Лаги измеряют в большинстве случаев скорость судна относительно
воды. Только лагом, работающим на принципе Допплера, можно измерять
скорость судна относительно грунта. Приборы показывают скорость
судна в узлах, т. е. в морских милях в час. Некоторые приборы
отградуированы в километрах в час. Часто лаг показывает также
пройденное расстояние в морских милях или километрах.
Простые лаги, иногда называемые спидометрами, состоят из
регистрирующего прибора (индикатора) и соответствующего датчика,
который чаще всего выполняется в виде небольшого винта-вертушки,
приводимого во вращение встречным потоком воды (рис. 194). При
каждом обороте встроенный магнит посылает электрический импульс в
электронную схему, которая выдает пройденное расстояние на цифровом
счетчике. Для определения скорости хода импульсы интегрируются,
усиливаются и указываются на индикаторе. Эти приборы потребляют мало
тока и часто питаются даже от сухих батарей. Датчик устанавливают в
подводной части яхты, вблизи ДП в передней трети корпуса яхты. Если
это невозможно, то ставят два датчика, которые свободны от
завихрений. В зависимости от обводов корпуса яхты на вертушку лага
могут действовать различные потоки, искажающие результаты измерения.
Поэтому у этих приборов предусматривается возможность
корректирования показаний индикатора.
Винт, или вертушка, лага - чувствительная деталь. Морские водоросли
и животные (креветки) могут вывести ее из строя. Поэтому вертушку
монтируют так, чтобы можно было ее вынимать без подъема яхты на
берег. Иногда подводная часть датчика оснащается клапаном, который
позволяет снимать вертушку на плаву. При другом методе измерения
скорости используется датчик давления. Сопротивлением воды движению
яхты, которое зависит от скорости, штифт щупа вдавливается назад. Он
соединен с регулируемым электрическим сопротивлением, которое в
зависимости от давления воды передает индикатору различные значения
(рис. 195). Как и вертушка, этот датчик имеет защиту от грязи и
морских водорослей.
Рис. 194. Классический электромеханический
лег с вертушкой.
Рис. 195. Схема лага, основанная на
измерении сопротивления воды движению яхты, 1-датчик; 2
-преобразователь; 3 - индикатор скорости.
Спидометр со шупом особенно рекомендуется для
установки на яхтах, в соответствии с чем настроен и диапазон
показаний этого прибора. Датчик весьма чувствителен уже при
небольшой скорости и фиксирует разность скоростей примерно 0,1 уз,
что делает его незаменимым при настройке парусов.
У электромагнитного лага датчика нет. В измерительном щупе (рис.
196) находится катушка, которая, питаясь переменным током, создает в
воде магнитное поле, расположенное перпендикулярно к направлению
хода. Если щуп движется в воде,; то имеющиеся там носители зарядов
(ионы) отклоняются относительно направления движения. На двух
электродах, укрепленных в боковых стенках обтекателя, вследствие
этого возникает напряжение, пропорциональное скорости относительно
воды. В предварительном усилителе создается разность напряжений,
которая управляет серводвигателем. Серводвигатель вращается до
устранения разности между напряжением измерительного щупа и
напряжением компенсации. Положение управляемого сервопотенциометра
показывает скорость. Одновременно интегратор Миллера управляет
электромагнитным выключателем, который дает импульсы; на индикатор
для вычисления и указания пройденного расстояния.
Электромагнитный лаг изготовляется на основе дорогостоящей
электроники. Однако его преимуществом является высокая точность
измерения скорости +0,15 уз. Лаг Допплера измеряет скорость судна
относительно грунта при определенной глубине. Датчик прибора
является вибратором, который излучает ультразвуковые волны назад и
вперед под определенным углом к поверхности воды вниз. Волны
отражаются от морского дна (при больших глубинах- от слоя воды).
Поскольку судно движется, происходит сдвиг частоты при приеме: в то
время как исходный сигнал вибратора постоянный, частота принятого
отраженного сигнала увеличивается с возрастанием скорости яхты.
Частоту приема и передачи сравнивают одну с другой и в подключенной
электронике преобразуют в скорость или расстояние, которые можно
считывать с прибора по шкале или на индикаторе.
Если звуковой луч отразился от дна, получают представление о
действительном направлении движения и скорости судна относительно
морского дна. В районах с большими глубинами, где измерения ведут
относительно слоя воды на определенной глубине, этот метод по
точности измерения превосходит все другие, так как поверхностные
течения не сказываются на показаниях прибора.
Лаг Допплера не имеет подвижных механических частей под водой.
Поэтому он мало чувствителен к возможным механическим влияниям
снаружи. Передающая частота лага Допплера лежит в диапазоне от 100
до 2,4 мГц.
Яхтенные лаги работают часто на более высоких частотах, так как при
низкой частоте передачи требуется установка деталей больших
габаритов, которые сложно разместить в подводной части корпуса яхты.
Рис. 197. Принцип лага Допплера: вибратор
излучает ультразвуковые волны, направленные вперед и назад. Из
сравнения частоты приема и передачи можно измерить двойное смещение
и тем самым скорость судна.
