устройство для регистрации микроперемещений водной среды

Формула изобретения

Устройство для регистрации микроперемещений водной среды (волновых деформаций), содержащее электроды, расположенные в исследуемой среде, источник постоянного тока и регистратор, отличающееся тем, что электроды расположены парами на трех взаимно перпендикулярных осях на одинаковом расстоянии от центра их пересечения, в котором находится седьмой электрод, соединенный с тремя источниками постоянного тока, каждый из которых противоположным полюсом соединен с парой резисторов, подключенных к электродам одной оси, образующих с проводимостью ионной среды, в которой находятся электроды, электрический мост, в диагональ которого включен регистратор.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к регистрации движения (колебаний) жидкостей.

Известно устройство для измерения направления течения, содержащее электроды, сопротивление между которыми изменяется в соответствии с направлением течения

[1]. Данное устройство имеет узкое прикладное применение и предназначено для более эффективного сплавления леса по реке.

Известен способ регистрации механических волн в жидких средах, в котором используется ионная проводимость исследуемой среды и который реализуется устройством, имеющим электроды, источник постоянного тока и регистратор [2].

Известное устройство способно регистрировать перемещение только одного вектора направлений и имеет низкую точность и малый динамический диапазон. Целью предлагаемого изобретения является расширение возможностей устройства, увеличение его точности и динамического диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем электроды, расположенные в исследуемой среде, источник постоянного тока и регистратор, электроды расположены парами на трех взаимно перпендикулярных осях на одинаковом расстоянии от центра их пересечения, в котором находится седьмой электрод, соединенный с тремя источниками постоянного тока, каждый из которых противоположным полюсом соединен с парой резисторов, подключенных к электродам одной оси, образующих с проводимостью ионной среды, в которой находятся электроды, электрический мост, в диагональ которого включен регистратор.

Увеличение количества электродов и расположение их парами на взаимно перпендикулярных осях делает возможным регистрацию перемещений среды по любым составляющим кругового вектора. Дифференциальный (мостовой) метод регистрации увеличивает точность и динамически диапазон измерений.

Возможность реализации.

На чертеже показано само устройство и его электрическая схема. Собственно, само устройство образовано идентичными электродами - А, которые установлены на взаимно перпендикулярных осях X, Y, Z, в центре пересечения которых расположен главный центральный электрод. В совокупности с другими электродами каждой оси он образует мостовые схемы измерений. Например, схема оси Х содержит регистратор 1 в диагонали моста, запитываемого источником постоянного тока 2 и образованного резисторами 3 и проводимостью между центральным электродом и электродами оси X. Регистратор 4 включен в мост, питающийся источником 5 и состоящий из резисторов 6 и межэлектродных сопротивлений оси Y. Аналогично составлен мост оси Z, содержащий регистратор 7, источник питания 8 и резисторы диагонали моста 9.

Влияние движения жидкости, в которой находится система измерительных электродов А, на показания регистраторов 1, 4 и 7 осуществляется через движение ионов в межэлектродных промежутках. Например, если в спокойной воде ионы от центрального электрода движутся с одинаковой скоростью в противоположных направлениях по оси Х к ее электродам, то регистратор 1 не отклоняется, так как в диагонали моста, образованного резисторами 3 и межэлектродными промежутками, будет нулевое напряжение. Малейшее перемещение среды, вектор составляющей которой на проекцию оси Х вызовет дисбаланс в скоростях движения ионов между электродами этой оси, отразится на показаниях регистратора 1. Аналогичным образом отражается перемещение воды в системе межэлектродных промежутков на показаниях регистраторов 4 и 7.

Практически в любой водной среде на земле растворены соли. Поэтому описываемое устройство с одинаковым успехом будет работать как в морской среде, так и в речных, пресных водах. Необходимыми условиями обеспечения его работоспособности будет сопоставимость скорости перемещения ионов в межэлектродных промежутках, определяемой только напряжением источников питания 2, 5, 8 и скоростью перемещения самой среды. Разумеется, в качестве регистраторов 1, 4, 7 сегодня используются не только стрелочные приборы.

Источники информации

1. Патент России № 2063046, кл. G01Р 13/00.

2. Авторское свидетельство СССР № 890074, кл. G01Н 3/06.