WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 12 | 13 || 15 | 16 |   ...   | 38 |

«МОРСКАЯ Д ено М н ст ст м вы его опущ и и ер во сш и среднего специального образования СССР в ка ест учебника для стд н о ч ве у е тв вузов, обучаю ихся п сп и льн и щ о ...»

-- [ Страница 14 ] --

К о р р е л я ц и о н н ы й метод основан на определении с помощью коррелятора времени запазды вания (задерж ки) акустического процесса (шумового сигнала) при его распространении по извест­ ному пути.

Частотный метод — при этом методе частота излучаемого а к у ­ стического сигнала изменяется в пределах от f 1 до /2 со скоростьюа Гц/с. П риняты е акустические колебания после прохождения через исследуемую ж идкость за время t3= dlc будут иметь ча­ стоту, отличаю щую ся от значения излучаемой частоты на Дf = at3Скорость звука в ж идкости определяют ка к c=ad/Д/. Э то т ме­ тод применяется сравнительно редко при лабораторны х измере­ ниях очень малых (до 10~7) изменений скорости звука в иссле­ дуемых средах.

Ко второй группе относятся р е зо н а н сн ы е методы. В эти х мето­ д а х регистрируется зависимость частоты колебаний резонируюРи с. 6.6. С хем а а вт о ге н е р ат о р а с а к у - j щего объема исследуемой ж идкости от его линейных размеровбазы ) и скорости звука в ж идкости, а значение последней оп­ ределяют из обратного общего соотношения. Они подразделяю тся на прямые, интерферометрические и автогенераторные. С кор ость звука в эти х методах определяется из зависимости где f — частота, d —-база.

П р я м о й р е зо н а н сн ы й метод основан на определении резонанс­ ной частоты колебаний объемного резонатора, заполненного ж и д­ костью. Значение резонансной частоты зависит от скорости звука в ж идкости, формы и линейных размеров резонатора. Точность его не слишком велика, однако он может работать на низких ча­ сто тах (до сотен герц).

Инт ерф еромет рические методы основаны на явлении интерфе­ ренции между излучаемыми и отраженными плоскими акустиче­ скими волнами.

Авт огенерат орные методы основаны на определении частоты колебаний автогенератора с акустическим резонатором (рис. 6.6 ).

Здесь 1 — усилитель, 4 — фильтр, 5 — частотомер, 2 и 3 — излу­ чатель и приемник. С остоит он из усилителя и пары плоских а к у ­ стических преобразователей, погруж енны х в исследуемую ж ид­ кость. Один из преобразователей подключен ко входу усилителя,, другой-— к его выходу. Д анны й акустический резонатор является многомодовой резонансной системой, поэтому условия самовоз­ буждения автогенератора (равенство нулю фазовых сдвигов к равенство коэффициента усиления единице) б удут удовлетво­ ряться в режиме стоячих волн одновременно на частотах тд е п — целое число, соответствующее числу полуволн, укл ад ы ­ ваю щ ихся на длине базы. Д л я выделения требуемой моды коле­ баний автогенератора в цепь обратной связи дополнительно вклю ­ ч ае тся фильтр.

Подобный генератор будет возбуж даться, если меж ду преоб­ разователям и установится режим бегущ их волн, т. е. при о тсут­ с тв и и отраж енны х акустических волн. Условия самовозбуждения будут удовлетворяться на частотах тд е п — целое число, соответствую щее числу волн, уклады ваю ­ щ ихся на длине базы.

Систем а из акустических преобразователей, погруженных в исследуемую ж идкость, вообще говоря, представляет собой акусти ­ ческую линию задерж ки. В электронике подобные генераторы именуются генераторами с запаздывающ ей обратной связью. П о ­ этом у по принципу действия автогенераторный измеритель ско­ рости звука на бегущ их волнах может быть так ж е отнесен *и к методам, основанным на определении времени задерж ки акусти ­ ческого сигнала.

Обе группы могут быть осущ ествлены в двух вари антах — с по­ стоянной или переменной базой.

Д о п л е р о в с к и е методы (третья группа) основаны на использо­ вании эф ф екта Доплера, заклю чаю щ егося в том, что в резуль­ т а т е взаимного перемещения источника и приемника звука отно­ сительно неподвижной жидкой среды частота f „ р акустического си гн ал а, фиксируемого приемником, отличается от частоты f K излучаемого источником сигнала и зависит от скорости переме­ щ ения v и скорости звука с в жидкой среде. Скорость звука н а ­ ходится из зависимости c = c p ( f, v ). Таким образом, в данных измерителях один из преобразователей должен перемещаться 'относительно другого.

Н еконтактны е методы основаны на взаимодействии излучений (оптических, акустических) с морской средой. М етоды только начинаю т развиваться. К настоящ ем у времени известен один ме­ то д — акуст ический р е в е р б е р а ц и о н н ы й. П ри реализации этого ме­ т о д а в морскую среду излучается короткий акустический импульс (рис. 6.7 ). Э то т импульс распространяется в сторону дна, рассеи­ в а я сь на неоднородностях водной среды (пузы рьках, взвесях, тем ­ п ер атур ны х неоднородностях и т. п.). Рассеянны й (реверберациюнный) акустический сигнал принимается высокочувствительным акустическим приемником. И сточник и приемник имеют острые характеристики направленности. Значение скорости звука в об­ ласти пересечения характеристик направленности определяется триангуляционны м способом по базе d, у гл у наклона а н х ар а к те­ ристики направленности приемного устройства и времени t s р ас­ пространения акустического сигнала по пути от точки излучения Рис. 6.7. Схема реверберационного изм е­ до области пересечения характеристик направленности и д а л ее к точке приема.

Фазовый метод постоянной базы является первым методом,, успеш но использованным исследователями для прямых измере­ ний скорости звука в море. Э то один из лучш их методов для из­ мерения малых изменений скорости звука. М етод основан на оп­ ределении разности фаз между излученным в исследуемую среду и прошедшим фиксированный путь акустическими сигналам и. Р а з ­ ность фаз находится из выражения О тсю да можно найти значение результирующей погрешности из­ мерения скорости звука фазовым методом:



Здесь A d/d — относительная погрешность, возникаю щая вследст­ вие изменения расстояния между акустическими преобразовате­ л я м и (б а зы ); Af / f — относительная нестабильность м асш табной ча­ стоты (в простейшем случае — несущей ч асто ты ); Аф/ф— отно­ сительная фазовая погрешность.

П ервая составляю щ ая обусловлена в основном тем ператур­ ным коэффициентом расширения материала основания, на кото­ ром крепятся акустические преобразователи, и находится из вы­ раж ения т д е ат — температурный коэффициент линейного расширения м а­ те р и ал а основания; А Т — возможное приращение температуры.

Т а к, например, при изменении температуры воды в пределах ± 2 0 °С для оснований из нержавеющей стали и инвара получаем д л я этой составляю щ ей инструментальной погрешности значения 2 -1 0 ~ 4 и 2 • 10-5 соответственно.

В то рая составляю щ ая этой погрешности при применении раз­ личных методов стабилизации частоты может иметь достаточно :малое значение П редельная результирую щ ая относительная инструментальная ‘погрешность фазового метода в основном определяется значением •фазовой погрешности, т. е.

-откуда допустимое абсолютное значение фазовой погрешности -Аф3, соответствующее заданной относительной инструментальной погрешности измерения скорости звука, должно составлять 'Отсю да легко вывести условия, которым должны удовлетворять основные составляю щ ие фазового измерителя (f и d) с зад ан ­ ной инструментальной погрешностью:

т. е. требуемого значения инструментальной погрешности здесь можно достигнуть путем соответствую щ его выбора масштабной частоты и длины базы.

П усть, например, необходимо выполнить фазовый измеритель скорости звука в море с относительной инструментальной погреш­ ностью 0,01 % при с = 1500 м/с. Ф азовая погрешность измерителя обусловлена только погрешностью фазометра и составляет 1 % его ш калы 0— 360°, т. е. Аф = 3,6°. И з зависимости находим 6.4. Им пульсно-циклические измерители скорости звука 89»

Однако фазометру присущ то т недостаток, что он не разли­ чает фазовых сдвигов, отличаю щ ихся на целое число периодов, вследствие чего появляется неоднозначность показаний. Это при­ водит к тому, что при изменении разности фаз сигналов на угол:

Ф и на угол 2я«-|-ф {п — любое целое число) показания ф азо­ метра будут одинаковыми. И, действительно, в приведенном при­ мере изменению скорости звука на 1 м/с соответствует изменениеразности ф аз, равное Э то означает, что через кажды е примерно 15 м/с изменения ско­ рости звука показания фазометра будут изменяться на 360°, т. е.

б удут одинаковыми при скоростях звука с = 1485; 1500; 1516 м /с и т а к далее. Д л я получения однозначности показаний необходимо,, чтобы в диапазоне измеряемых скоростей звука от Ci до с 2 ( c j с 2) разность фаз менялась не более чем на 2 л, т. е.

где F — м асш табная частота в режиме устранения неоднозначно­ сти показаний.

Значение разности фаз ф в любой точке диапазона находится:

из выражения Н а практике удобнее пользоваться измерителем скорости' звука, у которого визуальные ш калы индикаторов и регистраторов;

имеют прямой отсчет, т. е. слева направо при возрастании ско­ рости звука. В этом случае фазометрическое устройство выпол­ няю т таким образом, чтобы его показания соответствовали вы­ ражению 6.4. Импульсно-циклические измерители скорости звука В этом измерителе каждый принятый импульс служ и т для з а ­ пуска следующего, зондирующего, импульса. Е д и н ая зам кнутая:

цепь представляет собой синхрокольцо, в котором измерение вре­ мени заменено измерением частоты следования импульсов.

В идеальном случае значение частоты следования рассчитывается:

по формуле где t 3 — та к называемая «полезная задерж ка». Кроме нее, всегда есть дополнительная задерж ка гд е —-задерж ка в акустическом, a t 3 — в электронном канале.

О тсю да Таким образом, дополнительная задерж ка приводит к зан и­ жению по сравнению с расчетной формулой частоты следования звука и нелинейности ее зависимости от скорости звука.

6.5. Косвенные определения скорости зв ука по тем пературе, И звестны е в настоящ ее время методы косвенных вычислений скорости звука в море основаны на измерении на заданны х го ­ ризонтах температуры Т, солености 5, гидростатического давле­ ния р (глубины z ) и расчете скорости звука на эти х горизонтах по формулам, выражающим зависимость ее от измеренных гид­ рофизических параметров:

Предлож ено большое количество формул для расчета скорости звука в морской воде. В с е их можно разделить на две группы.

П ер вая группа вклю чает полуэмпирические формулы, получен­ ные из известной теоретической зависимости Нью тона — Л а п ­ л аса для скорости зв ука:

тд е k — модуль объемной упругости; р — средняя плотность.

Переход от теоретической к полуэмпирической зависимости производится в следующем порядке: находятся теоретические или эмпирические зависимости которые подставляю тся в (6.1 ). Затем через разные и достаточно малые интервалы задаю тся различные значения гидрофизиче­ с к и х параметров T i, S i, p i и из выражения вычисляю тся соответствую щ ие значения скорости звука с*, объе­ диняемые вместе с исходными значениями гидрофизических п ар а­ метров в таблицу. И спользуя полученные табличные данные, под­ бирают известными методами (например, методом наименьших:

квадратов) эмпирическую зависимость скорости звука от гидро­ физических параметров.

К о второй, более многочисленной группе относятся эмпириче­ ские зависимости, подобранные по табличным данным, получен­ ным из прямых экспериментальных измерений скорости звука в морской воде при различных значениях Т, S и р.



Pages:     | 1 |   ...   | 12 | 13 || 15 | 16 |   ...   | 38 |
 



Похожие работы:

«БЛОЧНАЯ МАРШРУТНО- РЕЛЕЙНАЯ ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ Наша цель — ДАТЬ ВОЗМОЖНОСТЬ всем желающим стать профессионалами в великом деле — СЦБ! Задумывались ли Вы о том, что профессионализм СЦБиста достигается в трех основных и взаимосвязанных составляющих: 1. Отличное знание устройств СЦБ. 2. Правильное выполнение технологии обслуживания устройств СЦБ. 3. Уверенное поведение в нештатных ситуациях. Обратите внимание, что необходимое многообразие знаний СЦБист может получить, и главное закрепить, только...»

«1 Эта брошюра приурочена к столетию со дня рождения Татьяны Антоновны Детлаф (10.10.1912 – 24.10.2006) выдающегося учёного-биолога и замечательного человека. Центральное место в этой брошюре занимает жизнеописание Татьяны Антоновны. В нем рассказывается о двух поколениях семьи, принадлежащей почти уже вымершему сословию русской интеллигенции, все члены которой были одухотворены надеждой на свободное и справедливое будущее и посвятили свою жизнь творчеству во благо людей и науки. К этому...»

«1 От переводчика К статье [i] Исходный французский текст Похвального слова, loge de Monsieur Lonhard Euler, сразу же вышел в свет отдельной брошюрой и позже был включен в ежегодник Петербургской академии наук, Nova Acta Acad. Scient. Imp. Petropolitanea, 1787, pp. 159 – 212. В 1801 г. С. К. Румовский перевел этот французский текст, и его перевод был перепечатан в книге Боголюбов и др. (1988, с. 352 – 382). В редакционных примечаниях (с. 380) там указано, что переговоры Эйлера с адмиралом...»

«1 Руководство для животноводов 2 УНИВЕРСИТЕТ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ 2011 3 УДК 636 Руководство для животноводов ББК 45 Р 85 Редакторы: Инам-ур-Рахим, Даниель Маселли Материалы предоставили: Абдурасулов Ырысбек, Абдурасулов Абдугани, Пак Владимир, Касымбеков Жолдошбек, Кулданбаев Нурбек, Инам-ур-Рахим Р 85 Руководство для животноводов. /Университет Центральной Азии. – Б.: 2011. - 136 с. ISBN 978-9967-448-39-1 Руководство для животноводов является совместным проектом Центра исследований горных...»

«ШОТЛАНДИЯ ПУТЕШЕСТВИЯ ПО БРИТАНИИ эксмо Москва МИДГАРД Санкт-Петербург 2009 УДК 94(410) ББК 63.3( 48ел) М80 Henry У. Morton IN SCOTLAND AGAIN Ьу the Estate of Н. \ © Morton, 1973 1• Перевод с английского Т. Мининой., О. Чумичевой. под общей редакцией К. Королева Перевод стихов, кроме особо оговоренных случаев, М. Башкатава Фотографии Роберта М. Ада~иа и М. Башкатава Оформление А. Саукова Оригинал-макет подготовлен издательством Мидгард Мор_t:он Г. В. М80 Шотландия : Пуrешествия по f?рmании /...»

«Руководство по эксплуатации Русский D1 E201BA1-RU13 Eurosystem TRUCK Содержание Статус текущей версии Версия 13 Руководства по эксплуатации от 03.11.2004 г. D1 E201BA1-RU13 Версия программного обеспечения 3.15 MAHA GmbH & Co. KG Все права охраняются. Любое воспроизведение данного Руководства по эксплуатации, частичная или полная, возможна только при предварительном согласии MAHA GmbH & Co. KG. Все права охраняются в случаях выдачи патента или регистрации промышленного образца. Содержание данной...»

«МОТИВ НАРЦИССА В НЕОТРАДИЦИОНАЛИСТСКОЙ ПРАКТИКЕ ХУДОЖЕСТВЕННОГО ПИСЬМА В статье вскрывается специфика интерпретации мотивного комплекса Нарцисса в рамках неотрадиционалистской практики художественного письма на материале стихотворений Т.С. Элиота, А.А. Ахматовой и И.А. Бродского. Ключевые слова: мотив Нарцисса; литература неотрадиционализма; аллюзивность; Элиот; Ахматова; Бродский. Мотив Нарцисса, часто встречающийся в литературе и обладающий обширным эстетическим потенциалом, зарождается в...»

«2 7 Проверка корректности развёртывания системы на сервере 15 8 На что необходимо обратить внимание, внедряя систему в компании 16 9 Структура компании 18 1 Предварительные настройки по умолчанию 1 Карточки пользователей и контактов 2 Личные настройки пользователей 3 Оповещения 2 Подразделения и пользователи 1 Подразделения 2...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.