Перспективный оптико-акустический метод измерения параметров термодинамического состояния морской среды. Оценка погрешностей

В.И. Бабий1, М.В. Бабий1,✉, А.А. Родионов2

1 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

2 Санкт-Петербургский филиал Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Санкт-Петербург, Россия

✉ e-mail: marbab@yandex.ru

Аннотация

В основе рассматриваемого метода лежит концепция построения идеального гидрофизического измерителя параметров термодинамического состояния случайно-неоднородных жидкостей, которая заключается в непрерывном синхронном измерении показателя преломления света, скорости звука и давления в едином объеме среды. Сделаны оценки погрешностей прямо и косвенно измеряемых этим методом параметров термодинамического состояния морской среды. Предложен возможный вариант реализации оптико-акустического измерителя. Обсуждается проблема децентрализации эталонной базы таких измерителей посредством создания единого специального первичного эталона единиц скорости звука и скорости света в прозрачных жидкостях с привязкой к идеальному легко воспроизводимому абсолютному реперу – скорости света в вакууме, принятой в качестве мировой фундаментальной физической константы.

Ключевые слова

морская вода, параметры состояния, скорость света, скорость звука, давление, квазиидеальный измеритель, погрешности измерения, единый эталон, децентрализация

Для цитирования

Бабий В.И., Бабий М.В., Родионов А.А. Перспективный оптико-акустический метод измерения параметров термодинамического состояния морской среды. Оценка погрешностей // Морской гидрофизический журнал. 2016. № 2. С. 70-82. EDN VWXHAB. doi:10.22449/0233-7584-2016-2-70-82

Babiy, V.I., Babiy, M.V. and Rodionov, A.A., 2016. A Promising Optical-Acoustic Method for Measuring the Marine Environment Thermodynamic State Parameters. Errors' Assessment. Physical Oceanography, (2), pp. 62-72. doi:10.22449/1573-160X-2016-2-62-72

DOI

10.22449/0233-7584-2016-2-70-82

Список литературы

  1. Иванов А. Введение в океанографию. – М.: Мир, 1978. – 576 с.
  2. Бабий В.И. Мелкомасштабная структура поля скорости звука в океане. – Л.: Гидрометеоиздат, 1983. – 200 с.
  3. Архипкин В.С., Добролюбов С.А. Основы термодинамики морской воды. – М.: Диалог-МГУ, 1998. – 154 с.
  4. Попов Н.И., Федоров К.Н., Орлов В.М. Морская вода. – М.: Наука, 1979. – 327 с.
  5. Брамсон М.А., Красовский Э.И., Наумов Б.В. Морская рефрактометрия. – Л.: Гидрометеоиздат, 1986. – 247 с.
  6. Бабий В.И. Проблемы и перспективы измерения скорости звука в океане. – Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика», 2009. – 142 с.
  7. Лазарюк А.Ю. Об инерционности датчиков температуры и электропроводности CTD-зондов // Океанология. – 2008. – 48, № 6. – С. 936 – 939.
  8. Левцов В.И., Трохан А.М., Королев А.И. и др. Модульная измерительная система для исследования скалярных гидрофизических полей океана // Метрология гидрофизических измерений. – М.: НПО ВНИИФТРИ, 1989. – С. 43 – 55.
  9. А.с. № 1453265 (СССР). Интерференционный рефрактометр / В.И. Бабий, М.В. Бабий. – Опубл. 23.01.89. Бюл. № 3.
  10. А.с. № 1538057 (СССР). Устройство для измерения скорости звука в жидкостях и газах / В.И. Бабий, М.В. Бабий. – Опубл. 23.01.90. Бюл. № 3.
  11. А.с. № 1402066 (СССР). Способ определения показателя преломления жидкости / В.И. Бабий, М.В. Бабий. – Опубл. 04.03.86.
  12. А.с. № 1239586 (СССР). Способ измерения физических свойств жидкостей и устройство для его осуществления / В.И. Бабий. – Опубл. 23.06.86. Бюл. № 23.
  13. А.с. № 1424453 (СССР). Устройство для измерения распределения скорости звука в жидкости / В.И. Бабий. – Опубл. 06.01.86.
  14. Бабий В.И., Родионов А.А. Спектральные отношения сигнал/шум в гидрофизике и гидроакустике // Тр. XII Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». – СПб.: Нестор-История, 2014. – С. 335 – 337.
  15. Бабий В.И., Родионов А.А. Флуктуации гидрофизических полей, обусловленные акустическими шумами океана // Докл. РАН. – 2014. – 456, № 1. – С. 106 – 110.
  16. Бабий В.И., Бабий М.В. О низкочастотной фильтрации сигнала в гидрофизических измерителях скорости звука // Системы контроля окружающей среды. Средства и мониторинг. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 2004. – С. 70 – 72.
  17. Бабий В.И., Бабий М.В., Завьялов Д.Д. Математическое моделирование измерителей состояния морской среды // Международный научно-технический семинар «Морское и экологическое приборостроение». Сборник трудов. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 1994. – С. 14 – 17.
  18. Бабий В.И., Бабий М.В., Завьялов Д.Д. Математическое моделирование фокусирующих первичных измерительных преобразователей // Там же. – Севастополь: МГИ НАН Украины, 1995. – С. 84 – 85.
  19. Бабий В.И., Родионов А.А., Бабий М.В. Перспективный оптико-акустический метод измерения параметров термодинамического состояния морской среды // Тр. VIII Международной конференции «Современные проблемы оптики естественных сред (ONW-2015)». – СПб.: ЛЕМА, 2015. – С. 254 – 259.
  20. Бабий В.И., Бабий М.В., Родионов А.А. Показатели качества измерений гидрофизических полей океана // Современные методы и средства океанологических исследований. Материалы XIV Международной научно-технической конференции (МСОИ-2015). Т. 1. – М.: АПР, 2015. – С. 48 – 53.

Скачать статью в PDF-формате