188 
7 
Глава 6
никает напряжение разбаланса, зависящее от входного давления
(рис. 6.1.5).
Рис. 6.1.5. Датчик гидростатического давления на основе С-образной
трубки Бурдона () с индуктивным ферритовым преобразователем (2)
и мостовая трансфоматорная схема (3)
Так как скорость течения является векторной величиной, не-
обходимо измерить модуль скорости и направления, или изме-
рить компоненты скорости относительно определяемых осей.
Для получения информации о модуле скорости в состав измери-
телей течения входят первичные преобразователи скорости дви-
жения водного потока. Положение в пространстве самого пер-
вичного преобразователя определяется с помощью компасов и
датчиков вертикальной ориентации корпуса прибора. В настоя-
щее время используются первичные преобразователи, действие
которых основано на гидродинамическом, электромагнитном и
акустическом методах измерения. Из преобразователей гидроди-
намического типа наибольшее распространение получили верту-
шечные преобразователи, как наименее нелинейные. В верту-
шечных преобразователях используются роторы Савониуса, про-
пеллеры, крылатки, винты Архимеда.
Принцип действия вертушечных преобразователей основан
на создании набегающим потоком воды гидродинамического
момента, вызывающего вращение вертушки. Зависимость скоро-
сти набегающего потока Ё и частоты вращения вертушки / опи-
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ В ЛИМНОЛОГИИ 
189
сывается уравнением Шмидта:
у= а, + ( 
+ с)”?,
где а, в, с — постоянные коэффициенты, определяемые конкрет-
ными особенностями вертушки. Выбором конструкции датчика в
диапазоне измеряемых скоростей связь между Й и / обычно сво-
дят к линейной:
_У= ]СУ_/;+ Уо‚
где &, — гидрометрический шаг винта или ротора, И, — коэффи-
циент, определяющий начальный сдвиг градуировочной зависи-
мости преобразователя. Важной характеристикой первичных
преобразователей скорости вертушечного типа является началь-
ный порог чувствительности, равный скорости потока с которой
начинается устойчивое вращение ротора или пропеллера. Ротор-
ные преобразователи имеют круговую диаграмму направленно-
сти, поэтому они могут быть произвольно ориентированны отно-
сительно направления водного потока. Пропеллерные преобразо-
ватели, имеющие диаграмму направленности, близкую к косину-
соидальной, обычно ориентируются по потоку так, чтобы их ось
вращения совпадала с направлением течения. Для пропеллерных
преобразователей имеет место следующая зависимость гидро-
метрического шага Ё, от угла ф между направлением потока и
осью вращения пропеллера:
К, = К со5 ф,
где К, — значение гидрометрического шага при ф = 0.
На основе зависимости &, = & (ф) основана разработка двухком-
понентных преобразователей скорости течения. В двухкомпо-
нентных преобразователях в серийной конструкции объединены два
пропеллера, имеющие перпендикулярные оси вращения. Двухком-
понентные пропеллерные датчики используются в АЦИТе, АЦИТе-
У-01, УМСМ. Схемы двухкомпонентных преобразователей скоро-
сти показаны на рис. 6.1.6. В зарубежных приборах (КСМ-4, 51 5Н,
МАСМ) применяются, в основном, роторы Савониуса.
Приндцип действия первичных преобразователей скорости
электромагнитного типа основан на возникновении ЭДС при пе-
ремещении проводящей среды через электромагнитное поле. По-
этому приборы с датчиком электромагнитного типа работают
только в водоемах, в которых вода обладает определенными