб алюминиевого сплава длиной по 3м. В одной трубе размещались передатчик и блок питания, а вторая труба обеспечивала плавучесть поплавка, способного работать на глубинах до 5000м. Передатчик устройства работал на частоте 10кГц. Методика работы с поплавком Сваллоу заключается в следующем. Перед началом работ на предполагаемом горизонте наблюдений определяется плотность воды путем измерений там температуры и солености. Регулировка плавучести поплавка нейтральной плавучести осуществляется в соответствии с полученной плотностью, после чего поплавок опускается в воду.

Регистрация ультразвукового сигнала производится парой гидрофонов, опускаемых с носа и кормы судна, что позволяет определить скорость и направление перемещения поплавка в потоке на основе разности во времени прихода сигнала, т.е. по расстоянию от поплавка до гидрофонов. Сигналы, принимаемые гидрофонами, регистрируются двухлучевым осциллографом, что позволяет определять запаздывание этих сигналов во времени. По результатам этой регистрации строятся полярная диаграмма запаздывания в зависимости от ориентации судна, которая имеет острый минимум в случае, когда линия, соединяющая гидрофоны, нормальна к направлению на поплавок. Подобные измерения повторяются при каждом изменении координат судна. Местоположение судна определяется с помощью реперного буя, координаты которого известны.

В ИО РАН разработан поплавок нейтральной плавучести, предназначенный для измерения характеристик течений с малотоннажных судов на глубинах до 1000м. Корпус поплавка представляет собой две полусферы с внешним диаметром 207мм, толщиной стенок 9мм и с герметичным фланцевым соединением диаметром 250мм и толщиной каждая по 11мм. Внутри сферы расположены электронная схема акустического маяка и блок питания. В днище нижней полусферы вклеен изнутри двухслойный пьезокристаллический элемент, который служит излучателем акустических сигналов. Автономность работы поплавка- 1 неделя.

Для выведения поплавка на нужную изопикну к нему подвешивают на кольце из магниевого сплава балласт. При погружении в морскую воду магний начинает растворяться, поэтому толщина кольца выбирается в зависимости от заданной автономности, после чего балласт сбрасывается и поплавок всплывает. Слежение за поплавком осуществляется с помощью портативной направленной акустической антенны АО-71М и приемного устройства ПГРК «Латвия». Антенна опускается с борта судна на штанге на глубину, достаточную для кругового обзора под днищем судна. Верхняя часть штанги снабжена поворотным устройством и компасом для определения направления антенны. Дальность акустической связи до 3миль. Определение азимута на поплавок производится путем слухового контроля с точностью ±5°. Местоположение поплавка относительно судна определяется путем взятия крюйс-пеленга.

Своеобразным измерителем профиля течения по глубине является система одноразового использования «Гидробалл» (поплавок-интегратор), состоящая из зондирующего устройства сферической формы, сбрасываемого с судна, и бортового устройства гидроакустического слежения за движением зонда. Горизонтальное смещение зонда при его свободном падении зависит от профиля скорости потока воды. Бортовое устройство системы определяет расстояние от судна до зонда, глубину погружения зонда и направление смещения зонда относительно судна. Система работает до глубины 500м при возможном расстоянии между судном и зондом до 1500м. При скоростях течения более 0,3м/с погрешность измерения скорости составляет ±4·10^-2м/с, направления ±10%. Скорость падения зонда примерно 0,36м/с, общее время измерения до глубины 500м- 33мин, чистота замеров- 1с. Зонд также обеспечивает измерение и передачу данных о температуре воды в диапазоне от -3 до 37ºC с погрешностью ±0,25ºC.

В океанологической практике для исследования придонных течений используют донные поплавки Р. И. Грейга и П. М. Вудхеда, обладающие небольшой отрицательной плавучестью. Поплавок Грейга представляет собой квадратную пластмассовую пластинку с отверстием в центре, через которое пропущен эластичный шнур с медным грузом на конце. Касаясь грузом дна, поплавок перемещается по течению. Поплавок Вудхеда грибообразной формы изготовлен из полиэтилена, также снабжен шнуром с грузом. Донные поплавки запускаются с расчетом на то, что при ловле рыбы они могут попасть в орудия лова (при измерениях в открытом море), а при прибрежных наблюдениях могут быть выброшены на берег. Анализ путей и времени перемещения поплавков позволяет судить о характеристиках течения. К недостаткам данного метода следует отнести наличие парусности поплавков, что может изменить направление их движения, и весьма небольшой процент возвращения поплавков.

Наибольшее распространение в океанологической практике нашли непосредственные измерители характеристик течений, чаще всего использующие вертушечный метод. И конечно же, естественней будет начать с наиболее широко используемых у нас в стране до последнего времени вертушки морской модернизированной (ВММ) и первого отечественного серийного образца автономных измерителей течений БПВ-2- самописца Ю.К.Алексеева (буквопечатающая вертушка).

Измерители течений типа ВММ - приборы разового действия, т.е. после получения одного измерения на горизонте наблюдений вертушка поднимается на борт судна для снятия отсчетов и перезарядки.

Вертушка морская модернизированная состоит из литой рамы с вертикальной осью подвеса, обеспечивающей возможность вращения вокруг этой оси. На верхнем конце оси неподвижно укреплен направляющий стержень, имеющий в верхней части прорезь для троса лебедки, в огон которого пропускается винт с барашком. На нижнем конце оси имеется ушко для подвеса поддона, уменьшающего снос прибора течением. На двух консолях рамы закреплен защитный кожух лопастного винта в виде кольца, предохраняющий винт от механических повреждений при работе с вертушкой. Лопастной винт укреплен на трубчатой оси со ступицей, к которой прикреплены четыре спицы с лопастями, расположенными под углом 45º к оси. Ось лопастного винта имеет червяк, с которым с помощью переключающего механизма сцепляется шестерня счетчика оборотов. Переключающий механизм, приводимый в действие посыльными грузиками, вводит шестерню счетчика оборотов в зацепление с червяком лопастного винта в том случае, когда ВММ находится на заданном горизонте, а первый посыльный грузик, опущенный с судна, ударяет по муфте вертикальной оси, при этом срабатывает спусковой механизм, включающий счетчик оборотов.

Через определенный промежуток времени, зависящий от скорости течения, по тросу посылается второй посыльный грузик, выключающий счетчик оборотов, который заключен в прямоугольную коробку и состоит из трех шестеренок со стрелками- указателями (по верхнему циферблату отсчитываются единицы и десятки оборотов, по среднему- сотни, а по нижнему- тысячи оборотов). Над счетчиком оборотов расположена трубка -магазин с запасом латунных шариков диаметром 3мм (20-23шт.). Нижний шарик помещается в одну из трех выемок, находящихся друг от друга под утлом 120° на диске, укрепленном на оси верхней шестеренки счетчика оборотов. По счетчику оборотов получают данные о скорости течения в оборотах в секунду, а затем по градуировочной кривой переходят к скорости в см/с.

Под счетчиком оборотов на кронштейне укреплена компасная коробка. Каждый раз, когда при вращении верхней шестеренки счетчика оборотов и диска под концом трубки -магазина оказывается выемка, в нее попадает один шарик и переносится к отверстию нижней трубки, а из трубки- в компасную коробку, в верхней, открывающейся, крышке которой есть отверстие для прохода шариков. В центре компасной коробки на игле расположена магнитная стрелка, северный конец которой имеет желоб, а в верхней, центральной, части стрелки находится чашечка со сливом в желоб, расположенная под отверстием. Через каждые 33.3 оборота пропеллера в компасную коробку попадает один шарик и по желобу скатывается в один из секторов компасной коробки, разделенной перегородками на 36 секторов по 10°, пронумерованных от 0 до 35. Таким образом, по окончании наблюдений на палубе можно видеть, какие секторы компасной коробки в процессе измерений находились под северным концом магнитной стрелки, т.е. куда было направлено течение. К задней части латунной рамы крепится руль, имеющий съемные наклонные пластины. Лопастной винт в виде пропеллера является наиболее рациональной конструкцией ввиду уменьшения площади лопастей вблизи ступицы. Эта же конструкция является наиболее простой с технологической точки зрения.

Самописец течений БПВ-2 - прибор механического типа, предназначенный для автоматического измерения и регистрации скорости и направления на глубинах до 1200м, может использоваться как с борта судна, так и на автономных буйковых станциях. Регистрация получаемой информации (скорость в см/с, направление в десятках градусов) осуществляется на бумажной ленте, запаса которой хватает на 1440 отпечатков скорости и направления течения, датчик скорости- четырехлопастной винт с вертикальной осью вращения и экраном, помещенным в нижней части измерителя. Вращение лопастного винта внутрь корпуса прибора передается с помощью магнитной муфты. Направление течения (ориентация прибора по потоку) измеряется магнитным компасом. Для установки по потоку самописец снабжен двумя развитыми рулевыми пластинами. Дискретность измерений задается заранее с помощью специальных минутных дисков и может быть 5, 10, 15, 20, 30 и 60 мин. Автономность работы прибора при использовании 60-минутного диска- 60 суток.

Имеющиеся модификации измерителей типа БПВ обладают некоторыми различиями в конструкции корпуса прибора; кроме того, БПВ-2р рассчитан на глубины до 250м и снабжен чашечным анемометрическим датчиком скорости также с вертикальной осью; ЭСТ (электрофицированный самописец течений) аналогичен БПВ-2, но снабжен емкими катушками для бумажной ленты, электродвигателем, электрочасами и батареей питания вместо стальной пружины патефонного типа и обычных часов БПВ, что позволяет увеличить автономность работы прибора до одного года; ЭСТ-А подобен ЭСТ, но имеет датчик скорости пропеллерного типа с горизонтальной осью вращения.

Регистрация информации о скорости и направлении течения осуществляется следующим образом. Через заранее заданные промежутки времени часовой механизм включает прибор в работу. При этом вращение лопастного винта через магнитную муфту и систему шестеренок начинает передаваться диску скорости, угол поворота которого пропорционален числу оборотов лопастного винта.

Одновременно при этом высвобождается магнитная картушка компаса и устанавливается по магнитному меридиану. Через определенный промежуток времени (время экспозиции 190±10с)- индивидуальный для каждого прибора- стопорится картушка компаса и на бумажной ленте отпечатываются значения направления и скорости течения, а диск скорости возвращается в начальное положение. Следовательно, приборы типа БПВ измеряют мгновенное значение направления и осредненный за время экспозиции модуль вектора скорости течения. Диапазон измерения скорости 0,02-1,48м/с. Масса БПВ-2- 49кг, БПВ-2р- 29кг.

Результаты сравнительного эксперимента с лучшей стороны охарактеризовали пропеллер (ЭСТ-А), обеспечивающий наименьшие погрешности за счет волнового компонента скорости и вертикальных колебаний. Экранированные датчики занижают измеренную скорость из-за рыскания прибора. Нереверсивный датчик (БПВ-2р) существенно завышает измеренную скорость за счет вертикальных колебаний и волнового компонента скорости.

Продувка воздушным потоком различных типов датчиков в двух противоположных направлениях (под углом 0 и 180° к диаметральной плоскости самописцев) показала следующее:

- реверсивным (с наименьшими погрешностями) является только датчик самописца ЭСТ-А;

- БПВ-2р по сумме фронтального и противоположно направленного потоков показал удвоенную скорость, что характеризует нереверсивные датчики;

- БПВ-2 не может считаться реверсивным датчиком, так как исключает примерно 40% фронтального потока;

- датчик прибора ЭСТ также не является реверсивным, так как регистрирует только фронтальную половину знакопеременного потока и не регистрирует поток противоположного направления.

Долговременный измеритель течения и температуры МГИ 1301-ДИСК (СКТБ МГИ Украины) - цифровая многоканальная система с записью получаемой информации на магнитную ленту. На верхней крышке корпуса прибора цилиндрической формы массой 55,9 кг расположены датчики скорости течения и температуры (медный ПТС). Выпускаются три модификации прибора: в титановом корпусе для глубин до 6000м, в керамическом- до 3000м и в стеклянном- до 1500м.

Датчик скорости течения- четырехлопастной пропеллер, лопасти которого расположены под углом 45° к продольной оси и закреплены в обтекатель. Для преобразования числа оборотов лопастного винта в электрический сигнал в обод пропеллера впрессованы 12 маленьких магнитов, а в 2-3см от них, в крышке корпуса прибора, размещены магнитодиоды, включенные в мостовую схему с усилителем.

Направление течения определяется магнитным компасом на кардановом подвесе по положению корпуса прибора, который ориентируется в потоке с помощью одной или двух рулевых пластин. В приборе используется потенциометрический тип компаса, картушка которого в момент измерений с помощью соленоида прижимается к обмотке кругового потенциометра.

Сигналы с датчиков скорости, направления и температуры подсчитываются счетно-импульсной схемой за время экспозиции, равное 4 или 8с, а полученные результаты записываются по каждому значению 8-разрядным кодом с дискретностью 0,1; 0,2; 1,0; 5 и 10мин при общем числе циклов измерений до 1250. Дискретность измерений задается заранее.

Скорость течения измеряется в двух диапазонах: 0,025-1,75м/с (чувствительность 0,007м/с, время экспозиции 4с) и 0,025-0,87м/с (чувствительность 0,0035м/с, время экспозиции 8с). Погрешность измерения направления составляет ±5º, чувствительность 1,8º время осреднения направления 2-2,5с. Температура воды измеряется в диапазоне- 2...32 ºC с погрешностью ±0,15 ºC. В качестве источника питания используются восемь аккумуляторов типа КНТК-10. Автономность работы измерителя при дискретности 10мин не менее 80 суток.

Автономный измеритель течений и температуры. «Поток» (ИО РАН) имеет цилиндрический корпус с рулевыми пластинами. Датчиком скорости является пропеллер с горизонтальной осью вращения, установленный на нижнем основании корпуса прибора в обтекателе. Вращение пропеллера через открытую коническую муфту с коэффициентом 2:1 передается к вертикальному штоку, а затем через магнитную муфту внутрь корпуса прибора. В измерителе используется векторное осреднение показаний. Метки пути формируются пропеллером, а синус и косинус направления- цифровым магнитным компасом. Интегрирование скорости течения осуществляется в течение всего времени между циклами измерений. Дискретность измерений задается заранее и составляет 7,5; 15; 30 и 60 мин. Датчиком температуры является кварцевый резонатор с частотным выходом. Результаты измерений откладываются в твердотельной (полупроводниковой) памяти, рассчитанной на 4096 циклов измерений.

Диапазон измерения скорости 0,03-2,5м/с с погрешностью ±(3+2U)·10^-2 м/с. Система подвески измерителя обеспечивает его ориентацию в потоке с помощью хвостового стабилизатора с точностью до 5° при скорости течения свыше 0,05м/с. Температура воды измеряется в диапазоне -2...38ºC с погрешностью ±0,1ºC. Запас батарей питания обеспечивает автономность работы до 120 суток. Выпускаются две модификации прибора. Одна рассчитана на глубины до 6000м с массой на воздухе 55,9кг, а другая- на глубины до 2000м с массой 48кг. Допустимый угол наклона прибора 15°.

Измеритель течений и температуры Geodyne-850 (США) имеет цилиндрический корпус, в нижней части которого помещены датчик скорости- ротор Савониуса диаметром 160мм- и небольшая флюгарка. По периметру ротора размещены 16 небольших магнитов, каждый из которых вызывает электрический импульс при прохождении магнитодиода. Скорость течения измеряется подсчетом числа оборотов ротора за время осреднения 5с. Направление вектора скорости определяется по сумме показаний магнитного компаса и флюгарки относительно горизонтальной оси корпуса прибора. Регистрация показаний компаса и положения флюгарки осуществляется с помощью маски с 7-разрядным кодом Грея с разрешением по углу 2,81°. Время осреднения в канале направления 0,6с.

Работа прибора задается программным устройством на основе часов с кварцевым генератором, в котором формируются сигналы опроса датчиков и интервал времени, соответствующий дискретности. Максимальная автономность работы прибора 1 год. Диапазон измерения скорости 0,025-3,5м/с с погрешностью ±10% до значения скорости 0,15м/с и ±3% до 1,5м/с. Диапазон измерения температуры воды- 2...35°С. Допустимый угол наклона 15°. Масса прибора 54кг. Измеритель используется в составе АБС и устанавливается в разрыве троса на глубинах до 5000м.

Измерители течений и температуры моделей 135 и 135-М (фирма «Интероушен», США) предназначены для измерения течения, температуры и гидростатического давления. Приборы 135-М дополнительно намеряют электропроводимость. Датчик скорости- ротор Савониуса, направление течения определяется с помощью магнитного компаса потенциометрического типа по положению корпуса прибора, ориентированного с помощью стабилизатора в потоке воды. Датчик температуры- линеаризованный термистор. Датчик электропроводимости в модели 135-М- индуктивного типа.

Программное устройство прибора формирует импульсы опроса измерительных каналов с дискретностью от 2 до 30 мин и сигналы отметки времени с дискретностью от 1 до 15ч. Результаты измерений в 8-разрядном двоичном коде записываются на магнитную ленту.

Для работы измеритель устанавливается в разрыве троса. Его корпус изготовлен из твердого анодированного алюминия и рассчитан на глубины до 1000м, а в специальном исполнении до 6000м. Масса прибора на воздухе 16кг. Диапазон измерения скорости 0,025-3м/с с погрешностью ±3%; чувствительность измерения направления ±1,4°, погрешность ±3º; диапазон измерения температуры 0—30ºC с погрешностью ±0,1°С; электропроводимость в модели 135-М измеряется в диапазоне 0-6,5См/м с погрешностью ±0,001См/м. Объем регистрации- 4500 отсчетов, что обеспечивает максимальную автономность работы прибора до 1 года. Допустимый угол наклона 30°.

Измеритель течений модели VMCM предназначен для регистрации характеристик течения на глубинах до 5000м. Датчик скорости- два ортогональных пропеллера с косинусной диаграммой направленности для измерения двух составляющих вектора скорости в системе отсчета прибора. Для обеспечения минимальных отклонений диаграммы направленности измерителя от косинусоидальной характеристики пропеллеры выполнены двойными. Среднее квадратическое отклонение от косинусоиды в горизонтальной плоскости не превышает 1,5%, в вертикальной- 3%. Направление течения определяется по ориентации корпуса прибора относительно магнитного меридиана магнитным компасом. Единичная метка пути соответствует 1/4 оборота пропеллера (около 0,1м). Имеется возможность подключения каналов температуры и гидростатического давления. Получаемая информация откладывается в магнитной памяти. Автономность работы определяется типом используемой батареи питания. Информационная емкость магнитного накопителя (2,2·10⁶ бит) достаточна для записи результатов измерений с дискретностью 1 мин в течение 40 суток. Диапазон измерения скорости 0,02-4м/с с погрешностью ±3%. Погрешность измерения направления ±5º. Дискретность измерений задается заранее и может быть 1; 2; 4; 7,5 и 15 мин. Масса прибора 34,5кг.

Характеристики поверхностного течения можно измерять с помощью буксируемой системы для измерения течений модели 150А (фирма O.R.E., США). Модель 150А- геомагнитный электрокинетограф (отечественный аналог- электромагнитный измеритель течений (ЭМИТ) марки ГМ-15)- предназначена для измерения поперечной составляющей поверхностного течения. Это достигается регистрацией градиента потенциала напряжения, создаваемого движением морской воды в магнитном поле Земли. Получаемая информация регистрируется на бумажной ленте электронного потенциометра, шкала которого от калибрована в узлах и в сантиметрах в секунду. Кроме того, в бортовом блоке имеется специальный переключатель магнитной напряженности на 7 позиций от 0,1 до 0,7 эрстед, предназначенный для регулировки чувствительности в зависимости от местной интенсивности вертикальной составляющей магнитного поля Земли.

Для уменьшения ложных сигналов, вызванных поверхностным волнением, и ошибки, возникающей из-за провисания кабеля, измерительные электроды отнесены от плавучего кабеля. Общая длина кабеля 230м. Электроды подсоединяются к кабелю через соединительные неметаллические коробки, прикрепленные к нему на расстоянии 100м друг от друга. Кабель с электродами буксируется за депрессором, погруженным на глубину 12м. Одним из наиболее важных узлов аппаратуры являются электроды, служащие для контакта датчика с морской водой и подключения к цепи измерительного контура. Используются серебряные-хлорсеребряные неполяризующиеся электроды, помещенные в корпус из оргстекла. Выбор материала электродов обусловлен стабильностью но времени их собственных потенциалов. Электроды подбираются парами с минимальными значениями собственных ЭДС и достаточной для метода стабильностью.

В буксируемом за судном проводнике электродвижущая сила индуцируется только за счет поперечного перемещения, и каждое измерение дает только компонент течения, перпендикулярный направлению движения судна. Поэтому для определения полного вектора течения следует выполнить два измерения на двух разных курсах судна. Расстояние, проходимое на каждом курсе, должно быть не менее 0.2 мили. Полученные результаты геометрически суммируются. Каждое изменение курса судна обеспечивает получение пары контролирующих друг друга векторов скорости течения, а прямой и обратный ход судна дает контроль положения нуля электродов.

Электромагнитный измеритель течений и температуры СТ-3 (фирма «Sea-Link System», США). СТ-3- одноосевой прибор с горизонтальной компоновкой, использующий электромагнитный принцип для регистрации скорости течения. Корпус измерителя имеет торпедообразную форму с хвостовым оперением и оригинальную жесткоосевую подвеску для установки его в разрыве троса АБС, обеспечивающую устойчивую горизонтальную ориентацию при наклонах несущего троса до ±35°. К недостаткам устройства можно отнести его относительную чувствительность к вертикальному компоненту течения, движениям несущего троса и случайным возмущениям потока. Инерция корпуса и большой вертикальный киль позволяют прибору механически суммировать высокочастотные изменения течения.

По обе стороны корпуса расположены электроды измерителя скорости. Внутри корпуса помещен постоянный магнит, устанавливающий в воде снаружи корпуса точно сориентированное магнитное поле. Движение воды в потоке вдоль оси измерителя создает разность потенциалов, пропорциональную скорости течения. Использование подобного метода позволяет проводить измерения в поверхностном слое, прибрежной зоне, а также в знакопеременных течениях, что невозможно выполнять даже наиболее широко используемыми приборами вертушечного типа.

Направление течения определяется с помощью феррозондового струйного компаса, когда струя потока проходит внутри корпуса по специальному каналу, что обеспечивает последовательно точную регистрацию направления прибора. Он улавливает ориентацию СТ-3 по отношению к магнитному полю Земли и преобразует это магнитное направление в электрический сигнал, доступный для записи.

Датчик температуры- термистор- контролирует внешнюю температуру воды и создает соответствующий электрический сигнал для записи параллельно другим данным. Точная временная привязка обеспечивается твердокорпусными часами на кристаллах, которые срабатывают в начале измерительного цикла. Время измерения составляет 1с.

Диапазон измерения скорости 0,03-3,0м/с, чувствительность 0,01м/с, относительная погрешность ±3%. Погрешность измерения направления ±5º, чувствительность ±2,8º. Температура измеряется в пределах -2...36ºC с погрешностью ±0,15ºC. Дискретность измерений устанавливается в пределах 1-225 мин с приростом в 1 мин. Магнитная память, рассчитанная на 15 300 отсчетов, и емкость щелочных батарей обеспечивают автономность работы прибора от одной недели до 6-8 месяцев. Масса измерителя 22,7кг, предельная глубина установки 5000м.

Акустический измеритель течений «Вега-1» (МГИ, АН Украины) снабжен двухкомпонентным акустическим измерителем скорости с фазоимпульсной схемой измерения и ^-образной траекторией распространения сигнала. Направление ориентации прибора измеряется феррозондовым синусо-косинусовым компасом, помещенным на двойном кардановом подвесе. В приборе используется векторное осреднение измеряемой скорости. Одновременно производится измерение температуры воды, гидростатического давления и скорости звука. Титановый корпус прибора рассчитан для работы до глубин 6000м. Диапазон измерения скорости 0-2,5 м/с с погрешностью ±(0,01+0,05U)м/с и чувствительностью 0,005 м/с; направление измеряется с погрешностью ±5° при чувствительности 0,5°. Температура воды измеряется в диапазоне -2...36°С, скорость звука 1400-1600м/с, крен и дифферент ±45º, гидростатическое давление 0-600 атм. Дискретность измерений 1,5; 20 и 60 мин.

Измерители течении АСМ-1 и АСМ-2 (фирма NBIS, США) используют акустический метод незатухающей импульсной волны для измерения двух компонентов скорости течения, для чего применяется двухкомпонентный измеритель скорости с ^-образной траекторией распространения акустических сигналов. Ориентация приборной системы координат относительно магнитного меридиана измеряется по феррозондовому компасу. Результаты измерений в 12-разрядном двоичном коде заносятся в полупроводниковую статическую память емкостью 10000 циклов измерений. В АСМ-2 предусмотрена цепь коррекции температурной зависимости скорости звука в воде в диапазоне -2…30ºC с погрешностью измерения ±0,5°С и постоянной времени 1мин.

Прибор работает следующим образом. На вход излучающего электроакустического преобразователя (А) подается сигнал с генератора, вырабатывающего электрические колебания с несущей частотой 1,6 мГц. Электроакустический преобразователь излучает в морскую воду узкий, с угловой шириной 1º, пучок акустической энергии, подающийся на акустическое зеркало (С). Отразившись от зеркала, пучок попадает на приемник (В). Затем от В пучок таким же образом попадает на А. Пучок акустической энергии при движении в ту иди иную сторону, встречаясь с течением, будет изменяться по фазе, а потоки, перпендикулярные плоскости расположения электроакустических преобразователей А и зеркала С, не учитываются. Разница сигналов, приходящих от А и В, будет являться функцией частоты, расстояния между излучателями-приемниками, скорости звука в воде и скорости течения. Отсюда неизвестным фактором является лишь скорость, течения.

Диапазон измерения скорости в АСМ-1 0-3,0м/с с чувствительностью 0,003м/с; в АСМ-2 диапазон измерения 0-2,5м/с с чувствительностью 0,005м/с. Погрешность измерения обоих приборов ±(0,01+0,05U)м/с, время осреднения в канале скорости у АСМ-2 0,2с. Погрешность измерения направления ±2° при чувствительности 0,5°. Дискретность измерений задается в пределах 10—150 мин. Допустимый угол наклона 30º, предельная глубина установки в зависимости от типа корпуса 3000 или 6000м. Температура измеряется в пределах -2,4...35,8ºC с погрешностью ±0,5ºC. Масса прибора 43кг, диаметр 77мм и длина 525мм.

Следует отметить, что в настоящее время измерители фирмы NBIS имеют наилучшие характеристики, достигнутые в мировой практике океанографического приборостроения, и наиболее успешно могут использоваться для исследования мелкомасштабной изменчивости.

Исследования динамической погрешности отечественных измерителей скорости БПВ-2, ДИСК, АЦИТ, «Поток» (По данным В.М.Кушнир и В.Б.Титова) были проведены в тарировочном бассейне ГТИ. Исследовалась зависимость динамической погрешности Δα=M(Uτ)-U (где (Uτ) - средняя измеренная скорость, U - скорость протяжки) испытуемых приборов от отношения скорости к амплитуде пульсаций скорости (U’/U). При отношении U’/U≈1 происходит резкое увеличение относительной погрешности Δα/U, причем для приборов АЦИТ и «Поток»- в сторону отрицательных значений погрешности, а для БПВ-2 и ДИСК- в сторону положительных.

Исследования зависимости Δα/U=f (U’/U) для некоторых зарубежных измерителей (RSM-4, S-4, АСМ-1, VМСМ) показали, что при U’/U =5...6 относительная динамическая погрешность резко возрастает, при U’/U=1 она составляет 0,3-0,5. Минимальную погрешность имеет пропеллер VМСМ.

В целом для всех известных измерителей скорости течений пульсации скорости или колебания точки подвеса прибора на частотах около 10^-1 Гц создают относительно большую динамическую погрешность измерения скорости, если амплитуда пульсационной составляющей скорости потока примерно равна или больше средней скорости течения.

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: