• Главная
  • Карта сайта
  • Рус
  • Eng
  • Контактная информация
Россия
(495) 901-09-15
Украина
Крым
 

Возможность применения ультразвука для измерения скорости судов

Все известные системы, применяемые для измерения скоростей движения судов относительно воды, обладают общим недостатком — низкой чувствительностью на малых скоростях (до 3 узлов). При следовании на переменных и незначительных скоростях ведение систематического счисления также в должной мере не обеспечивается. Этот недостаток может быть ликвидирован путем применения ультразвука.


Расположив на выдвижных суппортах (как это делается в гидролокаторах или трубке Пито в гидродинамических лагах) два противонаправленных источника ультразвуковых колебаний в диаметральной плоскости судна, или параллельно ей работающих попеременно на прием и передачу, можно с большей точностью и высокой чувствительностью определять скорости судна относительно забортной воды.


Ввиду сравнительно небольших значений временных разностей наиболее целесообразным будет применение серий импульсов.


Небольшие промежутки времени могут быть измерены различными способами. Вопроса о точностях измерений в своей статье мы не касаемся, так как это подлежит отдельному исследованию. Однако, опираясь на работы Василевского, Розенберга и других авторов, можно сказать, что данная система должна обладать высокой чувствительностью от 0,1 узла и точностью 1—2%. Например, скорость судна можно измерить путем применения приведенной в документации схемы.


Серии ультразвуковых колебаний с продолжительностью, равной времени распространения этих колебаний от датчика до приемника, запирают и отпирают работающие по тригерной схеме модуляторы, которые в свою очередь работают на датчики ультразвуковых колебаний. По приходе сигнала к одному из приемников соответствующий модулятор запирается, и сигнал, усилясь в усилителе, после выпрямления поступает на схему измерений разности частот повторения прямоугольных импульсов. Аналогичный путь проходит и второй сигнал (противонаправленный). Полученная разность частот повторения прямоугольных импульсов затем поступает на указатель скорости судна и счетчик пройденного расстояния.


Измеряемая скорость судна относительно воды линейно зависит от расстояния между приемником и датчиком (величины постоянной, выбираемой конструктором) и разности частот повторения прямоугольных импульсов.


В случае возникновения затруднений при измерениях скорости судна в нижнем пределе (0,1 узла) и соответственно наличия малых разностей можно использовать не разностную частоту двух сравниваемых частот повторения прямоугольных импульсов, а разностную частоту их гармоник, которая будет больше. Чтобы измерить скорость судна вышеуказанным способом может быть применено так называемое явление нулевой помехи, имеющее место при работе в современных эхолотах в момент регистрации начала замера.


Если разместить два вибратора параллельно диаметральной плоскости судна с вырезами в днище на определенном расстоянии а и работать ими попеременно на прием и передачу, то используя явление нулевой помехи, т. е. влияние одного вибратора на другой, можно измерить (относительно воды) скорость судна. Отстройка от сигнала, отраженного от дна моря, который также будет воздействовать на прием, может производиться с помощью настройки приемных вибраторов на узкую полосу пропускания.


В заключение сделаем вывод, что ультразвук может найти применение для измерения скоростей судов с достаточной точностью и высокой чувствительностью. Необходимо только создать такой прибор. На этой же основе может быть создан лаг для ледового плавания, для чего требуются определенные изыскания. Актуальное зеркало pin up доступно по ссылке!
Все новости
Примеры построения систем, возможности их наращивания и гибкость.
Построение системы и заказ дополнительных компонентов.
закрыть