一種實(shí)驗(yàn)用波浪參數(shù)測量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于波浪參數(shù)測量設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種實(shí)驗(yàn)用波浪參數(shù)測量裝置，由兩塊角鋼和兩條鋼板間隔焊接組成的長方形結(jié)構(gòu)的固定支架放置在外部的實(shí)驗(yàn)室水槽上，第一波高傳感器和第二波高傳感器分別固定在固定支架的兩塊角鋼上，其中，第一波高傳感器置于第二波高傳感器的前面；手持式數(shù)據(jù)采集模塊分別與第一波高傳感器、第二波高傳感器和電源電信息連接，電源為第一波高傳感器、第二波高傳感器和手持式數(shù)據(jù)采集模塊供電，接通電源便能同時(shí)測量波浪的波高、波周期和波長三個(gè)參數(shù)；其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，原理科學(xué)，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，能直接測量波浪參數(shù)，不僅能實(shí)現(xiàn)對波長的測量，同時(shí)還能對波浪參數(shù)進(jìn)行同步測量。
【專利說明】一種實(shí)驗(yàn)用波浪參數(shù)測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型屬于波浪參數(shù)測量設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種適用于實(shí)驗(yàn)室較小水槽波浪參數(shù)測量系統(tǒng)，特別是一種實(shí)驗(yàn)用波浪參數(shù)測量裝置，能同時(shí)測量規(guī)則波的周期、波高和波長這三個(gè)參數(shù)。
【背景技術(shù)】:
[0002]波浪作為海洋結(jié)構(gòu)物的環(huán)境載體起著非常重要的作用，波高、波長和波周期是波浪的三個(gè)重要參數(shù)，這三個(gè)參數(shù)的精確程度關(guān)系到海洋結(jié)構(gòu)物的波壓力、波浪力和動力響應(yīng)等計(jì)算的準(zhǔn)確性，在對哈爾濱工程大學(xué)和中國石油大學(xué)等一些國內(nèi)知名院校的船舶工程進(jìn)行調(diào)研過程中，實(shí)驗(yàn)室在對波浪三要素測量時(shí)，波高和波周期是通過波高儀和秒表測量得到的，而波長的測量一般是用利用測得的波周期通過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到的，并沒有直接實(shí)際測量，這樣得到的波長在小水槽里與實(shí)際波長存在較大差異，得到的波浪參數(shù)不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)提供一種實(shí)驗(yàn)用波浪參數(shù)測量裝置，同時(shí)測量波浪的波周期、波高和波長這三個(gè)參數(shù)，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)包括第一波高傳感器、第二波高傳感器、手持式數(shù)據(jù)采集模塊、固定支架和電源；由兩塊角鋼和兩條鋼板間隔焊接組成的長方形結(jié)構(gòu)的固定支架放置在外部的實(shí)驗(yàn)室水槽上，第一波高傳感器和第二波高傳感器分別固定在固定支架的兩塊角鋼上，其中，第一波高傳感器置于第二波高傳感器的前面；手持式數(shù)據(jù)米集模塊分別與第一波高傳感器、第二波高傳感器和電源電信息連接，電源為第一波高傳感器、第二波高傳感器和手持式數(shù)據(jù)采集模塊供電，接通電源便能同時(shí)測量波浪的波高、波周期和波長三個(gè)參數(shù)；手持式數(shù)據(jù)采集模塊采用常用的市售產(chǎn)品。
[0005]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)波浪參數(shù)測量的具體過程為:
[0006](I)、先將固定支架固定在外部的實(shí)驗(yàn)室水槽上；再將第一波高傳感器和第二波高傳感器分別固定安裝在固定支架上，且沿波浪傳播方向，將第一波高傳感器置于第二波高傳感器的前面，并把第一波高傳感器I到第二波高傳感器的距離記為Λ X ；
[0007](2)、將第一波高傳感器、第二波高傳感器和電源分別與手持式數(shù)據(jù)采集模塊電信息接通；并使電源為波高傳感器、波高傳感器、手持式數(shù)據(jù)采集模塊供電；
[0008](3)、在手持式數(shù)據(jù)采集模塊中輸入第一波高傳感器到第二波高傳感器的距離Δ X，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室水槽中有波浪產(chǎn)生時(shí)，手持式數(shù)據(jù)采集模塊采集得到第一波高傳感器和第二波高傳感器隨時(shí)間變化的波形圖，采集結(jié)束后在手持式數(shù)據(jù)采集模塊界面上顯示波高、波周期和波長的數(shù)值。
[0009]本實(shí)用新型的工作原理為:手持式數(shù)據(jù)采集模塊上設(shè)置有第一波高傳感器到第二波高傳感器的距離Λ X的輸入項(xiàng)，手持式數(shù)據(jù)采集模塊先捕捉第一波高傳感器采集到的第X個(gè)波峰的時(shí)刻h和第x+1個(gè)波峰的時(shí)刻t2,再捕捉第一波高傳感器h時(shí)刻對應(yīng)的第X個(gè)波峰的波峰值Ii1和+^l時(shí)刻對應(yīng)的波谷值h2，波峰和波谷相差半個(gè)周期，若h時(shí)刻對
應(yīng)的是波峰，則G+￥時(shí)刻對應(yīng)的是波谷；然后捕捉第一波高傳感器采集到的第η個(gè)波峰的時(shí)刻t3和第二波高傳感器采集到的第η個(gè)波峰的時(shí)刻t4，根據(jù)捕捉到的信息，在手持式數(shù)據(jù)采集模塊的界面上輸出周期T=t2-tl，波高H= I I，波長A的具體數(shù)值；
其中，X和η均為正整數(shù)。
[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，原理科學(xué)，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，能直接測量波浪參數(shù)，不僅能實(shí)現(xiàn)對波長的測量，同時(shí)還能對波浪參數(shù)進(jìn)行同步測量。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0011]圖1為本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的波形隨時(shí)間變化的曲線圖。
[0013]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例兩個(gè)波高傳感器采集到的波形變化曲線圖，其中，實(shí)線為第一波高傳感器I測量到的波形隨時(shí)間變化的曲線，虛線為第二波高傳感器2測量得到的波形隨時(shí)間變化的曲線。
【具體實(shí)施方式】:
[0014]下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明。
[0015]實(shí)施例:
[0016]本實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)包括第一波高傳感器1、第二波高傳感器2、手持式數(shù)據(jù)采集模塊3、固定支架4和電源5 ;由兩塊角鋼和兩條鋼板間隔焊接組成的長方形結(jié)構(gòu)的固定支架4放置在外部的實(shí)驗(yàn)室水槽上，第一波高傳感器I和第二波高傳感器2分別固定在固定支架4的兩塊角鋼上，其中，第一波高傳感器I置于第二波高傳感器2的前面；手持式數(shù)據(jù)采集模塊3分別與第一波高傳感器1、第二波高傳感器2和電源5電信息連接，電源5為第一波高傳感器1、第二波高傳感器2和手持式數(shù)據(jù)采集模塊3供電，接通電源5便能同時(shí)測量波浪的波高、波周期和波長三個(gè)參數(shù)；手持式數(shù)據(jù)采集模塊3采用常用的市售產(chǎn)品。
[0017]本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)波浪參數(shù)測量的具體過程為:
[0018](I)、先將固定支架4固定在外部的實(shí)驗(yàn)室水槽上；再將第一波高傳感器I和第二波高傳感器2分別固定安裝在固定支架4上，且沿波浪傳播方向，第一波高傳感器I置于第二波高傳感器2的前面；第一波高傳感器I到第二波高傳感器2的距離記為Λ X ；
[0019](2 )、將第`一波高傳感器1、第二波高傳感器2和電源5分別與手持式數(shù)據(jù)采集模塊3電信息接通；電源5為波高傳感器1、波高傳感器2、手持式數(shù)據(jù)采集模塊3供電；
[0020](3)、在手持式數(shù)據(jù)采集模塊3中輸入第一波高傳感器I到第二波高傳感器2的距離Λ χ,當(dāng)實(shí)驗(yàn)室水槽中有波浪產(chǎn)生時(shí)，手持式數(shù)據(jù)采集模塊3采集得到第一波高傳感器I和第二波高傳感器2隨時(shí)間變化的波形圖，采集結(jié)束后在手持式數(shù)據(jù)采集模塊3界面上顯示波高、波周期和波長的數(shù)值。
[0021]本實(shí)施例的工作原理為:第一波高傳感器I到第二波高傳感器2的距離小于波長，記為Λx，經(jīng)手持式數(shù)據(jù)采集模塊3采集到的波浪過程線即波形隨時(shí)間變化的曲線如圖1所示，根據(jù)波周期的定義:波周期為相鄰的波峰、波谷之間的時(shí)間間隔；波高為相鄰的波峰和波谷之間的垂直距離，從圖1可以得到-波周期了^^一波高訴匕-!!」；第一波高傳感器I和第二波高傳感器2采集到的波形在同一個(gè)窗口顯示結(jié)果如圖2所示，其中，實(shí)線為第一波高傳感器I測量到的波形隨時(shí)間變化的曲線，虛線為第二波高傳感器2測量得到的波形隨時(shí)間變化的曲線，t3為某一個(gè)波峰到達(dá)波高傳感器I的時(shí)刻，t4為該波峰到達(dá)波高傳感器2的時(shí)刻，即:Λ t=t4-t3為同一波峰由位置I到達(dá)位置2的時(shí)間，由于波高傳感器I和波高
傳感器2之間的距離小于一個(gè)波長，因此，波速。波長λ =c.T，因此能測得波高、波



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周期和波長三 個(gè)參數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)驗(yàn)用波浪參數(shù)測量裝置，其特征在于主體結(jié)構(gòu)包括第一波高傳感器、第二波高傳感器、手持式數(shù)據(jù)采集模塊、固定支架和電源；由兩塊角鋼和兩條鋼板間隔焊接組成的長方形結(jié)構(gòu)的固定支架放置在外部的實(shí)驗(yàn)室水槽上，第一波高傳感器和第二波高傳感器分別固定在固定支架的兩塊角鋼上，其中，第一波高傳感器置于第二波高傳感器的前面；手持式數(shù)據(jù)采集模塊分別與第一波高傳感器、第二波高傳感器和電源電信息連接。
【文檔編號】G01M10/00GK203643126SQ201420026308
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】劉志慧, 牛懷磊, 劉金營 申請人:中國石油大學(xué)(華東)