ЛЕКЦИЯ 8

В центре компасной коробки на шпильке сидит массивная магнитная стрелка, которая имеет над средней частью небольшое круглое углубление, куда скатывается шарик. Вдоль всей поверхности северной части магнитной стрелки проходит желобок, по которому шарик скатывается в один из секторов компасной коробки. Внутренняя часть коробки разделена высокими перегородками на 36 пронумерованных секторов - по 10° в каждом. Таким образом, подняв по окончании прибор на борт можно видеть, какие сектора компасной коробки находились против северного конца магнитной стрелки, то есть куда было направленное течение.

Для включения и выключения счетчика оборотов служит переключающий механизм, который состоит из барабана, спускового стержня и втулки. На барабане есть два выреза - верхний и нижний, а на спусковом стержне - 2 зубца, которые при возвратно-поступательном движении стержня стопорят и освобождают барабан. Взаимодействие зубцов барабана и стержня позволяет устанавливать барабан в трех положениях (1 и 3 - холостой ход лопастного винта, счетчик выключен, 2 - рабочее положение, счетчик включен).

Перед опусканием прибора в воду, барабан с помощью рычага, который находится на нем, устанавливается на холостой ход. Счетчик оборотов включается и выключается последовательными ударами посыльных грузов по втулке, надетой на вертикальную ось. Движение втулки передается спусковому стержню, который, взаимодействуя с барабаном, включает и выключает счетчик путем отклонения его от оси лопастного винта.

Проверка вертушки

1. общая исправность прибора

2. наличие тарировочного удостоверения

3. наличие запчастей

4. правильность и плавность хода лопастного винта а) должен оборачиваться от наименьшего порыва ветра б) должен вращаться без потрескиваний в) хорошо сбалансированный - то есть оставаться без отклонений при любом положении г) при включенном положении счетчика верхнее зубчатое колесо его должно соприкасаться с червячной нарезкой на оси лопастного винта

5. правильность выпадения шариков из магазина устанавливается путем вращения лопастного винта рукой; через каждое 33.3 оборота винта должен падать один шарик

6) магнитная стрелка должна удерживать груз ~ 75 г

7) правильность действия спускового механизма проверяется путем нажима на втулку рукой

Хранение вертушки

1) После каждой станции - промыть пресной водой. 2) После окончания работ - разобрать, промыть пресной водой с мылом, просушить 3) Вертушку следует хранить в деревянном ящике в специальных гнездах

Подготовка к работе

1. Вынимают прибор и лопастной винт, которым предполагается проводит измерения

2. Отбрасывают штангу и осторожно устанавливают винт в подшипниках. После этого закрепляют штангу откидным винтом с барашком

3. Подготавливают руль (при сильном волнении используют узкие горизонтальные пластины)

4. Присоединяют огон троса к стержню вертушки, закручивают барашковый винт, выводят вертушку за борт

5. Подготавливают компасную коробку. Для этого открывают ее, ставят магнитную стрелку, закрывают крышку, надевают ее на кронштейн, закрепляют винтом

6. Взводят барабан спускового механизма и проверяют его действие двумя ударами по втулке. Снова взводят барабан.

7. Заряжают магазин шариками с помощью брала

8. Отсчитывают и записывают в книжку для записи наблюдений показания счетчика с точностью до 1 оборота

Производство наблюдений

1. Опускают вертушку в воду так, чтобы ось лопастного винта совпадала с поверхностью воды и делают отсчет по счетчику лебедки

2. Опускают прибор на заданную глубину, обратив внимание на угол наклона троса ( при углах >10° необходимо вводить поправки).

3. Подождав 1-2 минуты, чтобы вертушка и магнитная стрелка установились по течению и магнитному меридиану соответственно, пускают первый посыльный грузик и включают секундомер, записав время начала наблюдений

4. Промежуток времени между первым и вторым посыльным грузиком используют дня метео- и других наблюдений

5. После окончания установленного времени пускают второй грузик, записывая продолжительность наблюдений в секундах (максимальная продолжительность наблюдений -15 минут)

6. Поднимают вертушку, стопорят винт, снимают грузики, осматривают прибор, убеждаясь, что он сработал

7. Снимают отсчет по счетчику и записывают его в книжку наблюдений

8. Снимают компасную коробку, вынимают магнитную стрелку. Записывают количество выпавших шариков и номера секторов, в которые они выпали.

Буквопечатающая вертушка Алексеева (БПВ)

Буквопечатающая вертушка (БПВ) предназначена для автономной работы с судна или на буйковой станции. Идея создания самописца была предложена Алексеевым в 1941 году. В 1945 году был изготовлен первый пробный образец БПВ-1. После некоторых усовершенствований в 1950 г. вертушка была запущена в серийное производство и до недавнего времени использовалась практически во всех экспедициях.

В данное время применяются пять разновидностей БПВ:

1. БПВ-2. Максимальная глубина 1200 г. Диапазон скоростей от 2.5 до 148 см/с. Масса 40 кг.

2. БПВ- 2р. Речной вариант. Глубина до 250 г. Диапазон от 3.5 до 296 см/с. Масса 29 кг.

3. БПВ-3. До глубины 3000 метров.

4. БПВ-6. До глубины 6000 метров.

5. Электрифицированный самописец течений (ЭСТ). На основе БПВ-2р. Глубина до 250 г. Масса 35 кг. Диапазон скоростей 2-148 см/с.

БПВ-2. Глубина до 1200 метров. Масса 40 кг. Высота - 80 см. Длина с рулевыми пластинами - 56 см. Прибор опускается на стальном тросе диаметром не меньше 4-5 мм. Скорость опускания не более 1 м/с. Установка прибора по течению происходит при помощи двух рулевых пластин. Точность определения направления 1 градус, скорости - 1 см/с.

Принцип работы_самописцев течений БПВ сводится к следующему. Лопастной винт прибора непрерывно вращается течением. Его вращение с помощью магнитной муфты передается в регистрирующую часть прибора. Через заданные промежутки времени автоматически включается сцепление лопастного винта с диском скорости, который начинает поворачиваться. Чем больше скорость течения, тем на больший угол успеет повернуться диск за время, пока включено его сцепление с лопастным винтом. Включение и выключение диска скорости осуществляется часовым механизмом. Время, на протяжении которого диск скорости связан с лопастным винтом, называется временами экспозиции, оно равняется ~ 176 секунд.

Одновременно с началом экспозиции, то есть с включением диска скорости, часовой механизм освобождает стопорное приспособление (арретир) магнитной картушки, и она устанавливается в плоскости магнитного меридиана. По окончании экспозиции автоматически срабатывает печатающий механизм. На диске скорости и на магнитной картушке наклеены резиновые цифровые шкалы. Печатающий механизм наносит краску на эти шкалы и прижимает к ним ленту, на которой печатаются цифры с диска скорости и магнитной картушки. После того, как отпечатки сделаны, диск скорости возвращается в исходное положение.

Устройство самописца.

Основные узлы: корпус, лопастной винт, руль и регистрирующий механизм.

Корпус изготовлен в виде пустотелого латунного цилиндра. Он укреплен на массивном основании, которое служит для ограждения лопастного винта. Сверху корпус герметически закрывается крышкой.

К корпусу прибора крепится руль, который состоит из двух пластин и обтекателя.

Лопастной винт состоит из четырех лопастей из органического стекла, которое имеет удельный вес, близкий к удельному весу морской воды.

Регистрирующий механизм состоит из трех узлов: управляющего, лентопротяжного и печатающего. Он помещен в металлическом цилиндре, который легко вставляется и вынимается из корпуса. Внутри цилиндра расположен часовой механизм, и сверху он закрывается металлическим чехлом. Часовой механизм приводит в движение управляющее устройство. Основными деталями управляющего устройства являются управляющие и минутный диски. Минутный диск, соединенный с управляющим, разделен на 60 делений, которые отвечают минутам времени. Управляющий диск состоит из двух скрепленных между собой круглых пластинок с прорезями. Расстояние между прорезями, а следовательно и количество прорезей соответствует дискретности измерений прибора. В комплекте прибора есть 6 дисков, которые предназначены для измерений с дискретностью 5, 10, 15, 20, 30 и 60 минут.

Над диском скоростей расположен печатающий узел печатает. Он состоит из печатающей каретки к которой прикреплен фетровый валик, пропитанный несохнущей краской. Когда срабатывает часовой механизм, валик опускается на диск скоростей и магнитную картушху и смазывает их краской. При дальнейшем опускании каретки, она прижимает к шрифтам ленту, и на ней отпечатывается оттиск, который показывает скорость и направление течения.

К недостаткам БПВ относятся-.

а) неполная сопоставимость данных по скорости и направлению (отсчет направления - мгновенный, а значение скорости осреднено по интервалу времени порядка 3 минут)

б) недостаточная чувствительность корпуса при ориентации по направлению в слабых потоках (до 10 см/с)

в) значительный разброс данных по направлению в слое, охваченному волнением

г) существенное влияние вертикальных перемещений прибора на точность данных по скорости

Проверка работы прибора

а) Проверка герметичности корпуса. В корпус вставляется бумага и он опускается на глубину 1200 м. После подъема прибора бумага жолжна оставаться сухой.

б) Проверка вертлюга. Обращение вертлюга на оси должно проходить без заїданій и хруста

в) Проверка лопастного винта. Проверяют правильность формы лопастного винта (или нет следов повреждений), балансирование лопат (путем наклона прибора на 10-15 градусов в разных направлениях При правильном балансировании лопаты при наклоне не сдвигаются) и легкость обращения винта (возвращают вручную диск скоростей, через магнитную муфту обращения должно передаться на лопастной винт)

г) Проверка компасной картушки. 2 вида. І) Необходимо убедиться в свободном обращении картушки на игле в период экспозиции. Для этого делают серию отражений, гіри этому механизм, который регистрирует, не должен менять своего положения. У нормального прибора разброс в показаниях не должен превышать 1°. II) Необходимо определить точность установки по магнитному меридиану. Для этого делают несколько отражений при разных известных направлениях. Направление определяют с помощью компаса или буссоли. Ошибки не должны быть больше 4°.

д) Проверка диска скоростей. Поворачивается ли диск по окончании экспозиции в исходное положение. Для этого диск вручную перекладывают в крайнее положение. Под действием поворотной пружины диск должен вернуться в исходное положение.

е) Проверка стрічкопротяжного и печатающего устройства. Делается 5-10 отражений. При исправной работе стрічкопротяжного и печатающего механизмов они должны быть четкими и равноотстоящими друг от друга

ж) Проверка времени экспозиции. Проверяется по секундомеру для нескольких дисков. Время экспозиции не должен отличаться от указанного в паспорте более, чем на 5%.

з) Проверка суточного хода времен. Устанавливают управляющий диск с интервалом в 1 время. Заводят часовой механизм. По радиосигналам точного времени делают первое отражение. Все следующие отражения должны совпадать с каждым следующим сигналом точного времени. Проверку делают на протяжении нескольких суток. Ошибка хода времен через сутки не должна превышать две минуты.

Сохранение прибора

1. охранять от ударов

2. содержать в чистоте механизм, который регистрирует

3. следить за чистотой шрифта

4. не предполагать запотевание механизма, который регистрирует. Для этого не раскрывать прибор до тех пор, пока он не примет температуру окружающего среды

5. разборка и регулирование прибора делать только в крайних случаях

6. если в прибор попала морская вода, то немедленно после подъема он

промывается пресной водой с мылом

7 по окончании работ корпус промывается пресной водой Подготовки к работе

1. Устанавливается управляющий диск в зависимости от диапазона скоростей течений

2. Вставляют ленту в прибор. Запас ленты рассчитан на 1500 отражений. Для робота применяется телеграфная лента длиной до 16 метров, шириной 10 мм. На одной из сторон нанесенная цветная линия.

3. Смазывают краской валик

4. Заводят пружину часового механизма

5. Приводят контрольные отражения

6. Делают на ленте отметку и записывают рядом дату и время

После этого целиком собирают прибор, то есть привинчивают обтекатель и прикрепляют руш. к корпусу. Механизм, который регистрирует, устанавливают в корпусе прибора. Закрывают его крышкой и подвешивают к тросу.