DE2144430A1

DE2144430A1 - CARRIER FOR CAPTURING A FLOW PROFILE

Info

Publication number: DE2144430A1
Application number: DE19712144430
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl Phys Zuck
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1971-09-04
Filing date: 1971-09-04
Publication date: 1973-03-15
Also published as: DE2144430C3; DE2144430B2

Description

"Träger zum Erfassen eines Strömungsprofils" Die Erfindung bezieht sich auf einen Träger zum Erfassen eines Strömungsprofils in Form einer Inklinometerleine, die von einem Auftriebskörper getragen und am unteren Ende befestigt ist. "Airfoil Detection Carrier" The invention relates to on a carrier for recording a flow profile in the form of an inclinometer line, which is carried by a float and attached to the lower end.

Unter dem Strömungsprofil eines Gewässers versteht man die Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit und der Strömungsrichtung von der Tiefe des Gewässers. Hierbei interessiert häufig nicht die momentane Strömung, sondern es ist die im Zeitmittel sich ergebende Wasserversetzung von Bedeutung.The flow profile of a body of water is understood to mean the dependency the flow velocity and the direction of flow from the depth of the water. Often the current flow is not of interest here, but rather the im Time-averaged water displacement is important.

Es ist bekannt, zur Ermittlung eines Strömungsprofils einen oder mehrere Längsneigungsmesser zu verwenden, die an einer Leine befestigt sind. Die Leine ist mit einem ihrer beiden Enden an einem Auftriebskörper befestigt, mit dem anderen Ende an einem festen Gegenstand oder am Grund. Die Leine wird also schwebend im Wasser gehalten. Ist keine Strömung in dem Gewässer vorhanden, so nimmt die Leine eine vertikale Lage ein. Tritt jedoch eine Strömung auf, so wird die Leine entsprechend dem auf sie wirkenden Strömungsprofil aus der vertikalen Lage ausgelenkt. Mit Hilfe der Längsneigungsmesser kann über die Neigung der Leine auf das Strömungsprofil geschlossen werden.It is known to use one or more to determine a flow profile Use inclinometers attached to a line. The leash is with one of its two ends attached to a float, with the other End to a solid object or to the ground. So the line is floating in the Water held. If there is no current in the water, the line decreases a vertical position. However, if there is a current, the line becomes accordingly deflected from the vertical position of the flow profile acting on it. With help the inclinometer can check the inclination of the line on the flow profile getting closed.

Nachteilig ist, daß der Grad der Neigung bei extremen Strömungsbedingungen entsprechend extreme Werte annehmen kann, d.h. bei starker Strömung eine große Neigung, wobei auch der Auftriebskörper beträchtlich in die Tiefe gezogen werden kann. Versucht man dieses durch einen großen Überschußauftrieb zu verhindern, so nimmt die Leine bei schwächer werdender, aber durchaus noch interessierender Strömung bereits eine vertikale Position ein, aus der eine Strömungsfeststellung kaum noch möglich ist.The disadvantage is that the degree of inclination under extreme flow conditions can assume correspondingly extreme values, i.e. a large inclination in strong currents, the float can also be pulled considerably in depth. Tries to prevent this by a large excess buoyancy, take the line if the current is weakening, but still interesting, already one vertical position from which it is hardly possible to determine the flow.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Ermittlung eines Strömungsprofils zu schaffen, die bei kleinen wie großen Geschwindigkeiten verwendbar ist.The invention is therefore based on the object of providing a device for Establish a flow profile that works at both small and large velocities is usable.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine in der Strömung befindliche Trosse und/oder Meßkörper mit Hilfe von Auf- und/oder Vortriebselementen auf eine bestimmte Neigung einregulierbar sind, wobei die durch Druckdosen oder andere Sensoren gemessene Tiefenlage der Trosse und/oder der Meßkörper bei einer Änderung der Strömungsgeschwindigkeit sich im Endeffekt nur geringfügig verändert.The object is achieved in that one in the flow existing cables and / or measuring bodies with the help of lifting and / or propulsion elements can be adjusted to a certain inclination, with the pressure cans or other sensors measured depth of the hawser and / or the measuring body at a The change in flow velocity changes only slightly in the end.

Ein Vorteil ist darin zu sehen, daß keine rotierenden Teile verwendet werden. Hierdurch wird die Bewuchsfähigkeit der gesamten Meßanordnung vermindert.An advantage can be seen in the fact that no rotating parts are used will. This reduces the growth capacity of the entire measuring arrangement.

Der jeweilige Auf- und/oder Vortrieb kann in die Bestismungsfunktion für die Strömungsgeschwindigkeit eingehen.The respective uplift and / or propulsion can be used in the determination function for the flow velocity.

Weiterhin kann ein in Bodennähe angeordneter und mit der Trosse verbundener Auftriebskörper vorgesehen sein, der bei geringer 'Massenversetzung ein Aufliegen der Trosse am Boden verhindert. Derselbe Zweck kann dadurch erreicht werden, daß eine in der Trosse schwebend angeordnete Winde die nach oben gerichtete Meßtrosse und/oder die Ankertrosse auf spult.Furthermore, one can be arranged near the ground and connected to the hawser Buoyancy body can be provided, which rests on low 'mass displacement the hawser on the ground prevented. The same purpose can thereby be achieved be that a hoist arranged floating in the hawser is directed upwards Measuring cable and / or the anchor cable reel.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Figur 1 eine Trosse mit drei Auf- und/oder Vortriebselementen und mehreren Meßkörpern, Figur 2 und 2a eine mit Vor- und/oder Auftriebselementen und Meßkörpern ausgerüstete Trosse, die einen in Bodennähe angeordneten Auftriebskörper aufweist, Figur 3 eine Trosse mit einer in Bodennähe angeordneten Winde und Figur 4 eine treibende Trosse mit schwimmender Meldeboje und Endgewicht.In the drawing, an embodiment according to the invention is shown, namely, Figure 1 shows a hawser with three lifting and / or propulsion elements and several measuring bodies, Figure 2 and 2a one with forward and / or buoyancy elements and Cable equipped with measuring bodies, which have a buoyancy body arranged near the ground has, Figure 3 shows a hawser with a winch and figure arranged near the ground 4 a drifting hawser with a floating reporting buoy and final weight.

In Figur 1 sind an einer Trosse 1, die mit Hilfe eines Ankers 2 auf dem Boden 3 eines Gewässers fest verankert ist, drei Auf- und/oder Vortriebskörper 4 befestigt. Bei ausreichender Strömungsgeschwindigkeit lassen sich auch dynamische Auftrieb körper verwenden, wie z.B. Drachen. Ein Körper ist an dem Ende der Trosse 1, das der Wasseroberfläche am nähesten liegt, ein weiterer etwa in der Mitte der Trosse 1 und der dritte Körper 4 in Bodennähe an der Trosse 1 angeordnet. Zwischen den einzelnen Auf- bzw. Vortriebskörpern 4 sind jeweils mehrere Neigungsmesser 5 mit der Trosse 1 verbunden. Die Wahl der Körper 4, ihre Anzahl und ihre Anordnung an der Trosse 1 sowie die Anzahl und Lage der Neigungsmesser 5 an der Trosse 1 richten sich zweckmäßigerweise nach den zu erwartenden Strömungsverhältnissen.In Figure 1 are on a hawser 1, which with the help of an anchor 2 on the bottom 3 of a body of water is firmly anchored, three lifting and / or propulsion bodies 4 attached. If the flow velocity is sufficient, dynamic Use buoyancy devices, such as kites. There's a body at the end of the hawser 1, which is closest to the water surface, another about in the middle of the The hawser 1 and the third body 4 are arranged on the hawser 1 near the bottom. Between the individual lifting or propulsion bodies 4 are each a plurality of inclinometers 5 connected to hawser 1. The choice of bodies 4, their number and their arrangement on hawser 1 and the number and position of inclinometers 5 on hawser 1 expediently according to the expected flow conditions.

Eine entsprechend dimensionierte Trosse 1, die annähernd vertikal durch die infrage kommenden Schichten hindurchgeführt ist, ist bekanntlich als hinrichend träger Indikator für den langfristigen Massen-Transport aufgrund ihres Strömungswiderstandes geeignet, da sich die Trosse 1 bei entsprechender Auftriebsverteilung der Strömung in der Konfiguration anpaßt.A correspondingly dimensioned hawser 1, which is approximately vertical is passed through the layers in question is known to be sufficient sluggish indicator for long-term mass transportation due to their flow resistance suitable, since the hawser 1 with a corresponding lift distribution adapts to the flow in the configuration.

Der vertikale Verlauf der Trossenneigung wird von geeigneten Neigungsmessern 5 erfaßt.The vertical course of the rope inclination is determined by suitable inclinometers 5 detected.

Zum erzielen größerer Meßbereiche ist es jedoch erforderlich, daß erhebliche Neigungsänderungen der Trosse 1 und damit Änderungen ihrer Tiefenlage vermieden werden. Dies wird durch die Verwendung der Meßeinrichtung unter annähernd konstanter Neigung erreicht, d.h. die Neigung wird jeweils entsprechend der Strömung durch Auf- und/oder Vortrieb auf einen vorgegebenen Wert eingeregelt. Als Indikatoren für das Erreichen der vorbeschriebenen Tiefenlage können Druckdosen oder andere Sensoren dienen. Die zum Erzielen der betreffenden Neigung eingeregelten Werte des Auf- und/oder Vortriebs werden zur Bestimmung der Strömungsdaten verwendet.To achieve larger measuring ranges, however, it is necessary that significant changes in inclination of the hawser 1 and thus changes in its depth be avoided. This is approximated by using the measuring device below constant inclination is reached, i.e. the inclination is in each case according to the flow adjusted to a predetermined value by upward and / or forward movement. As indicators pressure cans or other can be used to reach the depth described above Sensors are used. The values of the Lifting and / or propulsion are used to determine the flow data.

Es ist zweckmäßig, die Meßdaten der Neigungsmesser 3 über eine Funkboje 6, die an der Wasseroberfläche angeordnet und mittels eines oder mehrerer Auftriebskörper 7, eines Amkerseiles 8 und eines Ankers 9 fest auf dem Meeresboden verankert ist, an eine auf einem Schiff oder auf de@ @@@@land angeordnete Meßstation zu funken. Hierzu steht die Funkboje 6 über eine elektrische Leitung 10, die entlang dem Amkerseiles 8 und der Trosse 1 verläuft, mit den einzelnen Neigungsmessern 5 in Verbindung. Auch können die Maßdaten @@@es Meßkörpers 11 mit veränderlichem Auftrieb, der über ein Amkerseil 12 und einen Anker 13 in der Nähe des Meeresbodens angeordnet und über eine elektrische Leitung 14 mit der Boje 6 verbunden ist, mit Hilfe der Boje 6 am eine Meßstation übertragen werden. Der Meßkörper 11 kann unabhängig von der Trosse 1 verwendet werden.It is useful to have the measurement data of the inclinometer 3 via a radio buoy 6, which are arranged on the water surface and by means of one or more floats 7, an amker rope 8 and an anchor 9 is firmly anchored to the seabed, to transmit to a measuring station located on a ship or on land. For this purpose, the radio buoy 6 is via an electrical line 10, which runs along the Amkerseiles 8 and the hawser 1 runs, with the individual inclinometers 5 in connection. Also, the measurement data @@@ es measuring body 11 with variable buoyancy that is about an Amkerseil 12 and an anchor 13 arranged in the vicinity of the seabed and is connected to the buoy 6 via an electrical line 14, with the aid of the buoy 6 can be transmitted to a measuring station. The measuring body 11 can be independent of the Cable 1 can be used.

In Figur 2 und 2a ist wie schon in Figur 1 eine mit Auf- und/ oder Vortriebselementen 4 und Neigungsmessern 5 ausgerüstete Trosse 1 mit Hilfe eines Ankers 2 auf dem Meeresboden 3 fest verankert. Die Trosse 1 weist jedoch in Ankernähe einen Auftriebskörper 15 auf, der bei geringer Massenversetzung ein Aufliegen der Trosse 1 auf dem Meeresboden 3 verhindern soll.In FIGS. 2 and 2a, as in FIG. 1, there is one with up and / or Propulsion elements 4 and inclinometers 5 equipped hawser 1 with the help of a Anchor 2 firmly anchored on the seabed 3. However, the hawser 1 points in the anchorage a buoyancy body 15 which, with a low mass displacement, rests on the Cable 1 on the seabed 3 is to prevent.

Ein Aufliegen der Trosse 1 kann gemäß dem in der Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel auch durch eine in der Trosse schwebend angeordnete Winde 16 verhindert werden. Die nach oben gerichtete Meßtrosse und/oder die Ankertrosse werden je nach den herrschenden Strömungsverhältnissen mehr oder weniger aufgespult. Der Drache 17 kann bei ausreichender Strömungsgeschwindigkeit die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Auftriebskörper 4 ersetzen. Er ist mit einem Auftriebskörper 18 zu kombinieren, damit auch bei schwacher Strömung genügend Auftrieb vorhanden ist.The hawser 1 can lie on top according to that shown in FIG Embodiment also by means of a winch 16 which is arranged so as to be floating in the hawser be prevented. The measuring cable pointing upwards and / or the anchor cable are more or less wound up depending on the prevailing flow conditions. Of the Dragon 17 can with sufficient flow speed the in Figures 1 and Replace the float 4 shown in FIG. It is equipped with a float 18 to combine so that there is enough buoyancy even with weak currents.

Gemäß Figur 4 kann auch eine treibende Trosse verwendet werden, die an einer schwimmenden Meldeboje 19 hängt und mit einem Gewicht 20 von festem oder veränderlichem Auftrieb belastet ist. Die Trosse 1 richtet sich nach dem Strömungsprofil relativ zum Oberflächenstrom.According to Figure 4, a driving hawser can also be used, which hanging on a floating message buoy 19 and with a weight 20 of solid or variable buoyancy is loaded. The hawser 1 depends on the flow profile relative to the surface current.

5 Seiten Beschreibung 4 Patentansprüche 3 Blatt Zeichnungen mit 5 Figuren5 pages description 4 claims 3 sheets of drawings with 5 characters

Claims

PATENT CLAIMS Carrier for capturing a flow profile in shape an inclinometer line carried by a float and at the other end is attached, characterized in that a hawser located in the flow (l) and / or measuring body (5) with the help of lifting and / or propulsion elements (4) a certain inclination can be adjusted, with pressure cans or others Sensors measured the depth of the hawser (1) and / or the measuring body (5) at a The change in the flow velocity changes only slightly in the end.

2.) Carrier according to claim 1, characterized in that the respective Lifting and / or propulsion in the determination function for the flow velocity comes in.

3.) Carrier according to claims 1 or 2, characterized in that that a buoyancy body arranged near the ground and connected to the hawser (1) (15) prevents the hawser (1) from resting on the ground if the mass displacement is small.

4.) Carrier according to claims 1 or 2, characterized in that that a winch (16) suspended in the hawser (1) with a low mass displacement the hawser (1) is prevented from resting on the ground, with the one pointing upwards Measuring hawser and / or the anchor hawser can be wound up.