Измеритель тока ротора

Роторный измеритель тока *RCM 8* с красной лопастью и ротором Савониуса .

Роторный измеритель тока (RCM) — это механический измеритель тока , океанографическое устройство, установленное внутри океанографического причала, измеряющее поток в мировом океане , чтобы узнать больше об океанских течениях . Многие RCM были заменены приборами, измеряющими поток с помощью гидроакустики , так называемыми акустическими доплеровскими профилометрами тока . Однако, например, в проливе Фрама Институт Альфреда Вегенера до сих пор использует RCM для долгосрочного мониторинга притока воды в Северный Ледовитый океан . ^{[ 1 ]}

Принцип измерения

RCM обычно состоит из записывающего устройства, пропеллера для определения скорости воды и лопасти для определения направления потока. Карданные кольца РКМ-приборов позволяют компенсировать наклон швартовной линии до 40°.

Регистрирующий блок содержит аккумулятор для подачи энергии, аналого-цифровой преобразователь , возможные дополнительные датчики для других переменных (таких как стандартные параметры проводимости, температуры, глубины , CTD) и микроконтроллер . Согласно паспорту приборов RCM 7/8 , ^{[ 2 ]} Микроконтроллер выполняет следующие задачи:

Встроенные часы запускают прибор через заданные интервалы времени, и в общей сложности последовательно опрашиваются шесть каналов. Первый канал представляет собой фиксированное эталонное считывание для целей управления и идентификации данных. Каналы 2, 3 и 4 представляют собой измерение температуры, проводимости и глубины соответственно. Каналы 5 и 6 представляют векторную усредненную текущую скорость. и направление с момента предыдущего срабатывания инструмента. Данные последовательно подаются в блок хранения данных (DSU) 2990 или 2990E.
— Руководство по RCM 7/8

Направление потока определяется магнитным компасом , иглой, закрепленной на потенциометре . Такая конструкция становится проблематичной для приборов в Северном Ледовитом океане, поскольку Северный магнитный полюс перемещается относительно географического Северного полюса , и этим (зависящим от времени) магнитным склонением больше нельзя пренебрегать.

Качество данных

Точность и достоверность RCM являются предметом постоянных дискуссий. Сравнительные исследования различных типов РКМ, расположенных близко друг к другу, показывают, что приборы имеют большие систематические ошибки. ^{[ 3 ]}

В следующей таблице приведены технические характеристики различных одноточечных измерителей тока. ^{[ 4 ]}

Тип инструмента	Принцип измерения	Погрешность измерения согласно инструкции
Аандераа RCM 7	ротор	±0,01 м/с или 4% (в зависимости от того, что больше)
Аандераа RCM 8	ротор	±0,01 м/с или 4% (в зависимости от того, что больше)
Аандераа RCM 9	акустический, одноточечный	±0,0015 м/с
Аандераа RCM 11	акустический, одноточечный	±0,0015 м/с
Научные инструменты Фалмута	современный ADCP	±0,005 м/с

Эти значения справедливы только для токов среды от 0,02 до 2,95 м/с . Малые скорости трудно обнаружить, поскольку лопатка обладает большой инерцией , а ротору необходимо преодолеть трение, прежде чем начать вращаться. Компания Aanderaa называет акустические одноточечные приборы, регистрирующие ток , что позволяет сохранить аббревиатуру RCM.

Ссылки

^ Бещинская-Мёллер, Агнешка; Вудгейт, Ребекка ; Ли, Крейг; Меллинг, Хамфри; Керхер, Майкл (1 сентября 2011 г.). «Синтез обменов через основные океанические ворота в Северный Ледовитый океан» . Океанография . 24 (3): 82–99. дои : 10.5670/oceanog.2011.59 .
^ «Измерители тока записи RCM7 и RCM8» (PDF) . Технический паспорт D 197 . Инструменты Аандераа . Проверено 26 сентября 2012 г.
^ Хогг, Нельсон Г.; Фрай, Дэниел Э. (1 февраля 2007 г.). «Характеристики нового поколения акустических измерителей тока» (PDF) . Журнал физической океанографии . 37 (2): 148–161. Бибкод : 2007JPO....37..148H . дои : 10.1175/JPO3003.1 . hdl : 1912/4141 .
^ Берендт, Аксель. «Сравнение поля течений в проливе Фрама, полученного на основе измерений ADCP и данных швартовки» (PDF) . Магистерская диссертация . Аспирантура «Физика окружающей среды» . Проверено 26 сентября 2012 г.

Внешние ссылки

Измерители записывающего тока Aanderaa (RCM-9 + RCM-11) больше не работают механически, но их предки RCM-7 работали, см. Арктические морские инженерно-геологические экспедиции: Океанографическое оборудование.
Акустический ток точечной скорости компании Falmouth Scientific больше не включает в себя измеритель тока ротора.
Немецкий морской музей в Бремерхафене демонстрирует большую коллекцию механических измерителей тока .

[1] Бещинская-Мёллер, Агнешка; Вудгейт, Ребекка ; Ли, Крейг; Меллинг, Хамфри; Керхер, Майкл (1 сентября 2011 г.). «Синтез обменов через основные океанические ворота в Северный Ледовитый океан» . Океанография . 24 (3): 82–99. дои : 10.5670/oceanog.2011.59 .

[2] «Измерители тока записи RCM7 и RCM8» (PDF) . Технический паспорт D 197 . Инструменты Аандераа . Проверено 26 сентября 2012 г.

[3] Хогг, Нельсон Г.; Фрай, Дэниел Э. (1 февраля 2007 г.). «Характеристики нового поколения акустических измерителей тока» (PDF) . Журнал физической океанографии . 37 (2): 148–161. Бибкод : 2007JPO....37..148H . дои : 10.1175/JPO3003.1 . hdl : 1912/4141 .

[4] Берендт, Аксель. «Сравнение поля течений в проливе Фрама, полученного на основе измерений ADCP и данных швартовки» (PDF) . Магистерская диссертация . Аспирантура «Физика окружающей среды» . Проверено 26 сентября 2012 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]