CC BY
78
тур. Поэтому создание методик анализа, определения характеристик, расчёта параметров структурных схем систем с ДФ является актуальной задачей.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Залогин НМ., Скнаря А.В. // Материалы XIII Всесоюзной конференции «Радиолокация, навигация, связь». Воронеж, 2007.
2. Гостев B.C. и др. Дисперсия сигнала параметрической антенны в мелком море // Нелинейные акустические системы: Сб. науч. статей. - Ростов-на-Дону, -2008. С.27-37.
3. Мусатова ММ., Черняховская ГМ. // Материалы Международной научнотехнической конференции «Информационный подход в естественных, гуманитарных и технических науках». 4.4. Информационный анализ радиотехнических систем и устройств». Таганрог, 2004. - С.43.
4. Полищук А. / Программируемые аналоговые ИС Anadigm: весь спектр аналого-
. // -
троника. 2004. №12. - С.8.
5. Гауси М., Лакер К. Активные фильтры с переключаемыми конденсаторами:
Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1986.
Скнаря Анатолий Васильевич
Научно-исследовательский институт приборостоения им. В.В. Тихомирова
E-mail: [email protected]
140180, Россия, Жуковский, Московской обл., Гагарина, 3, тел.: 8(495) 556-99-68
Мосолов Сергей Сергеевич
E-mail: [email protected]
Sknarya Anatoly Vasilievich
Scientific Institute of Priborostroeniya
E-mail: [email protected]
3, Gagarina str., Zhukovsky, Moscow region, 140180, Russia, Ph.: (495) 556-99-68 Mosolov Sergeiy Sergeevich
E-mail: [email protected]
УДК 551.463.22.083
Г. H. Серавин, И. И. Микушин
ЛАБОРАТОРНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ЗВУКА В ЖИДКОСТИ
Для лабораторных исследований создан малогабаритный измеритель скорости звука в жидкости, состоящий из импульсно-цинического датчика и блока питания. Вывод измерительной информации осуществляется на частотомер. Проведенные испытания показали стабильность измерения скорости звука не хуже ± 0,1м/с при температуре воды от +2 до +38°С,
Скорость звука; измерительный преобразователь; акустический импульс; акустическая база; электронный блок.
G.N. Seravin, I.I. Mikyshin LABORATORY INSTRUMENT OF SOUND VELOCITY IN FLUID
For laboratory researches the small-sized measuring instrument of speed of a sound in a liquid, consisting of the impulsno-cyclic gauge and a power unit is created. The conclusion of the measuring information is carried out on a frequency metre. The conducted tests have shown stability of measurement of speed of a sound not worse
± 0,1m/sec with at temperature of water from +2 to +380C.
Speed of a sound; the measuring converter; acoustic impulse; acoustic base; the electronic block.
Сопоставление результатов прямых и косвенных измерений скорости звука в воде позволяет получить информацию о наличии в ней свободных и растворенных газов, посторонних частиц и веществ [1-5], то есть об уровне ее загрязненности.
Известная морская аппаратура для измерения скорости звука, выполненная и в переносном варианте, по своим массогабаритным характеристикам практически не пригодна для работы в помещении. Нами был разработан и изготовлен малога-
( ),
для использования в лабораторных условиях.
МЛИСЗ состоит из импульсно-циклического измерительного преобразовате-( ) ( 220 В 50 Гц в постоянное стабилизированное напряжение 12 В).
Датчик скорости звука включает акустическую базу - первичный измерительный преобразователь с герметичным кабелем длиной около 1,5 м и электронный блок - промежуточный измерительный преобразователь.
Акустическая база датчика содержит (рис.1) акустический преобразователь Пр и отстоящий от него на фиксированном расстоянии d акустический отражатель Отр. Промежуточный измерительный преобразователь состоит из усилителя У, ждущего импульсного генератора ЖИГ и схемы автозапуска САЗ.
Измерительный преобразователь скорости звука функционирует следующим образом. Когда датчик находится в воздухе, с выхода схемы автозапуска САЗ (см. рис.1) импульсы с относительно малой частотой следования поступают на вход 2 ждущего импульсного генератора ЖИГ и запускает его. При погружении акустической базы датчика в воду импульс ждущего генератора ЖИГ ударно возбуждает акустический преобразователь Пр, от которого акустические радиоимпульсы многократно распространяются в воде до акустического отражателя Отр и обратно к акустическому преобразователю Пр. Электрический радиоимпульс, соответствующий второму принятому акустическому, через усилитель У поступает на вход
1 запуска ждущего импульсного генератора ЖИГ.
Время двойного распространения акустического импульса от акустического преобразователя Пр до акустического отражателя Отр и обратно значительно меньше периода следования импульсов схемы автозапуска САЗ, поэтому ждущий импульсный генератор ЖИГ запустится по входу 1 принятым импульсом. Очередной импульс с выхода ЖИГ ударно возбудит акустический преобразователь , -ный генератор ЖИГ и так далее. Измерительный преобразователь (датчик) скорости звука будет функционировать в импульсно-циклическом режиме. На выходе ждущего импульсного генератора ЖИГ будет иметь место последовательность импульсов с частотой следования
fc - C/(4d ), (1)
где С - скорость звука в исследуемой жидкости.
'I
. 1.
Эти импульсы подаются на выход датчика и частота их следования измеряет- . -запуска САЗ и прерывают ее работу. Если по какой-либо причине, например, попадания между акустическими преобразователем и отражателем относительно крупного газового пузырька, невозможен прием акустического сигнала, то прекра--
вход схемы автозапуска САЗ не будут поступать импульсы с частотой следования fc . 2 -ратора ЖИГ начнут подаваться запускающие импульсы до восстановления им-
-
по входу 1 принятыми импульсами.
Схема автозапуска САЗ состоит из последовательно электрически соединен-
1:4 ( 564 10), -
( - ), ключа (микросхема КР564КТ3) и автоколебательного импульсного генератора. Ждущий и автоколебательный импульсные генераторы датчика выполнены на 1006 1 ( ).
2 1006 1, -занный от основного входа запуска 1.
В акустической базе d=0,025 м, тогда согласно (1) при изменении скорости
1400 / 1600 / , -
fc 14000 16000
Г ц. Показания электронно-счетного частотомера соответствуют выражению
С, м/с = 0,1- fc ,(Гц).
Абсолютная погрешность измерения скорости звука в основном определяется точностью градуировки (поверки) МЛИСЗ и не зависит от изменений напряжения ( ) , -ческой базы выполнено из инвара, а электронная часть аппаратуры всегда находится в нормальных условиях. Лабораторные испытания показали, что при температуре воды от +2 до +380С стабильность показаний МЛИСЗ по скорости звука составляет не хуже ± 0,1м/с.
Массогабаритные характеристики составных частей МЛИСЗ:
1) акустическая база (без кабеля) - габариты 70 х 28x50 мм, масса —0,12 кг;
2) электронный блок - габариты 90 х 65 х 55 мм, масса —0,15 кг.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Hayre H.S. An Ultrasonic ocean oil pollution monitor.- In: Ocean 73. IEEE Intern. Conf. Eng. Ocean Environmental. Seattle. Wash. 1973. N.Y. 1973. P. 234 - 240.
2. Kieffer S. W. Sound speed in liquid-gas mixtures: water-air and water-steam // J. Geophys. Res. 1977. Vol. 82. №20. P. 2895- 2904.
3. . .
звука в Черном море // Матер. конф. «Совершенствование управления развитием рекреационных систем. Севастополь. 23 - 25 окт. 1986 г. 4.2». МГИ АН УССР. Севастополь. 1987. С. 251- 258. (Рук. депонир. в ВИНИТИ 11.08.87. № 5804- 87).
4. . ., . ., . ., . .
загрязнений с использованием акустических резонаторов. Сб. трудов «Предотвращение загрязнений внутренних водоемов и охрана труда на речном транс». . 1987. . 89-102.
5. . .
восточной части Черного моря // Акустичний вюник. 2006. Том 9. № 1. С. 39. Серавин Георгий Николаевич
-
E-mail: [email protected]
140180, Россия, Санкт-Петербургская обл., Жуковский, ул. Дворцовая, 2, тел.: 8(495) 3789673
Микушин Игорь Иванович E-mail: [email protected]
Seravin Georgy Nikolaevich
The Naval Research Center of Electronics E-mail: [email protected]
2, Dvortsovay str., St. Petersburg region, Pushkin, 140180, Russia, Ph.:+7 (495) 3789673
Mikyshin Igor Ivanovich E-mail: [email protected]
УДК 551.501.816
В. М. Сидоренко
ЭКСПРЕССНЫЕ ФЛУОРИМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ МОНИТОРИНГА ВОДНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Предложены методы экспрессного количественного определения концентрации хлорофилла и первичной продукции в водных районах на основе экспериментальных флуориметрических данных, полученных "in situ". Проведен сравнительный анализ результатов использования предложенных экспрессных методов и традиционных методов, основанных на экстракции хлорофилла из проб во.
Вода; флуоресценция; фитопланктон; первичная продукция; хлорофилл; ; .
B.M. Sidorenko EXPRESS FLUOROMETRIC METHODS OF WATER ECOLOGICAL SYSTEMS MONITORING
