Способ определения постоянной времени распределенного преобразователя температуры

 

Изобретение относится к технике температурных измерений и позволяет повысить точность определения постоянной времени буксируемых распределенных преобразователей температуры. Распределенный преобразователь с точечными датчиками температуры на концах буксируют с постоянной скоростью. Измеряют толщину слоя воды, температуру на границах и среднюю температуру. Затем определяют частоту спектрального пика измеренных величин . Постоянную времени определяют по приводимой расчетной формуле. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК!

09) (1!) (я)з 6 01 К 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4610244/10 (22) 19.09.88 (46) 15.06.91. Бюл, М 22 (71) Одесский гидромелиорологический институт (72) А,Е,Филонов и К.Д.Сабинин (53) 536.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 509910, кл. G 01 К 15/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

М 781614, кл. G 01 К 15/00, 1980. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ РАСПРЕДЕЛЕННОГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к технике термометрии и может найти применение для определения инерционных характеристик преобразователей температуры, используемых в океанологии.

Цель изобретения — повышение точности при проведении эксперимента в условиях подводных течений.

На фиг.1 приведен пример временной записи средней температуры воды в слое (ТР), измеренной распределенным преобразователем и вертикального градиента температуры (6), вычисленного по измеренным значениям температуры точечными датчиками с известной постоянной времени на границах слоя и длине буксируемого градиентно-распределенного датчика; на фиг,2— частотные энергетические спектры колебаний средней температуры в слое (жирная кривая) и вертикального градиента температуры (тонкая кривая); на фиг.3 — график изменения разности фаз в зависимости от частоты между колебаниями градиента температуры и средней температуры в слое. (573 Изобретение относится к технике температурных игмерений и позволяет повысить точность определения постоянной времени буксируемых распределенных преобразователей температуры. Распределенный преобразователь с точечными датчиками температуры на концах буксируют с постоянной скоростью. Измеряют толщину слоя воды, температуру на границах и среднюю температуру. Затем определяют частоту спектрального пика измеренных величин. Постоянную времени определяют по приводимой расчетной формуле. 3 ил. н» О

Предлагаемый способ определения постоянной времени реализуется следующим образом.

Датчик температуры, снабженный заглубительным устройством, включающий в ф себя датчик глубины, распределенный преобразователь с неизвестной постоянной времени, выполненный на основе кабеля со сталемедной жилой длиной 60 м и имеющий 0 точечные датчики температуры на верхнем (Я и нижнем концах с постоянной времени т0 = 0

30 с, с помощью судна бУксируют в океане со скоростью 9,45 км ч в течение часа в р слое между горизонтами 41 и 86 м, Из-эа наклона градиентно-распределенного датчика под действием потока воды он охватывает слой толщиной L = 45 м; Глубина верхней и нижней границ слоя и соответст- а венно толщина слоя определяется с помощью датчиков глубины. Сигналы, снимаемые с датчиков температуры, переводятся в цифру и регистрируются на перфоленту, По временным рядам через преобразование Фурье вычисляют спектры и функции разности <а3 сигналов распреде1656347 паз л

008 М

Ð,01. gg

3ЮрФ

jf4

Р

10 Ц циии и

6uz 3

Составитель Ю, Андрианов

Редактор M. Келемеш Техред М.Моргентал Корректор M. Пожа

Заказ 2045 Тираж 382 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ленного преобразователя и вертикального градиента температуры G, который определяют по формуле

G =- (Тв - Тн)/, где G — вертикальный градиент температуры; Тв — температура в верхней точке слоя; Тн — температура в нижней точке слоя;

L — толщина слоя измерений.

Оба спектра имеют пики спектральной плотности на частоте в = 5,08 цикл ч, а разность фаз колебаний Л р для этой частоты равна 0,829 рад.

Постоянная. времени Го точечных датчиков температуры равна 30 с. Постоянную времени распределенного преобразователя тр вычисляют по формуле

0,829 3600

tp — о + Ьфб = 30 + 08 6 283 — 24 .

Предлагаемый способ не требует проведения специальных калибровочных букс ировок и позволяет определять постоянную времени при любых подводных течениях, при любой скорости буксирования и непосредственно при измерении внутренних волн в море. ег . 1 rp С

Формула изобретения

Способ определения постоянной времени распределенного преобразователя температуры, заключающийся в его переме5 щении с постоянной скоростью в слое воды и измерении средней температуры этого слоя, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности при проведении эксперимента в условиях подводных течений, 10 одновременно с измерением средней температуры измеряют толщину слоя воды и температуру на его границах точечными датчиками температуры, по полученным значением определяют вертикальный гра15 диент температуры в слое, по которому и средней температуре слоя определяют их спектры, находят частоту и пика спектральной плотности и для нее определяют разность фаз Ар колебаний вертикального

20 градиента температуры и средней температуры воды в слое, а постоянную времени распределенного преобразователя температуры тр определяют по формуле гр = го+ @ ° где ао — известная постоянная времени точечных датчиков температуры.