Лот (навигац. Прибор)

Лот (от голландского lood), навигационный прибор для измерения глубины воды с борта судна. Различают ручной, механический и гидроакустический (эхолот) Л. Ручной Л. состоит из свинцовой или чугунной гири (массой 3,5—5 кг) в форме конуса (пирамиды), к вершине которой привязан трос (лотлинь), разделённый на метры (или футы) и его части марками различного цвета и формы. Ручным Л. можно измерять глубину до 50 м при скорости судна не свыше 3—5 узлов (5—9 км/ч). Действие механического Л. основано на измерении гидростатического давления в трубке, запаянной с одного конца и погружаемой другим (открытым) концом в воду. Механический Л. служит для измерения глубин от 10 до 200 м на ходу судна, скорость которого не превышает 16 узлов (28 км/ч). Механические Л. для измерения особо больших глубин, применяемые на океанографических судах, называют глубомерными машинами.

Эхолот

Эхолот (от эхо и лот), навигационный прибор для автоматического измерения глубины водоёмов с помощью гидроакустических эхо-сигналов. Обычно в днище судна устанавливается вибратор, к которому периодически подаются от генератора электрические импульсы, преобразуемые им в акустические, распространяющиеся в ограниченном телесном угле вертикально вниз. Отражённый дном акустический импульс принимается тем же вибратором, который преобразует его в электрический. После усиления импульс поступает на индикатор глубины, отмечающий отрезок времени (в сек) от момента посылки импульса до момента возвращения эхо от дна и преобразующий его в визуальные показания или запись глубины h = сt/2 в м, где скорость звука с = 1500 м/сек. Длительность импульсов — от 0,05 до 20 мсек с частотой заполнения от 10 до 200 кгц. Малые длительности и высокие частоты используются при измерениях малых глубин, большие длительности и низкие частоты — при измерении больших глубин. Вибратором может служить магнитострикционный преобразователь или пьезокерамический. В качестве индикаторов глубин применяются проблесковые указатели с вращающейся неоновой лампочкой, вспыхивающей в момент приёма эхо-сигнала; стрелочные, электроннолучевые и цифровые указатели, а также самописцы, записывающие измеряемые глубины на движущейся бумажной ленте электротермическим или электрохимическим методом. Э. изготовляются на разные интервалы глубин, в пределах от 0,1 до 12 000 м и работают при скоростях хода судна до 30 узлов (55 км/ч) и даже более. Погрешность Э. от 1% до сотых долей процента. Э. используются также для поиска косяков рыбы, подводных лодок, для исследования звукорассеивающих слоев, определения типа грунта, стратификации донных осадков и др. гидроакустических измерений. См. Гидроакустика.

Лит.: Федоров И. И., Навигационные эхолоты, М. — Л., 1948; его же, Эхолоты и другие гидроакустические средства, Л., 1960; Толмачев Д., Федоров И., Навигационные эхолоты, "Техника и вооружение", 1977, № 1.

И. И. Федоров.

Вертушка

Вертушка. Рис.

Вертушка гидрометрическая, прибор для измерения скорости течения воды. Действие прибора основано на зависимости между скоростью течения воды и числом оборотов лопастного винта, помещенного в движущийся поток. Число оборотов винта передаётся системой электрической сигнализации наблюдателю или фиксируется механическим счётчиком, расположенным на корпусе прибора.

Существует большое число различных моделей В., в том числе В., измеряющие величины скорости и направление воды в потоке, измеряющие величину проекции скорости потока на направление оси В. (компонентные В.) и др. Связь между числом оборотов и скоростью течения устанавливается для каждого экземпляра В. тарировкой. В. пригодна для измерения скоростей течения от 0,03 до 10—12 м / сек.

Трубки гидрометрические

Рис. 1 Трубка Пито — Прандтля (схема)

Рис. 2 Трубка Стэнтона (схема)

Трубки гидрометрические, трубки пневмометрические, устройства для измерения величины и направления скорости, а также расхода жидкости или газа, основанные на измерении давления в потоке. Применяются для измерения скоростей течения воды в реках, каналах, лотках и трубах, скоростей воздушных потоков, а также относительных скоростей движения судов и самолётов.

Широко распространена комбинированная трубка Пито — Прандтля, которая представляет собой цилиндрическую трубку с полусферическим носиком (рис. 1), ось которой устанавливается вдоль потока. Через центральное отверстие на полусфере (критическая точка) измеряется полное давление p0; другое отверстие (или ряд отверстий) I располагается на боковой поверхности трубки на расстоянии нескольких диаметров трубки от носика и от державки и служит для измерения статического давления р. Геометрическая форма Т. п., форма отверстий и расстояние от них до носика трубки выбираются так, чтобы давление в боковых отверстиях по возможности мало отличалось от статического давления в исследуемой точке потока. Небольшое несоответствие давлений учитывается поправочным коэффициентом x, который определяют тарировкой. Зная р и p0, вычисляют скорость потока v на основании уравнения Бернулли. Для несжимаемой жидкости ; плотность r может быть найдена по Клапейрона уравнению или другим способом. При измерении скоростей воздуха выше 50—60 м/сек необходимо учитывать сжимаемость воздуха. Трубка Пито — Прандтля применяется также для определения u и Маха числа М в сверхзвуковом потоке.

При малых скоростях потока (u < 6 м/сек) или при больших разрежениях, когда Рейнольдса число Re < 300, наблюдается значительное возрастание коэффициента x; Трубкой Пито — Прандтля можно пользоваться и при очень малых Re, включая и свободномолекулярное течение (см. Аэродинамика разреженных газов) (при EQ \f (M;Re) > 1), однако её практическое применение для этих течений наталкивается на ряд трудностей, связанных с тарировкой и измерением весьма малых абсолютных давлений.

Для измерения скорости потока существует большое количество модификаций трубки Пито — Прандтля (трубки Брабе, Лосиевского, Престона и др.); кроме того, скорость мерят Вентури трубой. Направление потока измеряют цилиндрическими и сферическими насадками, комбинациями из трёх расположенных под углом трубок Пито и т.д., показания которых очень чувствительны к направлению потока.

Для исследования полей скоростей в пограничном слое потока вязкой жидкости или газа вблизи твёрдой стенки применяется трубка Стэнтона, измеряющая скоростной напор в потоке с большим вертикальным градиентом скорости (рис. 2); она устанавливается непосредственно на поверхности обтекаемого тела и перемещается по вертикали с помощью микрометрического винта. Измеренное трубкой давление относится к эффективному расстоянию от стенки, определяемому из тарировки. Скорость вычисляют по разности полного давления, измеренного трубкой, и статического давления на стенке канала.

Лит.: Физические измерения в газовой динамике и при горении, пер. с англ., ч. 1—2, М., 1957; Горлин С. М., Слезингер И. И., Аэромеханические измерения, М., 1964; Попов С. Г., Измерение воздушных потоков, М. — Л., 1947.

Л. В. Козлов.

Вентури труба

Труба Вентури

Вентури труба, расходомер Вентури, устройство, обеспечивающее местное сужение потока жидкости, газа или пара; применяется для измерения расхода или скорости потока. Названо по имени итальянского учёного Дж. Вентури. В В. т. (рис.) скорость потока изменяется, вызывая изменение давления; в результате возникает перепад давления (P2 — P1), который однозначно связан с расходом и скоростью потока. Давление измеряется с помощью дифференциального манометра. Погрешность измерения В. т. составляет 2—10%.

Яндекс.Словари›Большая советская энциклопедия

Расходомер (в технике)

Расходомер в технике, прибор для измерения расхода — объёма или массы среды, протекающей через прибор в единицу времени. Используется для контроля и учёта жидкости, пара или газа при их производстве, отпуске, потреблении и хранении, а также служит для регулирования технологических и теплоэнергетических процессов в автоматических системах контроля и регулирования. Р., работающие в течение произвольного промежутка времени, называются счётчиками жидкости и газа; они могут использоваться как самостоятельными приборы или входить в измерительный узел топливо-маслораздаточной колонки и т.п. установок. Иногда Р. снабжают интеграторами — устройствами для суммирования измеряемых масс или объёма.

Наибольшее распространение получили Р. переменного и постоянного перепада давления. К Р. переменного перепада давления относятся дифманометры, при использовании которых перепад давления в трубопроводе создаётся сужающими устройствами (диафрагмами, соплами, Вентури трубой и т.п.). В Р. постоянного перепада давления изменяется площадь проходного сечения, а перепад до и после него остаётся неизменным. Такого типа Р. выполняются с погружным поплавком или поршнем. В некоторых случаях, когда невозможно применять Р., скорость потока измеряют с помощью напорных трубок, гидравлических вертушек и анемометров в нескольких точках трубопровода и вычисляют скорость потока в каком-либо его сечении. Объёмный расход определяют, умножая скорость на площадь сечения. Этот метод применим при различных испытаниях, когда временная установка Р. нецелесообразна. В некоторых Р. (главным образом специального назначения) используют индукционные, ультразвуковые, радиоактивные и др. методы измерений.

Лит.: Правило 28—64. Измерение расхода жидкостей, газов и паров стандартными диафрагмами и соплами, М., 1964; Кремлёвский П. П., Расходомеры, 2 изд., М. — Л., 1963; Автоматизация, приборы контроля и регулирования. Справочник, книга 2, М., 1964.

Г. Г. Мирзабеков.