一种波浪剖面的测量方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110361069A(43)申请公布日2019.10.22(21)申请号201910753663.3(22)申请日2019.08.15(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人郭孝先杨建民李俊邓建伟田新亮李欣彭涛(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有限公司31227代理人孟旭彤(51)Int.Cl.G01F23/24(2006.01)G01M10/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种波浪剖面的测量方法及装置(57)摘要本发明公开了一种波浪剖面的测量方法，包括：将多个同种导电材质的探极丝均匀等间隔排列组成探极丝列；将探极丝列插入液面后轮流通电，通过控制采集系统采集并处理探极丝列产生的信号，还公开了一种波浪剖面的测量装置，包括插入波浪中测量的探极丝列，探极丝列通过控制系统输入信号并输出计算最终结果，探极丝列包括若干个相互平行等间隔排列的探极丝，所有的探极丝通过矩形框架固定，每一根探极丝上下大小形状一致，本发明克服了传统电阻式浪高仪只能空间的单点测定波形的局限性，并且解决了浪高仪丝列的信号干扰问题，实现了高精度、响应快和波浪场实时还原的有机统一。CN110361069ACN110361069A权利要求书1/1页1.一种波浪剖面的测量方法，其特征在于，包括：将多个同种导电材质的探极丝均匀等间隔排列组成探极丝列；将探极丝列插入液面后轮流通电，通过控制采集系统采集并处理探极丝列产生的信号，根据处理后的信号得到液面波浪形状。2.如权利要求1所述的一种波浪剖面的测量方法，其特征在于，所述探极丝采用电阻式传感器，所述探极丝列外部通过矩形框架固定，所述矩形框架包括两块相互平行的矩形有机玻璃板和两个相互平行的实心柱体。3.如权利要求2所述的一种波浪剖面的测量方法，其特征在于，所述探极丝的两端分别连接在矩形有机玻璃板上，且每一个探极丝均与实心柱体相互平行。4.如权利要求3所述的一种波浪剖面的测量方法，其特征在于，相邻的所述探极丝之间的间隔小于15mm。5.如权利要求1所述的一种波浪剖面的测量方法，其特征在于，所述探极丝列的轮流通电时，在任意时刻，有且只有一组相邻的两个探极丝处于通电状态，所述探极丝列的按照排列顺序依次对相邻的两个探极丝通电。6.如权利要求5所述的一种波浪剖面的测量方法，其特征在于，所述探极丝列的探极丝的测量时间小于0.001s，所述探极丝列在通电测量时，有且仅有相邻的两根探极丝通电。7.如权利要求1所述的一种波浪剖面的测量方法，其特征在于，还包括在测量波浪液面之前通过计算机设定标定系数，所述标定系数为电阻式浪高仪的电压信号和直接读取波浪升高的转换系数。8.如权利要求1所述的一种波浪剖面的测量方法，其特征在于，所述控制采集系统通过计算机实现人机交互控制，且所述控制采集系统接收并处理探极丝列的信号之后，通过计算机显示出来，所述控制采集系统还包括一台用于信号输入输出的采集仪表箱和用于供电的电源，所述采集仪表箱用于输入扫描电压至探极丝列、接收并放大探极丝列输出的信号。9.一种波浪剖面的测量装置，其特征在于，包括插入波浪中测量的探极丝列，所述探极丝列通过控制系统输入信号并输出计算最终结果，所述探极丝列包括若干个相互平行等间隔排列的探极丝，所有的探极丝通过矩形框架固定，任意正在通电的相邻两根探极丝作为探极实时测量当前自由液面的位置，每一根探极丝上下大小形状一致。10.根据权利要求9所述的一种波浪剖面的测量装置，其特征在于，所述控制系统包括用于人机交互的计算机和用于信号输入输出的采集仪表箱，所述采集仪表箱通过信号线将扫描电压信号输出到探极丝列，所述探极丝列通过信号输入插座将测量波浪液面的信号输入到采集仪表箱。2CN110361069A说明书1/5页一种波浪剖面的测量方法及装置技术领域[0001]本发明涉及船舶与海洋工程的模型试验技术领域，具体而言，本发明涉及一种波浪剖面的测量方法及装置。背景技术[0002]在船舶与海洋工程的模型试验领域，波浪作为施加在海洋工程结构物上的主要外载荷，实时并准确地测定其波形、波幅以及对海洋结构物的砰击上浪等现象是极为重要的。在水池试验中，主要用浪高仪来测定水池中所产生的波浪高度，目前常用的是接触式浪高仪(电阻式及电容式)和非接触式浪高仪。[0003]接触式浪高仪，包括电阻式和电容式浪高仪的工作原理是传感器在水中的电阻变化或电容变化随水位的变化发生明确的线性变化。经对现有技术文献的检索发现，杨建民和顾海粟等(2007)发表的专利文献——《电阻式浪高仪》(专利号为CN101008580)中表示：该发明提供的电阻式浪高仪不仅具有精度高、响应快等特点，而且能克服电容式