Лекция 5

На некоторой глубине (~60 м) весь воздух оказывается вытесненным. При дальнейшем погружении внутреннее давление датчика остается постоянным и на мембрану действует периодически меняющаяся часть внешнего гидростатического давления. Сигналы датчика в виде напряжения разбаланса четырехплечного моста поступают по кабелю на бортовой регистратор. Регистратором служит электронный потенциометр ЕПП-09 с диаграммной лентой.

Методика работы с прибором состоит в следующем. Датчик подвешивается к поплавку на расстоянии большем, чем глубина компенсации. К датчику на тросе подвешивается дополнительный груз весом до 15 кг. Вся система опускается за борт и свободно дрейфует.

Недостатком прибора является короткий кабель длиной до 450 м. При сильном ветре запаса кабеля не хватает и буй не повторяет профиль волны, а срезает гребни.

Радиоизмеритель волн ГМ-32. Радиоизмеритель волн ГМ-32 предназначен дня измерения и регистрации высот и периодов волновых колебаний в глубоководных районах морей и океанов. Аппаратура обеспечивает дистанционное измерение высот волн в диапазоне 0.2-20 м и позволяет периодически регистрировать элементы волн на протяжении 7 суток сеансами, продолжительностью по 25 мин с интервалами между ними тоже 25 мин, или непрерывно на протяжении трех суток. Для передачи информации от радиобуя на судно используется одноканальная радиолиния полутораметрового диапазона радиоволн. При высоте установки приемной антенны 14-16 м над уровнем моря и степени волнения 4-5 баллов, дальность действия радиосистемы составляет 6-8 миль, а в режиме поиска радиобуя 10-12 миль. Питание аппаратуры радиобуя осуществляется комплексом гальванических элементов.

Принцип работы прибора аналогичен принципу работы ГМ-16. Сигналы, которые излучаются радиобуем принимает и усиливает судовая аппаратура, а потом они преобразовываются в напряжение, которое регистрируется на ленте электронного потенциометра ЕПП-09 в виде непрерывной линии.

Радиобуй представляет собой дрейфующий поплавок, на котором снизу закреплен водонепроницаемый контейнер, который содержит источник питания, модулятор и программный механизм, а сверху на мачте установлен радиопередатчик с антенной и защитное устройство, которое предохраняет передатчик от ударов при постановке и подъеме радиобуя. К контейнеру на кабеле подвешен датчик давления и стабилизирующий груз.

Погрешность приборов ГМ-16 и ГМ-32 сравнительно небольшая. Она составляет ± (10 см + 1.5% измеряемой величины), однако в действительности возникают дополнительные ошибки, которые могут быть сравнимы с величиной, которая измеряется. Это:

1. Орбитальная погрешность - составляет 17% для высот волн > 10 м и 35% для высот волн 20 м.

2. Креновая погрешность ( только для ГМ-32 ). Точка подвески датчика на 1.5 м ниже ватерлинии поплавка, из-за чего и возникает погрешность при его наклоне.

Судовой волнограф ГМ-62

Предназначенный для .регистрации волнистых колебаний из судна в открытых районах морей и океанов. В отличие от радіовимірювача ГМ- 32, где судну надо маневрировать для того, чтобы поддерживать определенную расстояние между ним и буем, волнограф ГМ-62 устанавливается непосредственно на судные.

Из наблюдений было установлениный, что при положении судна носом или кормой на волну, которая набегает на него, на малом ходе (1-2 узла), он не ощущает деформации от отраженных волн на некотором расстоянии от корпуса.

В зависимости от водоизмещения судна датчик подвешивается перед корпусом на расстоянии 3-7 г.

Датчик волнения представляет собой ніхромовий провод длиной 15-20 м и диаметром 0.3 мм, погруженный в воду на половину своей длины. Но на качающемся судне изменение напряжения на датчике волн является функцией двух переменных: волнистых колебаний свободной поверхности моря и вертикальных колебаний самого датчика вместе с судном, причем зависимость в обеих случаях линейная. Для измерения вертикальных колебаний датчика волнения в точке подвеса ( то есть качки судна), на этом же тросе помещается и датчик гидростатической давки, которая выполняет функции датчика качки. По принципу действия он аналогичный датчику ГМ-16.

Таким образом, волнограф ГМ-62 состоит из проволочного датчика волновых колебаний, тензометрического датчика гидростатического давления - датчика качки судна, подъемного устройства, электромеханической лебедки, блока питания, управление и контроля, измерительного блока и регистратора. В качестве регистратора используется потенциометр КСП-4, Продолжительность непрерывной записи волновых, колебаний от 30 мин до 5 часов.

Прибор имеет два диапазона измерений по высоте волны: 0.05 - 10 м с погрешностью ± ( 0.1 + 0.015h ) m.

0.1 - 20 м с погрешностью ± ( 0.2 + 0.015h ) m.

Диапазон измерений периода 0.4 – 30 c. с погрешностью ± 0.4 с.