Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Поплавочный метод






Широкое распространение в океанологической практике, особенно при исследовании течений в поверхностном слое моря, нашел поплавочный метод. Следует отметить, что на используемую здесь аппаратуру большое влияние, кроме течения, оказывают ветер и вол-нение, вносящие значительные погрешности в измерения. Поэтому поплавки должны удовлетворять основному требованию — площадь вертикального сечения надводной части поплавка и площадь сечения подводной части должны находиться в отношении 1: 100 и меньше. Для массового разбрасывания в качестве поплавков можно использовать полиэтиленовые конверты, плавающие на поверхности. Сведения о пущенных конвертах регистрируют в журналах. Первичная обработка результатов наблюдений с пом: ощью конвертов производится на схематической карте, на которую наносят траектории движения конвертов. Точки, в которых отмечены конверты, соединяются прямыми линиями. Снятое с карты расстояние, пройденное конвертами, делят на время и получают значение средней скорости.

Для этой же цели используются двойные привязные поплавки (рис. 8.9 а). Их прообразом были двойные поплавки, которыми пользовался еще Леонардо Да Винчи. Поплавки применяют при скорости ветра до 6 м/с, волнении до 2—3 баллов и при скорости течения более 0, 1 м/с с судна, стоящего на якоре. Двойные привязные

поплавки имеют форму цилиндрических сосудов диаметром 20—30 см и высотой 40—50 см.

Верхняя часть верхнего сосуда имеет конусообразную форму с узким горлом, закрывающимся пробкой. Сосуд снабжен двумя проволочными дужками, одна из которых прикреплена к верхнему краю цилиндра, а другая — к нижнему. К последней тросом подвязана дужка нижнего цилиндра так, чтобы расстояние от верха цилиндрической части верхнего сосуда до середины нижнего сосуда было равным 1 м. К верхней дужке первого цилиндра кренится линь длиной до 200 м с подвязанными к нему через каждые 10 м плавучестями. Рабочая часть линя маркируется через каждый метр. Для придания всей системе надлежащей плавучести нижний сосуд загружается балластом с таким: расчетом, чтобы верхний сосуд погружался в воду до основания конуса. Скорость течения определяется по времени, которое требуется на вытравливание линя определенной длины, а направление —

компасом по углу между направлением на поплавок и диаметральной плоскостью судна.

Поверхностные течения можно также измерять с помощью по-плавков, пущенных в свободный дрейф (рис. 8.9 б). Наблюдения за перемещением поплавков производятся визуально, с помощью судо- in. IX навигационных средств, судовых и береговых радиолокаторов, а га I оке спутниковых систем. В этом случае применяют дрейфующие иохи (дрифтеры), состоящие из буя, подводного паруса, радиопередающей аппаратуры и мачты с укрепленными на ней антенной и уголковым отражателем.

гидрометеорологическая буйковая дрейфующая станция (дрифтер)

В ЦКБ ГМП (г. Обнинск) была разработана гидрометеорологическая буйковая дрейфующая станция (дрифтер) с передачей получаемой информации по космическим каналам связи (КУРС, АРГОС, ГОНЕЦ) не менее восьми раз в сутки. Пункты приема информации расположены в Москве, Архангельске, Находке. Дрифтер предназначен для получения оперативной гидрометинформации в любом районе Мирового океана.

Технические характеристики дрифтера

Канал температуры воздуха: диапазон, °С -20...40

точность, “С +0, 1

Канал температуры воды: диапазон, °С -2..,.32

точность, °С +0, 1

Канал атмосферного давления: диапазон, ГПа 840—1070

точность, ГПа + 1

Канал скорости ветра: диапазон, м/с 1—50

точность, м/с +2

Канал направления ветра: диапазон,..." 0—360

точность,...° +10

 

Характеристики течения определяются по координатам нахождения дрифтера. Точность определения координат местоположения пун не хуже 3, 5 км. Корпус несущего буя дрифтера высотой 3, 7 м и наибольшим диаметром 0, 8 м изготовлен из коррозиестойкого алюминия, снабжен дополнительной плавучестью из ферропластика и мачтой из композиционного материала. Масса дрифтера — 135 кг.

11абор литиевых батарей обеспечивает автономность работы дрифтера но менее 18 месяцев.

Подобные системы широко используются для нужд Всемирной службы погоды. Так, например, только в Южной Атлантике в 1995 г. пило запущено 45 буев, а в 1996 г. уже 70.

11оплавки нейтральной плавучести используются для измерения к нриктеристик течения на глубине. Сваллоу впервые в мире исполь- аонал поплавок подобного типа, изготовленный из двух труб алюминиевого сплава длиной по 3 м. В одной трубе размещались передат-

■ I и к и блок питания, а вторая труба обеспечивала плавучесть поплавки, способного работать на глубинах до 5000 м. Передатчик устройства работал на частоте 10 кГц. Методика работы с поплавком Сваллоу шкдючается в следуют, ем. Перед началом работ на предполагае-мом горизонте наблюдений, определяется плотность воды путем измерений там температуры и солености. Регулировка плавучести поплавка нейтральной плавучести осуществляется в соответствии с полученной плотностью, после чего поплавок опускается в воду.

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

поплавок нейтральной плавучести,

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

Для выведения поплавка на нужную изопикну к нему подвешивают на кольце из магниевого сплава балласт. При погружении в морскую воду магний начинает растворяться, поэтому толщина кольца выбирается в зависимости от заданной автономности, после чего балласт сбрасывается и поплавок всплывает. Слежение за поплавком осуществляется с помощью портативной направленной акустической антенны А0-71М и приемного устройства ПГРК «Латвия». Антенна опускается с борта судна на штанге на глубину, достаточную для кругового обзора под днищем судна. Верхняя часть штанги снабжена поворотным устройством и компасом для определения направления антенны. Дальность акустической связи до 3 миль. Определение азимута на поплавок производится путем слухового контроля с точностью +5°. Местоположение поплавка относительно судна определяется путем взятия крюйс-пеленга.

система одноразового использования «Гидробалл» (поплавок-интегратор)

Своеобразным измерителем профиля течения по глубине является система одноразового использования «Гидробалл» (поплавок-интегратор), состоящая из зондирующего устройства сферической формы, сбра-сываемого с судна, и бортового устройства гидроакустического слежения за движением зонда. Горизонтальное смещение зонда при его свободном падении зависит от профиля скорости потока воды. Бортовое устройство системы определяет расстояние от судна до зонда, глубину погружения зонда и направление смещения зонда относительно судна.

< 'и«тема работает до глубины 500 м: при возможном расстоянии между судном и зондом до 1500 м. При скоростях течения более 0, 3 м/с погрешность измерения скорости составляет +4-10~2 м/с, направления I I 0 %. Скорость падения зонда примерно 0, 36 м/с, общее время изме-рения до глубины 500 м: — 33 мин, частота замеров — 1 с. Зонд также обеспечивает измерение и передачу данных о температуре воды в диа- иешоне от -3 до 37 °С с погрешностью +0, 25 " С.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.