авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 |

«И. А, С тепаню к О кеанологические изм ерительны е преобразователи Гидрометеоиздат Ленинград 1986 У Д К 551.46 ...»

-- [ Страница 7 ] --

[НПЭ — неполяризующиеся электро­ ды).

поляризующиеся. Спектральные характеристики электродных помех (рис. 8.7) рассматриваются, например, в работе' [24]. Д ля всех типов электродов уровень помех падает с увеличением ча­ стоты. Тем самым становится необходимым некоторый разумный компромисс в выборе частоты магнитного поля, при котором достаточно малы как трансформаторный эффект, так и шумы электродов.

Д иапазон используемых частот обычно не выходит за пределы Ю 100 Гц. Учитывая, что поле трансформаторного эффекта при —.табильных значениях со, В 0 и 5 может быть, в принципе, ском юнсировано в измерительной схеме, зачастую более--целесооб­ разно использовать повышенное значение частоты.

Н аиболее надежная компенсация осуществляется путем ис гользования очевидного факта, непосредственно следующего из отражения (8.10) и заключающегося в том, что ЭДС за счет рансформаторного эффекта, сдвинута по ф азе относительно ЭДС :поля движения» на угол (в первом члене содержится cos сот,. во втором — sin сот). Тем самым вполне реально разделить их а выходе преобразователя, например, с помощью фазочувстви ельных усилителей [73] либо с помощью специальной компен ационной обмотки WK (рис. 8.8).

Э Д С, в озбуж даем ая в обм отке W K, о п р е д е л я е т с я вы р аж ен и ем (8.11) U K= —W K K S (j)B0 cos tot, где 5 К— площадь сечения обмотки;

WK — количество витков.

Значение UK совпадает по ф азе с ЭДС на эл ек т р о д а х /о б у с­ ловленной трансформаторным эффектом, и результирующий си­ гнал на выходе преобразователя при соответствующем подключе­ нии обмотки может быть представлен в виде UBJ = (S — S K K W R/R0) юВ0 cos сот — B 0Lv sin сот + F.

bX Таким образом, регулировкой соотношения R/Ro можно свести к нулю значение выражения в круглых скобках и тем самым избавиться от влия­ ния трансформаторного эф ­ фекта.

Выбор электродов для преобразователей обуслов Рис. 8.8. Преобразователь с ком­ пенсационной обмоткой.

ливается стремлением снизить уровень помех и конструктивными соображениями. Наиболее легко реализуются электроды в виде ме­ таллических площадок, контактирующих с водой. При этом наи большей стабильностью обладают электроды из кадмия и пла тины [24]. Важны также размеры площадок: с уменьшением раз меров сильнее начинают сказываться специфические эффекты вза имодействия движущейся жидкости с двойным слоем (см. п. 8.4) обусловливающие в данном случае возникновение дополнитель ных электродных шумов. Неполярйзующиеся электроды конструк тивно намного сложнее, однако, как следует из спектральных ха рактеристик (см. рис. 8.7) их применение в диапазоне частот 10— 100 Гц более целесообразно. Но поскольку размеры таких элек тродов довольно велики, то, по-видимому представляет интере использование специальных конструкции, где подсоединение к точ кам измерения потенциалов производится с помощью диэлектри ческих трубок, заполненных морской водой либо специальны!

электролитом, а контроль собственных шумов осуществляется бла годаря использованию гидроключа [136].

В реальных конструкциях преобразователей не всегда опраЕ дано выполнение магнитопровода полузамкнутым и стремлени создать однородное магнитное поле. Конечно, подобные конст рукции легко рассчитываются и это создает большие преимущс ства при проектировании. Однако при этом требуется тщательна взаимная ориентация преобразователя и потока жидкости по дву координатам, что при измерениях in situ является непростой з а ­ дачей. В связи с этим в океанологических устройствах большее применение находят преобразователи с незамкнутым магнито проводом, в частности, выполненные в виде катушки с прямоли­ нейным ферромагнитным сердечником. Располагая в цилиндри­ ческом корпусе 1 прибора (рис. 8.9) две таких катушки ^ггт т *^ тт 4 и 6 с сердечниками 2 и 7, | разделенные ферромагнитным [экраном 5, удается получить и j Ук, ! преобразователь, разность по- |mm Рис. 8.9. Конструкция преобразова- vv / SJ !теля с двумя катушками возбужде- 4 Jbr иия.

I 5 f тенциалов в котором можно снимать с торцевых электродов 5 и 8.

При этом, естественно, ток возбуж дения в катушки 4 и 6 дол ж ен, [подаваться в противофазе. П одобная конструкция преобразователя [применена в приборе СТ/3 фирмы — Инвайрментал Эквипмент Ди вижн» (Environm ental Equipment D ivision) [157]. Торцевые элек­ троды выполнены в виде пластинок из платины. В диапазоне ско­ ростей 0,03— 3 м/с преобразователь обеспечивает погрешность не хуж е ± 1,5 см/с.

8.3. Акустические преобразователи | Использование звуковых и ультразвуковых колебаний для из­ мерения скорости движения жидкости распространено довольно 'лироко. Основой принципа измерений при этом является эффект есноса» движущейся жидкостью возбужденных в ней колебаний.

Тростейшим случаем использования такого эффекта можно счи­ тать устройства, основанные на создании в жидкости ультразву­ ковой кавитационной «метки» и измерении времени прохождения [той меткой заданного расстояния [67]. Д ля регистрации метки используется пара пьезопреобразователей, работающих в непре j ывном режиме и расположенных на конце мерного участка. Оси I греобразователей направлены по нормали к вектору скорости (вижения жидкости. Поскольку кавитационная метка представ [яет собой полость, заполненную паровоздушной смесью, то она [вляется эффективным рассеивателем. Ее появление в зоне дей твия пары преобразователей сопровождается резким измене шем интенсивности принимаемого сигнала.

Оригинальный принцип с использованием звуковых колебаний еализован в расходомерах серии 700 фирмы «Брукс» (B rucks).

1десь исходное возмущение в потоке жидкости создается прямо гольной пластиной. Как известно, за подобным обтекаемым жидкостью телом создаются вихри, частота срыва'которых пропор­ циональна скорости/ Пара пьезопреобразователей, оси которых на­ правлены по нормали к потоку, расположены в области прохож де­ ния сорванных вихрей. Преобразователи работают в непрерывном режиме. П рохож дение вихрей через зону их действия сопрово­ ж дается модуляцией принимаемого сигнала, при этом частота модуляции соответствует частоте срыва вихрей с пластины [75].

Принцип измерений, основанный на регистрации возмущений в потоке, создаваемых обтекаемым телом, используется также в измерителях морских течений серий 560— SSD и 561— SSDX, разработанных фирмой «Оушеанографии интернейшнл» (Oceania graphy international). Этот принцип получил название шумового v Рис. 8.10. Допплеровский преобразователь скорости течения.

адаптера. Пьезопреобразователь используется здесь в пассивно?, режиме, воспринимая изменения акустического давления у обте каемого тела, связанные с турбулентными пульсациями в потоке Погрешность подобных измерителей довольно велика и состав ляет ± 10 % [75].

Хотя рассмотренные конструкции представляются весьма ори гинальными и интересными, они не получили широкого распро странения. В экспериментальных океанологических, разработка:

значительно чаще используются конструкции, основанные на эф фекте Допплера [93]. В допплеровских измерителях скорост] пьезопреобразователь 3 (рис. 8.10) является передающим. О:

обеспечивает излучение колебаний с частотой f0, соответствующе:

частоте подаваемого переменного напряжения. Ось диаграмм} направленности преобразователя расположена под некоторьи углом а к направлению вектора скорости движения воды v. Две жущаяся реальная жидкость, как правило, содержит элементар ные рассеиватели — пузырьки нерастворенных - газов, механиче ские включения, а также микромасштабные турбулентные возм}:

щения. Эти рассеиватели можно рассматривать как источник вторичных колебаний. Поскольку рассеиватели движутся вмест 'ХОХЭВЬ ЕС1ХИЭИЭ ОЛОИЭЕП -HHHduooa “/ нхоховь иончи^хнэП зинэи’эЬ'ня онэничшня оннэ^ -ХОЭЬВЯ О Ч Я ВН ЭЖЯВХ В Я 1ГО О BIfjA ИИИвАхяА1Гф и Я з вяАяе ихоос Ё -оно иинэнэиеи эинви^а онэхьЛ хин а оньох о я ч ь т о в н ‘олох хо хк;

,-ияве 8d3w иончггэхиьвне a ‘HifaxBaosBdgoadu SHHoaodaifHHO'G' хиН.

-вжdэtfoo ‘axoHodxoA xHHqiraiHdawsH вяхэиояо эияээьилопч^хээд BaxoHodxoA аохнэиэтге хннаих -я/М хоноя нинвяэхдо вдинкига нэжвяэи эн n x o B i r g o иохе а мохои • "х ‘HaKaxBaosBdgoadHosgqa хо внэь’вй'Х iqffado qxoBifgo itbhjho ион э -И'охна кв1шя^ик^оф охь ‘ох кохэвтгав ‘мин я osdaxHH иююЗит MHrnaHiratrgduotfgdu ‘р^охявф шчнч1гэхижо1гои шчнжвя чнэьо иохе nd]J •a HXDodO ИЭИПЯНЛф ИОНИЭНИН1 Iffl09hHXHBdH вэхэнгав иэггэх HO -BaoBdgo9du xHxoaodgimuoff тгвнлио ионТ/охня ‘wosBdgo ииявх а еэ 7 неэ : _ Т Т Т С v \ т и с r t _ "о u t s cbV a ~ T j^ ~ ^ “ * у ~ U ' S И U -s а ~ ° ]f ( g i -8 ) = + й) 803 “ ("dl" “ i~W °)80Э] z BHaed 9u o w oxe n d n. B dxH o jo H o a o d a ira u o t f B H H d n jn • H 9 if 9 X B 3 0 S B d g 0 9 d H Х И 090 H x o o H H s ir a B d u B H w w B d J B H 'n ' H H H d H ra иивинэьвне иш чньэн -0I HHHHgifaOiraApO ‘ХОХОВЬ dxH9UD В ‘г/ ВХОХОВЬ BT?HX9dHH0H эн вохэ -BWHHHdnOOa I49If9XBH0Bdg09dU094H WHHW3HdlI HX09hHXXBd]J a X I4 H 4 If B 9 d H d u Л М Ч1 ЯЭОИ ‘ о н х о э г а А о н ь о х •T^»SO O — В Н И Ь И 1Г9Я ГО 1 a a -B x o o T tf я э в ь Л п ’о эяхэни тпчтгод э и н э ж и Ifg и d н эоннвяо ечггоно и ( н -8) хиявхооэ (wwBdJBHtf HHHd -и т вхэьЛ еэд) эвьЛн’э иоявх я нхоховь хияй'э ipraDHodaimuo]]' (81*8) •[х sod (а э/а) + I]/[« soo (aso/a) — 1] °/ = [(» — 08l) so:) (Яэ/д) — \]/lj = Ц Е Е :ИЭ‘ 01Л 1Г ВО ЭВЬЛ Н Ш 11'Э Э Х ГГО ИИНЕдЭГГОЯ XHW9BMHHHdu -ооа вхохов^ •H'n'ado [ ихов1гдо еи винвдэ1соя 9HHhHdoxa xgBWHHHdu -ооа ‘л Adoxnga я ю игопмА ТТон внзжoI^•oнэвd эжявх nxooHHOiraBdu -вн HTCHBdJBHC чоо QJodoxoH А * qiraxBaoeBdgogdu Hi4HW3Hdij •вяХяе qxoodoxo — sso sffj sod (S o/a) — 1] = У E (2Г8) (HxooHH9iraBduBH iqwwiBdj -ви HHHdHin вхэьЛ еэд) HOHaed вэхэжвяо Bdaimuoft' иохяэффе э иияхохэяхооо а иинвдэтгоя xHHhHdoxa вхоховь ‘отчхэояТг'иж о ЗГ8) “3/^72 —, — l) {Bl°IalZ) = 4 —si = xv ниышэа хихе ахэонев^ 8Гв) • ( о - аэ)/7 = *i Е виизжиа!/ anxodil i l '8 ). ‘(а + та)/ т = Ч в и н э ж й н -tf o m H 0 n 9 B d i i B H ou K H H 9H sdxo od uoB d B w ra d g •(» 11'8 '-nd) мен anxodn и ихоояТСиж винэжиаЬ' omHsifaBduBH on 7 эевд iohhb'e'bs вн вэчкАнии oxoaoxAasBdxqifA KHH3HBdxooduoBd инзиэйа ia BHhHii’SBd кэхош^авна xKii’axEaoeBdgoadii xi4HH9wada og Hxoodoxo Hif3XBa0Bd903du эимээьихэАмв энаоевф и H4HH3i43da-oHxoxoBh ‘aHHHawada 3HH3HBdxoodnoBd xoiBhAiroH иинва oV airooH xiaHqirexHawHdaraxe 3HHXHBdu а ‘ х и м э а о Д э к н н о 'Е ' 9wodi •[g6] HHHsdswsH sxHosndoj вн BxAasBdxqifA ^HHB300Bd олонхнэЛаломэн и олонхнэ^элоя oondxB^Hl/HH и аохнэ -иНиффеом иинэьвне xi4H 4ifB3d вхэьА ажхвх в ‘вина'Е'жАдеоа иэхэ -O tnow хитч1Г09 винваоЧ1Гопзи xaAgadx охь ‘иАт/1гешиэ винэшон H -хооз эинэьвне эонеин OHqiroaoff хэваи1Гяо1ГэАдо oxg •(винэй'жАд -еоа иил^эне н иинвдэкон xiqaoxAaeBdxqirA xiqw HHHdii иил^эне aBiM эинэшонхо) BHHBaosBdgoadn инп-ви чнэьо хи — ngiraxHdawsH xjraoaodaimuo'E' чхэоннэдоэо отАнжва АнЯо atna чхихэихохэА'с'экэ "SHifBHB Hi4H4if3XHHaBdo х и н э н ь х ш н а а Ш ‘ [ б ] a x o g B d a B 0 X 9 B a n d x B W 0 0 B d H H to X d x o H O x a o x !-HBHdBa х и м э э ь и ф и ' п э п э t T B d ' и н н ж о и е о я о н н э а х э н и 'в 'а в о х э в г с а к а н g a rfa x B a o e B d g o a d u o e a q H в 'и н э ж 0 I ^ ’0 н э в d XHBHdna H H H H a d x o - iA ia o B f j ’(OI'8 'and) Г. ' jnai/'axBaosBdgoaduosaqn nxooHHairaBduBH wwBdJBH’c' икзо я ошнэгп -онхо он л Bdoxxaa иивийвАхяА^гф oiAHHgifaoiroAgo ‘ю bitjA qxooa -иьнэиеи qxBaiqxHhA оииЬ'охдоэн ‘он'п'иаэьо ‘HHHadxow ooBd ионьох.aairog д •O a'raodnA ^ 1'8) зинэжвdIqa охь ‘чхихаихо xaAVairo ‘ojox H iaiM •ихоояй'иж Аяохон я шинэгпонхо он ихэонаиээвн иояээьии od^ -BHHffodVHJ хи виао^эА w aHHamAdBH о и awsq-go иоиэваиьАаео а H,axBaHa33Bd BHHsiraffsdusBd oiqxooHdawoHaBdaH о и он ‘(иивий 3i/ -вк^офэ'п' HW HHdAxBdauwax ээ э ‘daw nd-HBH). ииГга^хэноя иивахэ -иоаэ ииннноиНв^офэ'п' э oxqirox эн внвеваэ т qx3oaHhHawspj р j•. ‘иноэпа оньох -bxooV BHHBaogadx эимээьилоцч^хэи эиннэ1Сявхэоц июэ ‘иинагёэи -ей ихэв1гдо а ?еэ иинэьвне woHqifBad о иийв^офни ионтеэхинн'он -off хэАдэйх oxg ‘HmqriHHaBdo boxojbbhsbxo ннэиъ ихе оннэахэхэахо -оэ и ‘ар^яеор aVoa H HO odow a H H SH ииаогоА xHHqifBad Birtr H adaM оивн^о 'aP иии’швжdэ'c'oэ ‘июнанъ э om HaHaBda он araqHaw оннэахэ -3tnAo ‘авэр чхэоаиьнаиеи OJЭ'm вжdэй'oэ ‘внэь^ь эинви1га qsaVg •|siio3-=o/ ndu ( «Ь яе-7 ae-j | веэ р -- ------ ъ р ---------- ар-------I °/z = я Ip г ЮO а SD 5 U ( Э IS г » soo J \ х з А ч / э т а (t f8) винэжвdIqя ей ’itbhjhs ион'Сохна вн ю и шо ихэоаиьнаиеи эинвииа пинано является практически линейной функцией скорости движения v.

Располож ение пьезопреобразователей 1 и 2 непосредственно Э исследуемом,.потоке приводит к искажениям характеристик этого потока и соответственно к появлению дополнительных мето­ дических погрешностей. Более целесообразно располагать оси пьезопреобразователей под некоторым углом а к вектору v а) IL ф г' v.L i Ху \ к Рис. 8.11. Акустические преобразователи скорости временного типа.

(рис. 8.1 1 6 ). В этом случае выражения для т ь т2 и Ат будут следующими:

т, = L/(c3 + v sin.a) cos a « L [ 1 — (v/c3B sin a]/(c3Bcos a), B ) t 2= L/(c3B — v sin a) cos a « (L/c3Bcos a) (1 -|— — sin a ), \ ^3B '/ At 2Lv tg a/c3B. (8.20) И з выражений (8.19) и (8.20) следует, что выходной сигнал, как и у допплеровских преобразователей, является функцией не только и, но и реальной скорости звука сзв на горизонте наблю­ дений.

Существенным преимуществом по сравнению с временными обладают частотно-временные преобразователи. В них каждый из промежутков времени как бы замыкается в «кольцо» — принятый сигнал практически без задерж ек формирует новый импульс воз­ буждения. В таком случае частоты следования импульсов по на­ правлению движения и против него оказываются следующими (при наклонной б а з е ) :

А = тГ* = (сзв + v sin a) cos a/L, f-2 = тг"1 == (c3 — v sin a) cos a/L.

B (8.21) При этом разность частот AF = fi — f2 = v sin 2a/L (8.22) 16* - не зависит от сзв. Однако практическая реализация частотно-вре­ менного принципа наталкивается н-а.чисто, техническую труд­ ность — невозможность одновременного формирования частот fi и f2 на одной и той ж е базе L. Это приводит к необходимости либо пространственного разнесения баз, либо временного р азде­ ления циклов формирования частот fi и f2. И в том и в другом варианте могут появляться различия в значениях сзв (м еж ду б а ­ зами или.м еж ду циклами), что все ж е приведет к зависимости AF от сзв, хотя и существенно ослабленной по сравнению с А т(сзв).

Фазовые акустические преобразователи отличаются от вре­ менных тем, что в них пьезопреобразователи 1 я 2 (рис. 8.11) ра­ ботают в непрерывном режиме, излучая частоты fi и f2 и одно­ временно принимают частоты «соседа». В результате на каждом пьезопреобразователе формируется переменное напряжение, со­ держ ащ ее частоты f 1 и / 2 с соответствующими фазовыми сдви­ гами:

U: = U m cos 2nf,т + ki Um cos [2nf2 (t + )], 2 t U 2 = U m2 cos 2nf2 + k 2U ml cos [2.Ttfi (t + t^ ], x (8.23' где значения ti и x2 соответствуют выражениям (8.17) и (8.18) а коэффициенты k\ и k2 характеризуют затухание сигналов npt их распространении от одного пьезопреобразователя к другому Последующ ая обработка сигналов Ui и U 2 позволяет выделит!

разность фазовых сдвигов, которая будет пропорциональной ско рости течения. Как и во временных преобразователях, здесь в ре зультирующей зависимости выходного сигнала от v, естественно содержится сзв. Это приводит к необходимости учета в реальны;

конструкциях изменчивости dc3B, что значительно усложняет схем ные и конструктивные решения. П одробно фазовые преобразова тели на описанном принципе рассмотрены в работе [93].

Такие фазовые преобразователи могут быть названы одноба зовыми. Возможность их реализации создается благодаря исполь зованию в схеме двух существенно различающихся частот f i и fi Это не единственная возможность реализации. В работе [67] ана лизируются фазовые преобразователи, работающие на одной i той ж е частоте, но на двух разных базах, наклоненных по отно шению к вектору скорости потока. Это создает определенные пре имущества при обработке сигналов.

Реально достигаемая погрешность на современном уровн у акустических преобразователей рассмотренного типа близк к погрешности тахометрических преобразователей.

Следует отметить весьма важную особенность временны-х, ча стотно-временных и фазовых преобразователей, имеющих наклон ные базы по отношению к вектору v,— интегральный характе их информации. При наличии изменчивости v ( z ) в направлени нормали 2 к вектору v выходной сигнал преобразователей, не пример A F ( v ), очевидно, оказывается следующей функцией 'рас­ пределения v ( z ) :

A f (t') = T i E T S t’ ) d z * 2, z (8;

24) где Z\ и Z2 — уровни расположения пьезопреобразователей.

Такая особенность может находить широкое применение, в ча­ стности, при наблюдениях в приповерхностном слое, когда необ­ ходимо измерять постоянные составляющие потоков на фоне вол­ новой циркуляции.

8.4. Специализированные преобразователи скорости течения При разработке приборов для экспериментального изучения ряда задач, связанных с течениями, находят применение некото­ рые специализированные типы преобразователей, обладающ ие в этих случаях определенными преимуществами по сравнению с рассмотренными выше. Д ля измерений средних значений ско­ рости применимы преобразователи метода «меток», имеющие ли­ нейные динамические свойства, высокую разрешающую способ­ ность и значительно более простую конструкцию по сравнению, например, с тахометрическими (п. 8.1). Турбулентные пульсации скорости как в натурных, так и в лабораторных условиях удобно исследовать с помощью термогидрометрических ИП благодаря малым значениям их постоянных времени. Такого типа ИП нашли применение в ряде отечественных глубоководных турбулиметров [49]. Д ля измерения сверхмалых скоростей течения ( 1 см /с), измерений в пограничном слое при исследовании вопросов обте­ кания, а также пульсаций скорости представляются весьма пер­ спективными интенсивно разрабатываемые в последнее время электрохимические преобразователи.

Преобразователи метода «меток». Если в движущуюся среду в заданной точке вносится некоторая аномалия физических свойств, которую собственно и принято называть меткой, то про­ межуток времени, за который метка проходит определенное рас­ стояние, позволяет судить о скорости движения, т. е. принцип меток по своей сущности весьма прост и давно известен в океа­ нологической технике. Чрезвычайно широкое применение в каче­ стве меток получили поплавки различного типа, а также пятна взвешенного красителя [49]. Регистрация положения таких меток в море производится преимущественно методами аэрофото­ съемки.

Тот ж е принцип находит применение и в приборах для локаль­ ных измерений скорости течения на малой базе. При этом, есте­ ственно, изменяются размеры используемых меток, а такж е тех­ нические приемы их создания в потоке воды. Существенно уси-, ливаются такж е требования к гидродинамической пассивности создаваемых меток по отношению к исследуемой среде.

Наиболее целесообразными видами метки в локальных изме­ рителях являются тепловая и радиоактивная.

Тепловая метка вносится в поток с помощью импульсного источника тепла 3 (рис. 8.12), выполненного, например, в виде нихромовой нити, подсоединенной к источнику тока. Обтекание нити потоком приводит к локальному нагреву воды. Через неко­ торое время Тт = //&т нагретая область воды достигает преобразо­ вателя температуры 1, расположенного на расстоянии I от источ­ ника. При фиксированном / величина тт зависит только от ско­ рости потока с1г Несомненно, метод может успешно быть реализован лишь в том случае, если',источник Ц I | и приемник располагаются ~ ““ j—------ 1 строго по направлению по I тока. П оэтому наиболее це j V \ _j лесообразно их закрепление Г" \ внутри направляющей труб i 9 \ ки 2, обеспечивающей тре 1 буемую ориентацию.

Сигналом измерительной ---------------- ---------------. информации может являться либо непосредственно про­ межуток времени тт, либо частота следования меток, Рис. 8.12. Преобразователь с теп­ ловыми, «метками».

zt Ъ2 г если каж дая очередная метка формируется в момент приема пре­ дыдущей.

На характеристики преобразования в рассмотренной конструк­ ции существенное влияние оказывают значения постоянных вре­ мени источника тепла и приемного преобразователя температуры, а такж е диффузия метки в потоке. При прямоугольной форме импульса тока излучаемый импульс тепла /изл (см. рис. 8.12) вследствие инерционности источника получается искаженным.

Дальнейш ее движение метки приводит к ее «размазыванию» в по­ токе из-за диффузии, и принятый импульс tnр становится весьма сглаженным. И з-за изменчивости процесса диффузии в реальных условиях форма импульса tnp может значительно варьировать — это создает определенные трудности фиксации момента приема.

В простых лабораторных устройствах, применимых, например, для проведения исследований в гидравлических лотках, отмечен­ ные особенности легко учитываются путем синхронной записи обоих импульсов с их истинной формой и последующей обработки этой записи. Тем более что обработка формы принятого импульса позволяет судить о характере диффузии, т. е. дает дополнитель­ ную информацию о свойствах потока.

Поскольку для рассмотренного преобразователя информатив­ ными свойствами обладаю т лишь приращения температуры, то не­ сомненно, что приемный чувствительный элемент (ИП темпера­ туры) долж ен здесь использоваться в дифференциальном вари­ анте, т. е. в сочетании с аналогичным ЧЭ, находящимся в потоке, но имеющим значительно большую постоянную времени либо находящимся в невозмущенной зоне. Такая конструкция позволяет выделить «чистые» импульсы, избавившись от естественной измен­ чивости температуры потока.

В гидрологических исследованиях [19]. нашли применение измерители расходов, где регистрация метки производится двумя приемными ЧЭ, расположенными на фиксированном расстоянии друг от друга. При этом оба принятых сигнала оказываются р аз­ мазанными. Регистрация сигналов производится непрерывно, а скорость течения определяется с учетом полных энергий приня­ тых меток Т E n = \ F (т) Ti гед ti и тг — моменты начала и- конца принятой метки;

F ( t) — функция распределения интенсивности сигнала при приеме.

Этот прием позволяет снизить погрешность за счет размазы ­ вания, т. е. обусловленную неточностью определения момента про­ хождения меткой приемного ЧЭ.

При стремлении полностью автоматизировать процесс изме­ рений, например для условий in situ, определение момента прохо­ ждения меткой приемного ЧЭ целесообразно осуществлять путем предварительного формирования импульса прямоугольной формы из принятого размазанного импульса и последующим выделением одного из фронтов. Несомненно, при этом из-за вариаций формы исходного импульса, связанных с диффузией, возрастает случай­ ная погрешность определения момента прохождения и соответст­ венно случайная погрешность определения скорости. Уменьшения этой погрешности можно добиться осреднением ряда последова­ тельных результатов определений.

Радиоактивная метка создается в потоке путем его облучения от источника с изотопом кобальта (Со60) либо стронция (Sr90).

Как и в предыдущем случае, облучение должно быть импульс­ ным — это обычно обеспечивается электромеханическим устройст­ вом, в частности с помощью двигателя с обтюратором [14]. Д ля приема метки используются газоразрядные счетчики. Схематично конструкция преобразователя эквивалентна рассмотренной выше, причем облучение производится через отверстие в трубке, перио­ дически перекрываемое обтюратором.

Наличие электромеханических узлов обусловливает невысо­ кую перспективность подобного преобразователя для измерений in situ, особенно в автономном режиме, когда ограничено энерго­ потребление. Тем не менее радиоактивные измерители течений за рубежом с успехом использовались для океанологических иссле­ дований [49].

В последнее время проявляется большой интерес к преобразо­ вателям с электрохимическими метками [43, 66], позволяющим производить измерения в пограничном слое, не внося практически никаких искажений в поток. Способы создания подобных меток и их регистрации рассмотрены ниже.

Термогидрометрические преобразователи находят применение преимущественно для определения параметров турбулентного по­ дтока путем измерений пульсаций скорости в широком диапазоне частот. Это обусловлено их -динамическими свойствами. У при­ меняемых термогщцюметров значение постоянной времени может быть уменьшено до 10-2 с, что позволяет производить измерения в области частот пульсаций до 102 Гц при соответствующих усло­ виях эксплуатации.

Принцип действия типичного термогидрометрического преобра­ зователя (ТГП) заключается в следующем. Если в движущуюся среду, имеющую температуру tw, поместить ИП температуры, нагретый до температуры /г, причем tr ^tw, то поток тепла от преобразователя к среде будет зависеть не только от разности (tT tw), но и от скорости движения среды wT В результате оттока —.

тепла температура преобразователя при заданном и постоянном значении его подогрева будет уменьшаться пропорционально ит Такое уменьшение Л/г может служить сигналом измерительной информации о значении ит. Подобный режим использования тер­ могидрометров может рассматриваться как режим постоянства тока ТГП. Д ел о в том, что подогрев ТГП наиболее целесообразно обеспечивать за счет прохождения электрического тока нагрева / г через подогревный элемент с сопротивлением RT, в таком слу­ чае при / r= c o n st и Rv = const выделяемая в ТГП тепловая мощ­ ность Qr = I r R r оказывается постоянной.

Кроме режима / г= const, термогидрометры могут использо­ ваться в режиме постоянства температуры: 4 = const. При этом варьирующей величиной, пропорциональной ит, является выделяе­ мая мощность Qr, а при R T= const соответственно ток нагрева / г.

Выбор режима в реальных измерительных устройствах с ТГП обусловливается преимущественно конструктивными требованиями.

Каких-либо принципиальных различий метрологических свойств меж ду этими двумя возможными режимами использования ТГП не наблюдается.

В качестве основы конструкций ТГП применяют преобразова­ тели температуры (гл. 2 ), причем преимущественное распростра­ нение получило использование проволочных и полупроводниковые терморезисторов (ПТР и П П Т Р ).

Различают термогидрометры прямого и косвенного нагрева При прямом нагреве ПТР либо П П ТР используют в качестве ТГП без каких-либо конструктивных дополнений. Выделение требуе­ 2. мой тепловой мощности Qr в этом случае обеспечивается за счет прохождения тока.через ПТР (П П Т Р ), существенно увеличенного J по сравнению с измерительным током в реж име использования | ПТР (П П Т Р) как преобразователей температуры (см. п. 2.1).

Термогидрометры косвенного нагрева (рис. 8.13) содерж ат са ­ мостоятельную цепь с сопротивлением, выполненным, например, в виде нихромовой проволоки, которая при прохождении по ней тока / г обеспечивает выделение требуемой тепловой мощности в объеме ТГП. При косвенном нагреве в качестве основы ТГП могут применяться термопары (рис. 8.13 а ), типичные П ПТР Рис. 8.13. Термогидрометры косвенного нагрева.

в виде цилиндрических (б) и бусинковых (в) конструкций, а также специальные микро-ППТР с нитью подогрева, вмонти­ рованной в их корпус (г), например типа МТП-57.

В любом варианте конструкции, предназначенной для измере­ ний в воде, в отличие от термоанемометрических преобразовате­ лей (например, [2 0 ]), ТГП долж ен электрически изолиро­ ван от воды с целью исключения шунтирования. Это требует либо применения диэлектрических покрытий (лаковых, эмалевых, эпок­ сидных и т. д.), либо помещением ТГП в дополнительный з а ­ щитный корпус, аналогичный корпусам термопреобразователей (см. п: 2.1). Диэлектрические покрытия, как правило, нестойки к агрессивному действию морской воды и могут использоваться лишь в ТГП экспериментального назначения, т. е. при проведе­ нии ограниченных во времени измерений. Во-вторых, при обычном диэлектрическом покрытии ТГП оказываются незащищенными от гидростатического давления, а как отмечалось в ц. 2.1, при воз­ действии давления характеристики ПТР и П П Т Р 1 могут сущ ест­ венно изменяться (объемный тензоэф ф ект). В связи с этим при обычных диэлектрических покрытиях ТГП могут использоваться только в приповерхностных слоях одоря.

24 Расположение ТГП в защитном корпусе, несомненно, намного надеж нее, однако при этом значительно возрастает постоянная времени и измерения ограничиваются частотным диапазоном, обычно не превышающим единицы, в лучшем случае — десятки герц.

Уравнение теплового баланса термогидрометрического преоб­ разователя прямого нагрева на основе ПТР, расположенного в движущейся среде, записывается в следующем виде [19]:

IrRt — ( R t - R w ) ( A + B ^ + (-^-)dR t/dr, (8.25) где / г — ток нагрева, протекающий через ПТР;

R t — сопротивле­ ние нагретого ПТР;

R w — сопротивление ПТР при температуре потока;

А и В — параметры, зависящие от физических свойств ТГП и среды;

ит — скорость движения среды относительно ТГП;

Я т — теплоемкость ТГП;

а — температурный коэффициент сопро­ тивления ПТР;

R q — сопротивление ПТР при 273 К;

т — время.

В режиме постоянства тока (/г= const) величиной,., пропорцио­ нальной измеряемой скорости ит, является сопротивление R t. Как следует из выражения (8.25), Rt является, функцией не только ит, но также и R w„ которое в свою очередь есть не что иное, как характеристика температуры движущейся ореды tw. Таким обра­ зом, функция преобразования ТГП оказывается неоднозначной, и для задач определения ит необходимы дополнительные измере­ ния температуры tw, причем не только среднего значения t w, но и ее пульсаций бtw непосредственно в области расположения" ТГП. Однако несомненно, что tw вблизи ТГП существенно иска­ жена за счет воздействия теплового потока от ТГП. Тем самым измерения t.w и btw необходимо проводить на некотором удалении, а это -в свою очередь приводит к дополнительной погрешности из-за пространственных различий t w и бtw. Как показано в ра­ боте [71], эта погрешность может достигать ± ( 1 0 — 15)%.

В настоящее время наиболее качественной формой конструк­ ции ТГП считается форма клина, располагаемого вершиной в на­ правлении основного потока. Клин выполняется из стекла либо кварца. На обе его поверхности наносятся площадки термочув­ ствительных элементов: с одной стороны — площадка нагревае­ мого элемента, с другой — компенсационного. Площадки должны располагаться на одинаковом удалении от вершины клина (1,5— 2,0 мм ). Толщина площадок составляет 1— 2 мкм. Д ля защиты от действия морской воды площадки покрываются по специаль­ ной технологии диэлектрическими пленками S i 0 2 толщиной 0,1— 0,2 мкм.

В подобной конструкции нагреваемый и компенсационный эл е­ менты ТГП разделены термоизоляционной основой клина, но рас­ положены максимально близко друг к другу. С учетом характери стик обтекания клина можно считать, что они находятся практи] чески в одинаковых условиях и отмеченная дополнительная по­ грешность малосущественна.

Электрохимические преобразователи. Принципиальной особен­ ностью электрохимических ИП является очень низкий порог чув­ ствительности (0,5— 1,0 м м /с), что позволяет использовать их для ряда специальных исследований, в частности для измерения вер­ тикальных скоростей, распределения скоростей в пограничном слое, при исследованиях турбулентности и т. д. Н аряду с низким порогом чувствительности некоторые конструкции [ 122, 126] имеют чрезвычайно малые габариты, что создает существенные дополнительные преимущества.

Конструкция электрохимического ИП, предназначенного для использования в морской воде [ 12], содержит два точечных элек Рис. 8.14. Преобразователь с точечными электродами.

трода, впрессованных в диэлектрик и подключенных к цепи пе­ ременного тока (рис. 8.14). В зонах контакта электродов с водой образуются двойные электрические слои, которые в цепи перемен­ ного тока эквивалентны по действию конденсаторам Сдс с сопро­ тивлениями утечки Ry. Комплексные сопротивления этих участ­ ков включены последовательно с сопротивлением воды R w.

Значение удельной емкости двойного слоя примерно соответ­ ствует 16— 20 мкФ/см2. В преобразователе площадь зоны контакта электродов с водой уменьшена до размеров торца проволоки диа­ метром порядка 0,1 мм, что дает значение Сдс~ 1000ч-1500 пФ.

В результате резко возрастает роль двойного слоя в формирова­ нии полного сопротивления цепи. А при движении воды в приэлек тродной области происходит вынос зарядов из диффузной части слоя, из-за чего уменьшается его емкость и тем самым возрастает сопротивление переменному току.

Функция преобразования практически линейна в диапазоне скорости 0— 1 см/с. Оценка случайной погрешности составляет ± 0,4 мм/с при Р = 0,95 [119]. При проведении измерений необхо­ димо учитывать изменчивость температуры и солености воды, ко­ торые влияют в основном на R w.

Значительный интерес, при измерениях малых скоростей дви­ жения представляют многоэлементные электрохимические преоб­ разователи [66, 134], у которых существенно уменьшена зави­ симость выходного сигнала от температуры и солености воды.

В таких преобразователях применяются «инжектирующие» и «считывающие» электроды. Принцип действия преобразователей состоит в том, что инжектирующий электрод, являющийся, напри­ мер, анодом, обеспечивает заданное изменение концентрации оки­ сленной формы, ионов. Считывающие электроды, являющиеся в таком случае катодами, расположены на двух разных расстоя­ ниях от инжектирующего по направлению потока и реагируют на создаваемое им изменение концентрации, причем ближний элек­ трод реагирует, естественно, сильнее, чем дальний. Тем самым м еж ду считывающими электродами возникает разность токов, про­ порциональная скорости движения. Д ля обеспечения такого ре­ жима работы электроды располагаются соответствующими па­ рами, подключаемыми к самостоятельным источникам, тока, либо имеют один или два индифферентных электрода большого р аз­ мера [134].

В некоторых конструкциях многоэлементных электрохимиче­ ских ИП в качестве сигнала измерительной информации исполь­ зуется не разность токов меж ду считывающими электродами, а промежуток времени, за который участок с измененной концен­ трацией ионов проходит расстояние м еж ду инжектирующим и счи­ тывающим электродами, т. е. в этом случае фактически реали­ зуется метод меток, только метка в движущейся воде создается электрохимическим путем.

Поскольку, как следует из'рассмотренного, для электрохими­ ческих ИП не требуется, чтобы электроды образовывали какие либо выступы над поверхностью диэлектрического корпуса, а д о­ статочно, если они составляют одно целое с поверхностью, то ока­ зывается весьма перспективным их применение для эксперимен­ тальных исследований структуры пограничного слоя [66].

f Глава Преобразователи направления в устройствах для измерения течений 9.1. Магнитные преобразователи Наиболее простым и распространенным методом измерения;

направления является магнитный. Магнитные компасы различ­ ной конструкции широко используются в механических устрой­ ствах для измерения параметров течений, и вполне закономерно стремление применять их также в электронных устройствах, од­ нако при этом возникает ряд существенных сложностей.

Основная сложность заключается, по-видимому, в том, что при­ боры при измерениях 'in situ могут значительно отклоняться от­ носительно' горизонтального положения. При этом чувствитель­ ный'' элемент (магнитная стрелка, магнитная картушка) Должен сохранять это положение;

— такая задача решается как в судовых магнитных компасах, так и в компасах механических измери­ тельных устройств. Но для электронных устройств возникает еще одна задача — обеспечение надежного преобразования полож е­ ния чувствительного элемента в электрический сигнал. При про­ извольных вариациях элемента относительно горизонтали эта з а ­ дача является весьма непростой.

Известно большое количество преобразователей угла поворота в электрический сигнал, описанных, например, в работе [21].

Рис. 9.1. Конструкция преобразователя с со леноидальным электромагнитом.

Одцако^ преобладаю щ ее большинство из них не могут найти пря­ мого применения при конструировании магнитных преобразова­ телей направления. Всегда необходимы специфические изменения конструкции, учитывающие возможность вариаций относительно горизонтали и практически превращающие известную конструк­ цию в принципиально новую.

Характерным приемом является конструкция, описанная в ра­ боте [93]. Хорошо известно преобразование угла поворота в элек­ трический сигнал с помощью круговых потенциометров [14]. О д­ нако непосредственное скольжение конца магнитной стрелки как ползунка по потенциометру обеспечить практически невозможно — слишком малы усилия, развиваемые стрелкой. В рассматривае­ мой конструкции преобразователя (рис. 9.1) стрелка (либо маг­ нитная картушка) 1 в исходном состоянии располагается, как обычно, на острие иглы 2. П еред производством измерений на соленоидальный электромагнит 4 подается ток, при этом внутри соленоида создается магнитное поле, стремящееся развернуть стрелку по вертикали. В результате стрелка прижимается к кру­ говому потенциометру 3. Нуль кругового потенциометра установ­ лен по оси прибора, а поскольку стрелка перед прижимом располагалась по магнитному меридиану, то тем самым г.опротив ление участка потенциометра от нулевого положения до точки.при жма~'оказьщается...пропорциональным направлению измеряемого течения.

Рассмотренная конструкция является одной из наиболее про­ стых и довольно эффективных, хотя и имеет ряд существенных недостатков: ненадежность механического контакта, развиваю­ щееся во времени деформирование конца иглы, технологические Рис. 9.2. Схематическая конструкция электролитического магнитного преобразователя.

трудности балансировки картушки, большое энергопотребление _ п т. Д.

~~ Более надежна конструкция магнитного преобразователя, при­ мененная в АЦИТе [22]. Этот преобразователь также можно назвать потенциометрическим, однако в качестве сопротивления в нем используется специальная электропроводная жидкость — водно-спиртовой раствор с добавкой солеи. Преобразователь (рис. 9.2 а) состоит из герметического корпуса 3, заполненного электропроводной жидкостью 4, и плавающей в жидкости магнит­ ной картушки 5, имеющей вертикальную прорезь 6. Внутренняя полость картушки такж е заполнена жидкостью. С жидкостью кон­ тактируют металлические электроды 1, 2, 7 и 8, причем электрод 1 расположен внутри полости картушки, а электроды 2, 7 и снаружи в виде равностороннего треугольника. При такой кон­ струкции вертикальная прорезь 6 может рассматриваться как пол­ зунок непрерывного кругового потенциометра, имеющего отводы 2, 7, 8 (рис. 9.2 6 ). Чтобы однозначно определить положение пол­ зунка, измерения производят в два этапа: вначале подают на­ пряжение питания на отводы 2 и 8, затем на отводы 2 и 7. Для обоих случаев определяют значения потенциалов вывода 1 и, сравнивая их, получают положение ползунка.

С целью устранения быстрых вариаций картушки в преобра­ зователе применено демпфирование. Демпфирующ ее устройство представляет собой дополнительный компас, магнитосвязанный с основным. Внутренняя полость дополнительного компаса запол­ нена вязкой жидкостью (поликсилаксановым маслом ). Достигну J.L # Рис. 9.3. Кодирующие диски.

а —д и с к —д и с к б с двоичны м кодом, с кодом Грея.

тая основная погрешность преобразователя, такого типа, приме­ ненного в приборе АЦИТ, составляет ± 10°.

Одним из наиболее удобных и распространенных способов пре­ образования положения картушки в электрический сигнал, кроме рассмотренных, является' оптоэлектронный. Его несомненное пре­ имущество заключается в отсутствии какой-лйбо ~механической связи меж ду картушкой и оптоэлектронной схемой. В устройст­ вах с такими.преобразователями картушка обычно снабж ена ко­ дирующим диском, на котором в определенной последовательно­ сти нанесены прозрачные и зачерненные участки (рис. 9.3). С од­ ной стороны диска располагается источник света, а с другой стороны — набор фотодиодов '(фототранзисторов). П оследователь­ ность расположения прозрачных и зачерненных участков обуслов­ ливается используемым кодом. В дисках с двоичным кодом (рис. 9.3 а) каждой из концентрических дорож ек присваиваются соответствующие значения: 2°, 2 1, 22 и 23. Сочетание сигналов от фотодиодов (например, 2° + 23 = 9) отраж ает номер сектора. В ди­ сках с кодом Грея (рис. 9.3 6) применяются более сложные ком­ бинации, причем последовательность их такова, что при переходе от одного числа к другому изменяется одна из цифр кода (« I » — 0001, «2» — 0011, «3» — 0010, «4» — 0110 и т. д.). Это обеспечивает \ более высокую помехоустойчивость по сравнению с двоичным кодом. '. ' Р яд интересных малогабаритных конструкций магнитных ком­ пасов с преобразованием положения картушки в электрическую величину предложен в последние годы за рубежом.

В ряде устройств (пат. № 4027398, США, М КИ G 01 S 17/26, опубл. 7.06.77 г.;

пат. № 4327498, США, МКИ G 01 S 17/38, опубл. 4.05.82 г.;

пат. № 2316579, Франция, МКИ G 01 S 17/26, опубл. 4.03.77 г.)предлагаются различные варианты оригиналь­ ного преобразователя с верх­ ней опорой (рис. 9.4). Его ци­ линдрический корпус 3 залит прозрачной демпфирующей жидкостью. Внутри корпуса находится диск 4, закреплен­ ный на вертикальной оси 5.

В нижней части оси установ­ лена магнитная система 6. Вся эта конструкция обладает по­ ложительной плавучестью и своей верхней частью упира Рис. 9.4. Конструкция преобразова­ теля с верхней опорой.

ется в подпятник 1. Благодаря тому что -центр тяжести конструк­ ции расположен ниже центра плавучести, обеспечивается ее вра­ щение строго относительно вертикальной оси, т. е. диск 4 при на­ клонах корпуса преобразователя остается в горизонтальной пло­ скости. В нижней части корпуса закреплен источник света 7, а в : верхней части — считывающие фотодиоды 2. При этом на диске 4 нанесены кодовые дорожки таким образом, что сочетание "сигналов с фотодиодов 5 соответствует измеряемому направлению относительно ^агнитаого.же^идиана,_ "Т/ьем информации в подобных устройствах может осущ ест­ вляться не только пропусканием света через кодовый диск, но и с помощью других оптических приспособлений. В частности, пред­ ложен вариант конструкции (пат. № 2467387, Франция, МКИ G 01 D 5/36, G 01 S 17/26, опубл. 8.05.81 г.), 'где/рвет. Падаю щ ий на поверхность диска, связанного с магнитной системой, вторично перензлуч;

:етея и попадает на фотоэлектрические кодирующие преобразователи. Известна также конструкция преобразователя с волоконно-оптическим выходом (пат. № 4139949, США, МКИ G 01 S 17/24, опубл. 20.02.79 г.);

позволяющим обеспечивать ди­ станционное кодирование положения картушки.

Д ля преобразования положения картушки в электрический сигнал в последнее время начали широко- использоваться новые магниточувствительные : устройства — магнитодиоды (пат. № 4250626, США, М КИ G 01 S 17/04, опубл. 17.02.81 г.) и пластинчатые элементы Холла (пат. № 1543895, Великобритания, М КИ G 01 S 17/26, опубл. 11.04.79 г.).

В связи со значительным повышением чувствительности современных элементов Холла они начали применяться непо­ средственно как чувствительные элементы магнитных ком­ пасов.

В конструкции США (пат. № 4255866, США, МКИ G 01 S 17/30, опубл. 17.03.81 г.) используются три элемента Холла, два из которых расположены в одной и той ж е плоскости, причем их главные оси магниточувствительности перпендикулярны друг другу. Третий элемент расположен своей осью под углом 45° к этой плоскости. Элементы подключены к источнику перемен­ ного напряжения. Путем соответствующей обработки сигналов, снимаемых с этой решетки элементов, формируется аналоговый сигнал, пропорциональный положению решетки относительно маг­ нитного меридиана. Основным достоинством такой конструкции является возможность жесткого крепления решетки элементов на любой вариант корпуса измерительного устройства.

9.2. Феррозондовые преобразователи Феррозондовые преобразователи направления выгодно отлича­ ются от типично магнитных (магнитных компасов) отсутствием вращающихся частей. В условиях автономной работы приборов и особенно при их установке в море это является немаловажным достоинством.

Типичный феррозондовый преобразователь представляет собой устройство, состоящее из двух ферромагнитных сердечников (рис. 9.5 а) с распределенными по их длине обмотками возбу­ ждения 3 и 4 и измерения 2. Обмотки возбуж дения включены последовательно и встречно. Обмотка измерения охватывает оба сердечника. Сущность процессов, происходящих в феррозондовом преобразователе, обусловлена взаимодействием в объеме обоих сердечников внешнего измеряемого поля и вспомогательного пе­ ременного поля, формируемого током, подаваемым в обмотки воз­ буждения. При взаимодействии полей, в измерительной обмотке наводится ЭДС, величина которой характеризует внешнее из­ меряемое поле. М ожно считать, что при соответствующих разм е­ рах сердечник феррозонда намагничивается под действием проек­ ции внешнего поля на его продольную ось и совершенно нечув­ ствителен к магнитным полям, направленным нормально к его продольной оси. В результате феррозонд во внешнем магнитном поле обладает диаграммой направленности, и ЭДС, индуцируемая в измерительной обмотке, будет пропорциональна проекции внеш­ него магнитного поля на продольную ось феррозонда. Величина 17 Заказ № 411 этой ЭДС может быть определена из следующего соотноше­ ния [24]:

ек = —а»и йФ/dx = —WHd ( H ^ s ) / d x = — # 0sm-o®h d\iR/dx, (9.1) где w„ — число витков измерительной обмотки;

Ф — магнитный поток в сердечнике;

т — время;

Я 0 — проекция напряженности из­ меряемого поля на продольную ось феррозонда;

s — площадь по­ перечного сечения сердечника;

(х0 = 4л • 10-7 Гн/м — магнитная по­ стоянная;

(А — дифференциальная магнитная проницаемость сер­ д дечника.

Рис. 9.5. Конструкция и принцип действия преобразователя в виде двух­ стержневого феррозонда.

Вспомогательное поле, формируемое переменным током в об­ мотках возбуждения, вызывает периодические изменения диф ­ ференциальной магнитной проницаемости |а д. В результате обеспе­ чивается чувствительность феррозонда к Я 0= const.

Дифференциальная магнитная проницаемость (ад связана с эф ­ фективной проницаемостью |яЭф lxA^ d l H lx ^ ( H ) ] / d H = i x ^ ( H) + H d ^ ( H ) / d H, (9.2) т. е. |А = |1эф только в случае Я = О либо d n ^ ( H ) / d H = 0. В общем д случае (А д^=[АЭ причем нелинейность связи {ад (Я ) выражена зн а­ ф, чительно сильнее, чем у (Аф (Я ).

Э У феррозондов могут быть реализованы два режима работы.

В первом в цепь возбуж дения подается сумма слабого перемен­ ного и сильного постоянного токов. В таком случае значение |ад (рис. 9.5 б) смещается в сторону H s и благодаря наличию слабой переменной составляющей обеспечивается требуемая периодиче­ ская изменчивость |1Д в каждом из сердечников. В отсутствие внешнего поля влияние этих изменений на сигнал в измеритель­ ной обмотке взаимно скомпенсировано и ек = 0. При Н 0ф 0 и соот­ ветственно B 0= \.iH0=0 вследствие нелинейности зависимости цд (Я ) возникают различия в изменчивости (хд у обоих сердечни­ ков, а в результате — ЭДС в измерительной обмотке, пропорцио­ нальная В 0. О днако'этот режим сравнительно редко используется.

Как следует из описанного принципа, он требует очень высокой стабилизации постоянной составляющей тока возбуж ­ дения, что не всегда осущ е­ ствимо.

Во втором режиме в цепь возбуждения подается толь­ ко переменный ток, причем амплитуда этого тока та­ кова, что создаваем ое им Рис. 9.6. Полная функциональная схема феррозондового преобразо­ вателя.

магнитное поле Hi = Hm s iп сот (рис. 9.5 6) периодически превы­ шает напряженность магнитного насыщения Hs. Это происходит четыре раза за период (сот). В результате изменения цд проис­ ходят с удвоенной частотой. При отсутствии внешнего поля, как и ранее, влияние изменчивости цд каждого из сердечников на сигнал в измерительной обмотке взаимно компенсируется. При В 0ФО в обмотке появляется ЭДС ек в виде разнополярных им­ пульсов, следующих с удвоенной частотой по отношению к току возбуждения. У такого выходного сигнала можно-вы делить три характеристики, которые пропорциональны измеряемой индукции В 0: среднее значение ЭДС, пиковое значение и амплитудное зн а­ чение второй гармоники.

-В качестве сигнала измерительной информации в феррозондо вых преобразователях наиболее распространено использование амплитудного значения ЭДС второй гармоники. Именно для та­ кого режима использования характерна максимальная чувстви­ тельность преобразования.

Полная схема преобразователя, кроме непосредственно фер­ розонда 3 (рис. 9.6), содержит источник возбуждения 1 с филь­ тром пропускания 2, настроенным на частоту тока возбуждения первой гармоники, систему фильтров 4, содержащую, заграж даю ­ щий фильтр первой гармоники, и фильтр пропускания второй гар­ моники, селективный усилитель второй гармоники 5, умножитель 17* ( Х 2 ) частоты 6 и синхронный детектор 7. В результате на вы­ ходе синхронного детектора формируется выпрямленное напря­ жение, пропорциональное амплитудному значению второй гармо­ ники, а знак соответствует'направлению вектора В0.

П реобразователь направления, содержащ ий два взаимно пер­ пендикулярных феррозонда, расположенных в горизонтальной пло­ скости, рассматривается в работе [124]. Продольная ось х одного из феррозондов совпадает с осью прибора, ориентируемого по потоку, например, с помощью типичного рулевого оперения. Оба феррозонда используются в режиме второй гармоники. Их выход­ ные сигналы (до детектирования) являются синусоидальными и имеющими в общем случае произвольные фазы а и р. Амплитуды сигналов пропорциональны проекциям горизонтальной составляю^ щей магнитного поля Земли Н3 на продольные оси феррозондов х и у соответственно:

U = А х sin x -К а) = S H 3 cos ф sin + а), (9.3) (Qt (Qt : U у А у sin + р) = ~SH3 sin ф sin + p), (9.4) (Qt (Qt где S — чувствительность преобразования (предполагается, что каналы идентичны);


ф ^ угол м еж ду направлением вектора Н (магнитного меридиана) и осью х;

Q — круговая частота сигнала второй гармоники., Если фазы сигналов смещены на -у- (а = 0, Р = - у ), то их сум­ мирование дает синусоидальный сигнал U %= Л2 sin (Qt + ф) = S H 3 sin (Qt + ф), (9.5) т. е. сдвиг фаз меж ду суммарным сигналом Us и сигналом Ux оказывается равным углу меж ду направлением магнитного ме­ ридиана и направлением оси феррозонда, ориентированного по потоку.

Более удобна по сравнению с двумя двухстержневыми ферро­ зондами конструкция на основе тороидального магнитопровода ^рис. 9.7) с пятью обмотками. Равномерно распределенная по всему тороиду обмотка 1 является возбуждающ ей. Располож ен­ ные попарно по взаимно перпендикулярным направлениям об­ мотки 2 и 4, 3 и 5 включены как приемные. Обмотки в каждой паре соединены последовательно и встречно. В результате при идентичности обмоток выходной сигнал каждой пары в отсутст­ вие внешнего поля равен нулю. Если вектор магнитного поля расположен в направлении АА', то вследствие тех ж е причин, что и в двухстержневом феррозонде, меж ду обмотками 3 и 5 появ­ ляется сигнал рассогласования, содержащий вторую гармонику частоты возбуждения. М еж ду обмотками 2 и 4 в такой ситуации рассогласование отсутствует и выходной сигнал этой пары равен нулю. Если вектор расположен по направлению ВВ', то сигнал второй гармоники появляется в паре 2 и 4 и становится равным нулю в паре 3 и 5. При произвольном расположении вектора си­ гналы есть в обеих парах, и значения этих сигналов пропорцио­ нальны проекциям вектора на направления АА' и ВВ'. Угол ме­ ж ду вектором магнитного поля и одним из направлений, напри­ мер АА', определяется как арктангенс отношения сигнала в паре 2 и 4 к сигналу в паре 3 и 5.

Естественно, все эти взаимосвязи оказываются справедливыми | лишь при горизонтальном расположении плоскости кольца ферро | зонда либо площадки, на которой размещены стержни (в двух Рис. 9.7. Преобразователь на основе феррозонда с тороидальным магнитопроводом.

стержневом варианте). Их отклонение от горизонтального поло­ жения приводит к тому, что направление проекции Н3 на пло­ скость расположения (что собственно и является входной вели­ чиной преобразователя) становится существенно отличным от направления магнитного меридиана, т. е. появляется систематиче­ ская составляющая погрешности, которую нео0ходимо автомати­ чески устранять в условиях натурных измерений.

Феррозондовый преобразователь направления течения исполь­ зован в измерителе GT3 [157];

основная погрешность составляет ± 5°.

В измерителях течений, предназначенных для глубоководных постановок, горизонтальность расположения обеспечивается на­ дежной балансировкой всего прибора относительно точки его подвески. Дополнительная стабилизация в горизонтальном по­ токе создается с помощью вспомогательных крыльев, располож ен­ ных на рулевом оперении аналогично тому, как это сделано в стан­ дартных механических приборах типа ВММ, БПВ и др. [101].

Эта задача становится более сложной при реализации уст­ ройств, предназначенных дл я приповерхностных измерений, где проявляется сильное влияние волнения [72]. Здесь целесообразно использовать автоматически стабилизируемые площадки с з а ­ крепленными на них феррозондами. Подобная задача решается также в самолетных феррозондовых компасах [25], где распо­ ложенные «треугольником» двухстержневые феррозонды закре­ плены на поплавке, свободно плавающем в. жидкости внутри гер­ метичной полости. При изменениях положения корпуса компаса поверхность жидкости и соответственно поплавок остаются в го­ ризонтальной плоскости.

В принципе, возможно отдельно определить углы наклона осей каждого из феррозондов относительно горизонтали, например, с помощью электрохимических наклономеров [126], и затем обра­ ботать сигналы феррозондов с учетом этих углов, однако в прак­ тических разработках подобный метод пока не нашел применения.

Список литературы 1. А. с. 870982 СССР, МКИ Q 01 К 11/24. Устройство для измерения тем пературы/А. В.Тамулис.— № 2860337/18—10;

Заявлено 29.12.79. Опубл. 7.10.82., Бюлл. изобр. СССР, 1981, № 37.— С. 45.

2. А. с. 769364 СССР, МКИ Q 01 К 11/24. Устройство, для измерения темпе ратуры/А. И. Лукашевичюс и др.— № 2668973/18—10;

Заявлено 25.09.78. Опубл.

7.10.80 — Бюлл. изобр. СССР, 1980, № 37.— С. 46.

3. А. с. 750294 СССР, МКИ G 01 К 11/12. Устройство для исследования температурных полей/Ю. Р. Войцехов и М. М. Чернякова.— № 2603240/18—10;

Заявлено 11.04.78;

Опубл. 23.07.80. Бюлл. изобр. СССР, 1980, № 27.— С. 82.

4. А. с. 542918 СССР, МКИ G 01 К 7/16. Устройство для измерения тем пературы/И. А. Степанюк.— № 1959719/10;

'Заявлено 25.09.73;

Опубл. 15.01.77.

Бюлл. изобр. СССР, 1977, № 2.— С. 64..

5. А. с. 892236 СССР, МКИ G 01 К 7/16. Устройство для измерения темпе ратуры/И. А. Степанюк.— № 2900474/18—10;

Заявлено 28.03.80;

Опубл. 23.12.81.

Бюлл. изобр. СССР, 1981, № 47.— С. 54.

6. А. с. 1174781 А СССР, МКИ G 01 К 7/26. Датчик пульсаций темпера туры/И. А. Степанюк.— № 3715262/24—10. Заявлено 16.01.84. Опубл. 23.08.85, Бюлл. изобр. СССР, 1985, № 31.— С. 88.

7. А. с. 1109619 А СССР, МКИ G 01 27/02. Устройство для измерения электропроводности морской воды/И. А. Степанюк.— № 3527593/18—25 и 2.03. № 3558770/18—25;

Заявлено 18.10.82. Опубл. 23.08.84. Бюлл. изобр. СССР, 1984, № 31.— С. 55.

8. А. с. 815697 СССР, МКИ G 01 С 13/00. Устройство для измерения мор­ ских длинных волн/Г. Н. Мар и И. М. Шендерович.— № 2985223/10;

Заявлено 16.04.79;

Опубл. 23.03.81. Бюлл. изобр. СССР, 1981, № 11,— С. 201.

9. А. с. 1052869 А СССР, МКИ G 01 С 13/00. Устройство для измерения параметров волнения/И. А. Степанюк.— № 3367076/18—10;

Заявлено 16.12.81.

Опубл..7.11.83. Бюлл. изобр. СССР, 1983, № 41.— С, 158.

10. А. с. 1091021 А СССР, МКИ G 01 С 13/00. Способ измерения парамет­ ров морских волн/И. А. Степанюк.— № 3563235/18—10;

Заявлено 14.03.83;

Опубл. 7.05.84. Бюлл. изобр.'СССР, 1984, № 17,— С. 202.

11. А. с. 678313 СССР, МКИ G 01 С 13/00. Способ измерения параметров морских волн и устройство для его осуществления/М. М. Усенков.— № 2121432/ 18—10. Заявлено 12.06.76;

Опубл. 23.04.77. Бюлл. изобр. СССР, № 29.— С. 184.

12. А. с. 708230 СССР, МКИ G 01 Р 5/08. Измеритель скорости движения воды/И. А. Степанюк;

— № 2093102/18—10. Заявлено. 6.01.75. Опубл. 5.01.80.

Бюлл. изобр. СССР, 1980, № 1.— С. 89.

13. А б р а м о в Ю. М. и др. Низкочастотные магнитные поля океани­ ческого происхождения в прибрежной зоне//Морское магнитотеллурическое зон­ дирование. Сб. науч. работ ИЗМИРАН.— М., 1978.— С. 39—47.

14. А г е й к и н Д. И., К о с т и н а Е. Н., К у з н е ц о в а И. Н. Датчики контроля и регулирования.— М.: Машиностроение, 1965.— С. 643.

15. А з и м о в Р. К. Измерительные преобразователи с тепловыми распре­ деленными параметрами.— М.: Энергия, 1977.— С. 78.

16. А к и н д и н о в В. В., Н а р ы ш к и н В. И., Р я з а н ц е в А. М. Элек­ тромагнитные поля в морской воде: обзор//Радиотехника и электроника.— 1976, т. 21, вып. 5.— С. 913—944.

17. А н д р е е в а Л. Е. Упругие элементы приборов.— М.: Машгиз, 1962.— С. 138.

18. А н т о н о в а Л. М., З а б у р д а е в В. И. Индуктивный электросолемер с представлением информации в двоичном коде//Методы и Приборы для иссле­ дования физических процессов в океане/Труды МГИ.— Т. 36.— Киев: Наукова думка, 1966.— С. 85—95.

19. А р б у з о в И. А. Электрические измерения гидрологических величин.— Л., Изд. ЛГМИ, 1975,— С. 158.

20. А ф и н о г е н о в Л. П., Г р у ш и н С. И., Р о м а н о в Е. В. Аппаратура, для исследований приземного слоя атмосферы.— Л.: Гидрометеоиздат, 1977.— С. 320.

21. А х м е т ж а н о в А. А. Высокоточные системы передачи угла автома­ тических устройств.— М.: Энергия, 1975.— С. 288.

22. Б а л а к и и Р, А. Автономный цифровой измеритель течения, темпера­ туры, электропроводности воды, глубины погружения (АЦИТТ)//Руководство по гидрологическим работам в океанах и морях.— Л.: Гидрометеоиздат, 1977.— С. 537—547.

23. Б е з з у б и к О. Н. Поперечная чувствительность полупроводниковых тензорезисторов//Труды ЛИАП, 1968.— Вып. 58.— С. 41—46.

24. Б о б р о в н и к о в Л. 3., К а д ы р о в. И. Н., П о п о в В. А. Электро разведочная аппаратура и оборудование.— М.: Недра, 1979.— С. 334..

25. Б от д а н ч е н к о Н. М., В о л о ш и н Г. Ю Б е л ы х В. С. Курсовые., системы и навигационные автоматы самолетов гражданской авиации.— М.:

Транспорт, 1971.— С. 268.

26. Б р а г и н Б. К. Типовые градуировочные характеристики низкотемпе­ ратурных термопар/Новые научно-исследовательские работы по метрологии.— М.—Л.: Йзд-во стандартов, 1964.— С. 38.

27. Б р и л л и н д ж е р Д. Временные ряды: Обработка данных и теория.— М.: Мир, 1980,— С. 536.

28. Б р у к Б. С. Полярографические методы.— М.: Энергия, 1972.— С. 160.

29. В а г а н о в В. И. Интегральные тензопреобразователи.— М.: Энерго атомиздат, 1983.— С. 137.

30. В и ш н я к о в а В. А., П а н о м а р е в а Л. С. Методы определения солености, кислорода и элементов макросостава морской воды//Промысловая океанология, вып. 1: Обзорная информация,— сер. 9/ЦНИИТЭИРХ,— М., 1973.— С. 1—27.


31. Г и н з б у р г В. В. Магнитоупругие датчики. — М.: Энергия, 1970.— С. 70.

32. Г о в о р к о в В. А. Электрические и магнитные поля.— М.: Энергия, 1968,— С. 488. ' 33. ГОСТ 8.326—78. Метрологическое обеспечение разработки, изготовления и эксплуатации нестандартизованных средств измерений.— М.: Изд-во стандар­ тов, 1983,— С. 14.

34. ГОСТ 8.009—84. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.— М.: Изд-во стандартов, 1985.— С. 38.

.35. ГОСТ 11.005—74. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров экспоненциального распределения и распределения Пуассона.— М.: Изд-во стандартов, 1974.— С. 29.

36. ГОСТ 18458—84. Приборы, оборудование и плавсредства, наблюдений в океанах и морях. Термины и определения.— М.: Изд-во стандартов, 1984.— С. 9.

37. ГОСТ 16263—70. Метрология. Термины и определения.— М.: Изд-во стандартов, 1984.— С. 53. ’ 38. ГОСТ 8.401—80. Классы точностй средств измерений. Общие требова­ ния.— М.: Изд-во стандартов, 1984.— С. 12.

39. ГОСТ 8.011—72. Показатели точности измерений и формы представле­ ния результата измерений.— М.: Изд-во стандартов, 1972,— С. 5.

40. ГОСТ 1.25—76. Государственная система стандартизации. Метрологиче­ ское обеспечение.— М.: Изд-во стандартов- 1977.— С. 12.

41. ГОСТ 8.207—76." Прямые измерения с многократными наблюдениями.

Методы обработки результатов наблюдений.— М.: Изд-во стандартов, 1979.— 'С. 10.

42. Г р а ф о в Б. М. и др. Возможности электрохимических методов ис­ следования турбулентного пограничного слоя в натурных условиях//Экспери ментальные методы и аппаратура для исследования турбулентности:— Новоси­ бирск: изд. СО АН СССР, 1977,— С. 131 — 138.

43. Г р е к о в и ч А. Л., М о р а ч е в с к и й. Д. Е. Потенциометрический ме­ тод определения концентрации ионов натрия и калия в природных водах.— Л.:

Изд-во ЛГУ им. Жданова, 1975.— С. 26.

44. Г р и г о р о в О. Н. Электрокинетические явления.— Л.: Изд-во ЛГУ им. Жданова, 1973.— С. 212.

45. Д а в и д а н И. Н., Т р а п е з н и к о в Ю. А. Проблемы исследования высокочастотной области спектра ветрового волнения: обзор.— Обнинск: Изд.

I ВНИИГМИ—МЦД, 1981,— С. 46.

I 46. Д а в и д а н И. Н., Т р а п е з н и к о в Ю. А. Методика измерений, ана­ лиза и расчета «равновесного» интервала спектра ветровых волн//Труды ГОИН, 1983,— Вып. 169.— С. 31—41.

47. Д е л а х е й П. Двойной слой и кинетика электродных процессов.— М.:

Мир, 1967,— С. 351.

48. Д е м и д о в и ч Б. П., Ш у в а л о в а Э. 3. Численные методы ана­ лиза.— М.: Наука, 1967.— С. 368.

49. Д е р ю г и н К- К-, С т е п а н ю к И. А. Морская гидрометрия.— Л.:

Гидрометеоиздат, 1974.— С. 392.

50. Д о к у к и н а Н. Б. и д р. Электроакустические частотные датчики циф­ ровых газоанализаторов, плотномеров, уровнемеров и манометров//Приборы и системы управления.— 1968. № 6. С. 15—19.

51. Д о р о н и н Ю. П. Взаимодействие атмосферы и океана.— Л.: Гидро ! метеоиздат, 1981.— С. 288.

52. Д о ц е н к о С. В. Теоретические основы измерения физических полей океана.— Л.: Гидрометеоиздат, 1974.— С. 152.

53. Д о ц е н к о С. В. Датчик электропроводности морской воды как изме 1 ритель мощности электрических потерь//Труды МГИ.— 1967.— Т. 39.— С. 43—51.

I 54. Е ф и м о в " В. В., Х р и с т о ф о р о в Г. Н. Реверсивный датчик скоро­ сти течения//Методика и аппаратура для гидрофизических исследований.— Киев:

Наукова думка, 1969.— С. 93—96.

55. Ж о х о в А. Д., Г р о м о в а И. И. Применение термоэлектрических датчиков для измерения температурных пульсаций в море и усовершенствование технологии изготовления многоспайных термобатарей//Труды МГИ. Т. 36.— С. 135—141.

56. Ж у к о в Ю. П., К у л а к о в М. В. Высокочастотная безэлектродная кондуктометрия.— М.: Энергия, 1968.— С. 111.

' 57. Ж у ч е н к о М. М., И в а н о в В. М. Расчеты гребных винтов.— М.—Л.:

Машгиз, 1953.— С. 276.

58. З а б у р д а е в В. И., С о л о в ь е в а Р. Н. К вопросу схемной компен­ сации температурной погрешности частотных датчиков давления типа ДДВ при измерениях глубины погружения гидрофизических- приборов//Морские гидрофи­ зические исследования.— 1975.— № 4.— С. 138—140.

59. 3 е л ен Б1й А. И., М а р Г. Н., Ш е н д ер о в и ч И. М. Расчет опти­ мальных характеристик полосового фильтра для измерения волн цунами//Труды НИИГМП,— 1983,— Вып. 43,— С. 64—67.

60. З ' е л ь д и с В. И., Р о з е н б е р г А. Д. Портативный двухканальный волномер с выводом данных на перфоленту для обработки на ЭЦВМ//Автома тизация научных исследований морей и океанов/МГИ АН УССР.— Севастополь.

1971.— С. 23—28.

61. И о н о с е л е к т и в н ы е э л е к т р о д ы /П од ред. Р. Дарста.— М.: Мир, 1972,— 430 с.

62. К а н д ы б а В. В., Б о г а т ы р е в Е. Е., Б а з д ы р е в а В. М. Квар­ цевые термочастотные преобразователи и перспектива их применения в аппа­ ратуре для гидрологических исследований//Автоматизация научных исследова­ ний морей и океанов. Ч. 2/МГИ АН УССР, Севастополь, 1971.— С. 4—10.

63. К а р п у ш а В. Е., Ч е р н о в Б. С. Измерение атмосферного давле­ ния.— Л.: Гидрометеоиздат, 1973.— С. 277.

64. К а с и м з а д е М. С., Х а л и л о в Р. Ф., Б а л а ш о в А. Н.. Электро­ кинетические преобразователи информации.— М.: Энергия, 1973.— С. 134.

65. К а л а ш н и к о в П. А. Первичная обработка гидрологической инфор­ мации.— Л.: Гидрометеоиздат, 1985.— С. 152.

66. К а ш и н с к и й О. Н., М а л к о в В. А. Аппаратура для исследования основных характеристик турбулентных течений с помощью электродиффузион ного метода//Экспериментальные методы и аппаратура для исследования тур­ булентности/СО АН СССР,— Новосибирск, 1977.— С. 124—131.

67. К и я с б е й л и А. Ш., И з м а й л о в А. М., Г у р е в и ч В. М. Ча­ стотно-временные ультразвуковые расходомеры и счетчики.— М.: Машинострое­ ние, 1984,— С. 127.

68. К о н я е в К. В. Локальная узкополосность как характерная черта случайных волновых полей в океане/'/ДАН СССР.— 1984.— Т. 276.— № 4. — С. 843—846.

69. К р и в о н о с о в А. И., К а у ф м а н В. Я. Статистические характери­ стики поликристаллических терморезисторов.— М.: Энергия, 1976.— 120 с.

70. К о р о в и н В. П. К вопросу о создании стабильных в потоке жидкости первичных преобразователей растворенного кислорода//Исследование и освоение Мирового океана/Сб. науч. работ ЛПИ.— 1980.— Вып. 72.— JL: С. 91—97.

71. К у м у н ж и е в К- В.. О чувствительности и погрешностях при термо анемометрических измерениях//Автоматизация научных исследований морей и океанов/МГИ АН УССР.— Севастополь, 1968.— С. 30—35.

72. К у н е ц Т. А., Л а б е й ш В. Г., М а й е р А. В. О влиянии волнения и течения на работу БПВ-2 в буйковой постановке//Труды ААНИИ.— 1970.— Т. 293,— С. 183.

73. Л е в ш и н а Е. С., Н о в и ц к и й П. В. Электрические измерения физи­ ческих величин.— Л.: Энергоатомиздат, 1983.— С. 320.

74. Л ей б о А. Б. и д р. К вопросу о магнитном поле от морских волн// Геомагнитные исследования.— 1975.— № i6.— С. 28—29.

75. Л и п т а к Б. Г., К а т и н е к и й Р. К. Ультразвуковые измерители уровня и расходомеры в США//Контрольно-измерительная техника, Э.—И.— 1975,— № 7,— С. 19—23. г 76. М а к с и м о в Б. А. Прибрежный волнограф.— Труды НИИГМП.— 1971,— Вып. 24,— С. 90—95.

77. М а к л а к о в А. Ф:, С н е ж и н с к и й В. А., Ч е р н о в Б. С. Океано­ графические приборы.— Л.: Гидрометеоиздат, 1975.— С. 384.

78. М а к а р о в А. К., С в е р д л и н В. М. Приборы для измерения pH.— М.: Энергия, 1970.— С. 68.

79. М а л о в В. ‘ В. Пьезорезонансные датчики.— М.: Энергия, 1978.— С. 248.

80. М а р Г. Н., Ш е н д е р о в и ч И. М., Ф о л и м о н о в С. А. Дистанци­ онный измеритель уровня для озер и водохранилищ//Труды НИИГМП.— 1983.— Вып. 43.— С. 60—63.

81. М е т о д и ч е с к и е у к а з а н и я по эксплуатации океанографического измерительного комплекса зонд-батометр,— Л.: Гидрометеоиздат, 1 1981.— С. 80.

82. М е т о д ы о б р а б о т к и результатов наблюдений при измерениях/ Труды метрологических институтов СССР.— 1972.— Вып. 134 (194). С. 117.

83. М е л ь н и ч е н к о Н. А. Ядерная магнитная релаксация в морской воде: Автореф. дисс. канд. физ.:мат. наук.— Л.: Изд. ААНИИ, 1981.— С. 22.

84. М и ш и н В. Е., Р о т б е р т И. Л. Малоинерционный полупроводнико­ вый термодатчик для жидких подвижных сред//Автоматизация научных иссле­ дований морей и океанов. Ч. 2. МГИ АН УССР,— Севастополь. 1968.— С. 23—29.

85. Н е ч а е в Г. К- Полупроводниковые термосопротивления в автома тике.— Киев: Гостехиздат УССР, 1962.— С. 254.

86. Н о в и ц к и й П. В. Основы информационной теории измерительных устройств.— Л.: Энергия, 1968,— С. 248.

87. Н о в и ц к и й П. В., К н о р р и н г В. Г., Г у т н и к о в В. С. Цифровые приборы с частотными датчиками,— Л.: Энергия, 1970.— С. 423.

88. Н о в ы ш В. В. Измерения заглубления электродов и натяжения кабе­ лей ЭМИТ//Исследование геомагнитного поля на акваториях морей и океанов/ ИЗМИРАН,. М. 1978,— С. 200—208.

89. Н у б е р т Г. П. Измерительные преобразователи неэлектрических вели­ чин.— Л.: Энергия, 1970.— С. 360.

90. Н ь ю м е н Д ж. Электрохимические системы.— М.: Мир, 1977.— С. 463.

91. П а в л е н к о Ю. В., X р и с т о ф о р о в' Г. Н. Новая конструкция бес­ контактного датчика электропроводности морской воды //Труды МГИ АН У С С Р,- 1966,— Т. 36,— С. 96-102.

92. П а р а м о н о в А. Н., Г р е к о в Н. А., И в а н о в А. В. Буксируе­ мый измерительный комплекс для исследования изменчивости интегральной температуры верхнего слоя океана//Океанология.— 1980.— Т. 20, вып. 4.— С. 937—942.

93. П а р а м о н о в А. Н., К у ш н и р В. М., 3 а б у р д а е в В. И. Совре­ менные методы и средства измерения гидрологических параметров океана.-— Киев: Наукова думка, 1979.— С. 248.

94. П е к а р ь И. К. Методы определения температуры и перспективы при­ менения кварцевых резонаторов в термометрии//Обзоры по электронной тех­ нике.— 1970.— Вып. 7 (23).— С. 39.

95. П о л у л я х К. С., Г у с е л ь н и к о в В. К. К теории бигенераторных аналого-цифровых преобразователей физических величин//Метрология.— 1983.— № 7.— С. 10—14.

96. П о п о в Н. И., Ф е д о р о в К- Н-, О р л о в В. М. Морская вода.— М.:

Наука, 1979.— С. 327.

- 97. П р и т ы к и и Л. М., Д р а н о-в с к и й М. Г., П а р к ш е я н X. Р. Клеи и их применение в электротехнике.— М.: Энергоатомиздат, 1983.— С. 136.

98. П р о б л е м ы получения и обработки информации о физическом состоя­ нии океана и атмосферы над ним//Экспресс-информация, № 5.— Киев: Наукова думка, 1966.— С. 103.

99. П р о б л е м ы получения и обработки информации о физическом со­ стоянии океана/Изд. МГИ АН УССР.— Севастополь, 1967.— С. 256.

100. Р а с ч е т и конструирование расходомеров/Под ред. П. П. Кремлев­ ского.— Л.: Машиностроение. 1978.— С. 224.

101. Р у к о в о д с т в о по гидрологическим работам в океанах и морях.— Л.: Гидрометеоиздат, 1977.— 725 с.

102. С а б и н и н К. Д. О выборе соответствия между периодичностью изме­ рений и инерционностью прибора//Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана, 3. 1967. № 7,— С. 473—480.

103. С г и б о в А. П., Т р у х а ч е в Б. С., Н о с о в с к и й А. В. Темпера­ турная компенсация ухода нуля мостового тензопреобразователя//Приборы и системы управления. 1975. № 11.— С. 24—26.

104. С е л и н Е._ А., В о л о в с к и й В. В., П е к а р ь И. К. Автономный цифровой фоторегистратор температуры морской воды//Автоматизация научных исследований морей и океанов. Ч. 1/МГИ АН УССР, Севастополь: 1970, С. 74—78.

105. С е м е н о в В. Ю., Ф о н а р е в Г. А. Измерение производных естест­ венного электрического поля в море//Морское магнитотеллургическое зондиро вание/ИЗМИРАН.— М. 1978.— С. 71—74.

106. С е р а в и н Г. Н. Измерение скорости звука в океане.—'-Л.: Гидроме­ теоиздат, 1979.— С. 136.

107. С и н т е з активных RC-цепей/Под ред. А. А. Ланнэ.— М.: Связь, 1975.— С. 296.

108. С м а г и н А. Г. Прецизионные кварцевые резонаторы.— М.: Изд-во стандартов, 1964.— С. 240.

109. С м а г и н А. И., М и л ь ш т е й н Б. Г. Исследование основной метро­ логической характеристики кварцевых частотных термометров//Измерительная техника. 1975. № 7. С. 60—61.

110. С т е п а н ю к И. А., Ун г е р м а н М. Н. Измерение температуры и солености морской воды на поисковых и промысловых судах.— Мурманск: Кн.

изд-во, 1969.— 103 с.

111. С т е п а н ю к И. А. Автономный термограф с дискретной магнитной записью/Друды ЛГМИ,— 1971,— Вып. 44,— С. 41—46.

112. С т е п а н ю к И. А. Исследование и разработка измерительных схем для океанологических наблюдений: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Л.’ Изд.

ЛГМИ, 1973.— 20 с.

113. С т е п а н ю к И. А. Применение динамической шкалы отсчета для по­ вышения стабильности измерительных океанологических схем//Исследование и освоение Мирового океана. Вып. 65/ЛПИ.— Л.— 1978.— С. 27—31.

114. С т е п а н ю к И. А. Линеаризация характеристик измерительных пре­ образователей температуры морской воды с применением динамической шкалы отсчета//Исследование и освоение Мирового океана.— 1978.— Вып. 66.— С. 106— 112.

.115. С т е п а н ю к И. А., Ц в е т к о в В. И., Д у к а л ь с к а я М. В. Исполь­ зование переменного шага квантования по времени при океанологических изме рениях//Исследование и освоение Мирового океана.— 1980.— Вып! 71.— С. 113—120.

116. С т е п а ню к И. А., П с а л о м щ и к о в В. Ф. Линеаризация харак­ теристик измерительных океанологических преобразователей температуры с ча стотно-модулированным выходным сигналом//Исследование и освоение Миро­ вого океана.— 1980.— Вып. 72.— С. 3—13.

117. С т е п а н ю к И. А. Использование инфранйзкочастотных электромаг­ нитных полей для целей получения гидрофизической информации//Исследование и освоение Мирового океана.— 1982.— Вып. 77.— С. 135—140.

118. С т е п а н ю к И. А. Вариации электрического и магнитного полей в приводном слое атмосферы при морском волнении//Структура и динамика вод Мирового океана.— 1983.— Вып. 80.— С. 140—146.

119. С т е п а н ю к И. А., К о р о в и н В. П. Электрохимический измеритель­ ный преобразователь скорости движения воды//Сб. работ ЛГМО.— 1983.— Вып. 13,— С. 122—127.

120. С т е п а н ю к В. А. К вопросу выбора оптимальной частоты измери­ тельного генератора при определении величины гидрофизического параметра с заданной точностью//Труды ААНИИ.— 1972.— Т. 301.— С. 65—67.

121. С т е п а н ю к В. А., С а л о С. А. Исследование стабильности и выбор чувствительных элементов температуры//Методы океанологических исследова­ ний,— 1976,— Вып. 59,— С. 25—31.

122. С т р и ж е в с к и й И. В., Д м и т р и е в В. И., Ф и н к е л ь ш т е й н Э. Б.

Хемотроника.— М.: Наука, 1974.— С. 192.

123. С о п а ч Э. Д. Электропроводность как метод определения солености морскдх вод.— М.: Гидрометеоиздат, 1958.— С. 139.

(Пш Т и м е ц В. М. Двухкомпонентный цифровой феррозондовый компас для автономных измерителей течений/'/Исследование и освоение Мирового океана.— 1978.— Вып. 65.— С. 75^80.

125. Т и м е ц В. М. К вопросу об определении среднего направления тече­ ний в автономных измерителях течений//Труды ЛГМИ.— 1976.— Вып. 57.— С. 110—113.

126. Т р е й ер В. В. Электрохимические приборы.— М.: Советское радио, 1978,— С. 88.

127. Т р у х а ч е в Б. С., У д а л о в Н. П. Полупроводниковые тензопреоб разователи.— М.: Энергия, 1968.— С. 78.

128. У д а л о в Н. П. Полупроводниковые термоуправляемые сопротивле­ ния.— М.: Оборонгиз, 1959.— С. 90.

129. У л ь т р а з в у к/П о д ред. И. П. Голямина.— М.: Советская энцикло­ педия, 1979.— С. 400.

130. У н г е р м а н М. Н. Устройство для измерения и регистрации солено­ сти морской воды.— Рыбное хозяйство.— 1968. № '7. С. 25—29.

131. У н г е р м а н М. Н., Г у б е р П. К- Техника океанологических наблю­ дений на поисковых и промысловых судах.— М.: Пищевая промышленность.

1973,— С. 211.

132. Ф е р р и т ы и магнитодиэлектрики/Под ред. Н. Д. Горбунова и Г. А. Матвеева.— М.: Советское радио, 1968;

— 176. С.

133. Физика океана/Под ред. Ю. П. Доронина.— Л.: Гидрометеоиздат.

1978,— С. 294.

134. Ф иш М. Л., Л а п т е в Ю. В. Диффузионные преобразователи неэлек трических величин.— Киев: Техника, 1979.— С. 119.

135. Ф о н а р е в Г. А., С е м е н о. в В. Ю. Электромагнитное поле морскю поверхностных волн//Исследование геомагнитного поля на акваториях море{ и океанов/ИЗМИРАН.— М.: 1978.— С. 143—150.

.136. Ф о н а р е в Г. А. Прикладные аспекты морских электромагнитны;

исследований//Изучение глубинного строения земной коры и верхней мантш на акваториях морей и океанов электромагнитными методами/ИЗМИРАН — М.

1981,— С. 99—107, 137. Фр. ем к е' А. Ф. Телеизмерения.— М.: Высшая школа, 1968.— С. 262, 138. Х а ж у е в В. И. Методы и средства изменения удельной электриче­ ской проводимости жидкости//Труды Метрологических институтов СССР.— Вып. 194 (254).— С. 25—32.

139. Х у н д ж у а Г. Г. Аппаратура, методика и результаты регистрации турбулентных пульсаций солености, температуры и скорости течения в океане:

Автореф. дисс. канд. физ.-мат. наук.— М.: Изд-во МГУ, 1961.— С. 22.

140. Х у н д ж у а Г. Г. К. теории бесконтактного метода определения соле­ ности морской воды//Изв. АН СССР. Сер. геофиз.,— 1961.— № 2. — С. 45—51.

141. Х р а м о в А. В. и д р. Аппаратура для автоматического измерения концентрации молекулярного кислорода, растворенного в морской воде//Авто­ матизация научных исследований морей и океанов/МГИ АН УССР.— Севасто­ поль. 1969.— С. 45—53.

142. Ч в е р т к и н Е. И. Акустические источники и приемники информации в океанологической измерительной технике.— Л.: Изд-во ЛПИ, 1978.— С. 68.

143. Ш а у б Ю. Б. Новые методы электрометрии в морских исследова­ ниях.— М.: Наука, 1985.— С. 216.

144. Ш а у б Ю. Б., Д е м е н о к В. Н. Измерение поверхностного волнения электрической установкой на ходу судна//Океанология.— 1983.— Т. 23.— № 4.— С. 707—711.

145. Ш е н д е р о в и ч И. М. Аппаратура для изучения волн,цунами.— Л.:

Гидрометеоиздат, 1977.— С. 86.

146. Ш е ф т е л ь И. Т. Терморезисторы.— М.: Наука, 1973.— С. 415.

147. Ш л и х т и н г Г. Теория пограничного слоя.— М.: Мир, 1968.— С. 742.

148. Ш у к ш у н о в В. Е. Корректирующие звенья в устройствах измерения нестационарных температур.— М.: Энергия, 1970.— С. 120.

.149. Ш у л и А. Электронная аппаратура в океанографии.— Л.: Гидрометео­ издат, 1967.— С. 64.

150. A linear quartz crystal temperature sensitive transducer.— ISA Trans., 1965, v. 4, N 4, p. 349—354.

151. B r a d s h a w A., S c h l e i c h e r K- Compressibility of distilled water and sea water.— Deep-Sea Res., 1976, v. 23, N 7, p. 583—593.

152. C a s t l e P. F. A temperature compensated silicon strain transducer.^ Strain, 1974, v. 10, N 1, p. 22—25.

153. Conductivity/Salinity, Temperature, Depth Measuring System.— Guildline Instruments. Bulletin 7661.— 2 p.

154. C o n n o r s D. N.. K e s t e r D. R. Effekt of maior ion variations in the Marine environment onthe specific gravity-conductivity — chlorinity-salinity rela­ tionship.— Mar. Chem., 1974, N 2, p. 301—314.

155. C o x R. A., C u l k i n F., R i l e y I. P. The electrical conductivity/chlori nity relationship in natural sea-water.— Deep-Sea Res., 1967, 14, N 2, p. 203—220.



Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.