專(zhuān)利名稱(chēng)：波高測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水文測(cè)量系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)涉及一種在水利工程模 型試驗(yàn)中進(jìn)行波高測(cè)量的波高測(cè)量系統(tǒng)。
技術(shù)背景在水利堤防工程、護(hù)岸工程、圍墾工程、港口工程、風(fēng)暴潮災(zāi)害防治、 海洋資源開(kāi)發(fā)利用等方面的科學(xué)研究中，通常不能用理論的方法得到精確 解，需要應(yīng)用模型試驗(yàn)來(lái)模擬波浪、研究波浪對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用，并進(jìn)行對(duì)波 高的測(cè)量和分析。目前測(cè)量的方法較多，通常有電阻式波高儀、電容式波高 儀、壓力式水位計(jì)和超聲水位計(jì)等，但這些測(cè)量波高的儀器不能同時(shí)進(jìn)^f亍波 高的測(cè)量和分析，給模型試驗(yàn)帶來(lái)難題。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能快速、多點(diǎn)檢 測(cè)波高，并對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析控制的波高測(cè)量系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的波高測(cè)量系統(tǒng)，包括若 干波高傳感器，其特征是，它還包括與各波高傳感器對(duì)應(yīng)的檢出電路、放大 電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、穩(wěn)壓電源和計(jì)算機(jī)；波高傳感器的信號(hào)輸入檢出電^各， 經(jīng)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路輸入計(jì)算機(jī)；所述穩(wěn)壓電源中包括為波高傳感器 和放大電路提供穩(wěn)壓電源的并對(duì)采集的波高傳感器穩(wěn)壓電源和放大電^各穩(wěn) 壓電源。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述波高傳感器采用電容式波高傳感 器。電容式波高傳感器采用高性能聚乙烯絕緣線(xiàn)。本實(shí)用新型并列設(shè)置若干波高傳感器在計(jì)算機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同步 測(cè)量，系統(tǒng)可實(shí)時(shí)同步采集處理30點(diǎn)波高，采用電容式波高傳感器測(cè)量精 度高。計(jì)算機(jī)中設(shè)置軟件可實(shí)現(xiàn)常系數(shù)建立、傳感器自檢、零點(diǎn)測(cè)量、浪高 測(cè)量、浪高處理和流速測(cè)量等測(cè)量控制及分析功能。本實(shí)用新型提高了才莫型試驗(yàn)測(cè)量與控制的精度和工作效率，縮短了模型試驗(yàn)周期，有利于水利工程研究成果質(zhì)量和科研水平的提高。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1波高測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1波高傳感器穩(wěn)壓電源、波高傳感器和放大電 路結(jié)構(gòu)示意圖圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1放大電路穩(wěn)壓電源具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1、圖2和圖3所示，波高測(cè)量系統(tǒng)l,包括30個(gè)波高傳感器2、 與各波高傳感器2對(duì)應(yīng)的放大電路3、 A/D轉(zhuǎn)換電路4、穩(wěn)壓電源5和計(jì)算 機(jī)6,波高傳感器2的信號(hào)輸入放大電路，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路4輸入計(jì)算機(jī)6。 穩(wěn)壓電源5為集成穩(wěn)壓電源包括傳感器穩(wěn)壓電源51和放大電路穩(wěn)壓電源52， 分別為波高傳感器2和放大電路4提供穩(wěn)壓電源。圖2中，波高傳感器2為電容式波高傳感器，具體采用高性能聚乙烯絕 緣線(xiàn)。電線(xiàn)插入水中時(shí)，中心的金屬導(dǎo)線(xiàn)為一個(gè)電極，水為另一個(gè)電極，形 成一個(gè)電容器。它的電容量，取決于傳感器在水中那部分長(zhǎng)度、導(dǎo)線(xiàn)直徑、 絕緣厚度及其物理特性。導(dǎo)線(xiàn)的直徑和絕緣層的厚度，都是固定不變的常凄t， 因此，電容量只與傳感器在水中的長(zhǎng)度成正比。如果傳感器的位置固定不變， 那么水位的變化，將引起電容量的變化和相應(yīng)電壓降的變化，這個(gè)電壓降與 傳感器在水中的長(zhǎng)度成正比，傳感器的波高測(cè)量范圍為0-30cm。波高傳感器2中包括惠斯登測(cè)量電橋。放大電路3中設(shè)有高集成運(yùn)算;^ 大器。當(dāng)波高傳感器2在水中的深度發(fā)生變化，引起電路中的阻抗變化，橋. 路失去平衡，則產(chǎn)生相應(yīng)的電壓輸出。放大電路3的輸出信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電 路4轉(zhuǎn)化后由計(jì)算機(jī)6采集和處理。如圖2和3所示，集成穩(wěn)壓電源包括傳感器穩(wěn)壓電源51和放大電路穩(wěn) 壓電源52。
權(quán)利要求1、波高測(cè)量系統(tǒng)，包括若干波高傳感器，其特征是，它還包括與各波高傳感器對(duì)應(yīng)的檢出電路、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、穩(wěn)壓電源和計(jì)算機(jī)；波高傳感器的信號(hào)輸入檢出電路，經(jīng)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路輸入計(jì)算機(jī)；所述穩(wěn)壓電源中包括為波高傳感器和放大電路提供穩(wěn)壓電源的波高傳感器穩(wěn)壓電源和放大電路穩(wěn)壓電源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的波高測(cè)量系統(tǒng)，其特征是，所述波高傳感器 為電容式波高傳感器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的波高測(cè)量系統(tǒng)，其特征是，所述電容式波高 傳感器采用高性能聚乙烯絕緣線(xiàn)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及在水利工程模型試驗(yàn)中進(jìn)行波高測(cè)量的波高測(cè)量系統(tǒng)。目的在于提供一種能快速、多點(diǎn)檢測(cè)波高，并對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析控制的波高測(cè)量系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的波高測(cè)量系統(tǒng)，包括若干波高傳感器、與各波高傳感器對(duì)應(yīng)的檢出電路、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、穩(wěn)壓電源和計(jì)算機(jī)；波高傳感器的信號(hào)輸入檢出電路，經(jīng)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路輸入計(jì)算機(jī)；所述穩(wěn)壓電源中包括為波高傳感器和放大電路提供穩(wěn)壓電源的傳感器穩(wěn)壓電源和放大電路穩(wěn)壓電源。
文檔編號(hào)G01F23/26GK201083518SQ200720046248
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月30日
發(fā)明者劉兆衡, 張曉紅, 杰 戴, 李恩寶, 蔡守允, 蔡志俊, 賈寧一 申請(qǐng)人:水利部交通部電力工業(yè)部南京水利科學(xué)研究院