程中，由于水的粘滞作用以及套管3过轻等原因导致无法克服此粘滞力，造成套管3无法下落。
[0031]为模拟多信号潮波，例如大小潮等，第二转轴13在相应电机14作用下作圆周运动，带动活动式转轮22上的钢丝绳11运动，由于钢丝绳11绕过固定式转轮19固定于活动式转轮22上，使得固定式转轮19在转轴套管18内运动，最终第一转轴12也以电机14为中心作圆周运动。其中，第一转轴12作圆周运动时，其内的钢丝绳11也在运动，钢丝绳11的运动会产生偏离，转轴套管18的设置减小了钢丝绳11的摇摆性，使潮波信号更加稳定。
[0032]第一转轴12和第二转轴13的末端均设有机芯孔，该两个机芯孔与电机14的机芯孔重叠，且固定式转轮19与机芯孔同心以确保两者在同一半径作圆周运动。
[0033]一般，第一转轴12在作圆周运动时，钢丝绳11的运动不仅会受到限制，还有很大的摩擦，为保证钢丝绳11的运动有一定范围的缓冲，也将钢丝绳11与转轴套管18的接触面积减小，防止在使用过程中摩擦力过大致使钢丝绳11断开，转轴套管18顶端呈向外开口喇叭型；转轴套管18顶端外壁上套有不影响钢丝绳11自由移动的光滑不锈钢环21，能够保证在接触过程中钢丝绳11受到保护作用，防止运行时间较长时钢丝绳11被转轴边缘割断。
[0034]第一转轴12的两侧开设有对称的与凹槽121相通的卡槽，卡槽中设有伸入凹槽121中固定转轴套管18的固定件20(例如可以是螺栓、螺钉等)，利用固定件20将转轴套管18固定在转轴空心的凹槽121内，还可通过改变转轴套管18的位置来调整大小潮的振巾畐。
[0035]本发明还公开了一种多信号潮波生成器的使用方法，包括以下步骤:
[0036](I)按实验所需，在盐水箱7中配好盐水，将转轴套管18利用固定件20固定，将活动式转轮22固定于第二转轴13的凹槽121中某一位置，拉紧钢丝绳11 一端并系紧于活动式转轮22上；
[0037](2)确定实验所需设定的大小潮的周期，先将第二转轴13上的活动式转轮22固定在某一位置，打开水栗6、电机14和变压器16及相应的进出水阀门，随套管升降观察潮波套管系统中的盐水水位，记录初始最高到最低水位一个周期所需时间，与实验设定周期进行比较调整电机14，直到满足实验设定大小潮周期；
[0038](3)确定实验所需设定的大小潮的振幅，打开水栗6、电机14和变压器16及相应的进出水阀门，随套管升降观察潮波套管系统中的盐水水位，用不同颜色的碳素笔在外管I上标明最高、最低潮波水位，得到初始振幅，与实验设定振幅进行比较，通过调整第二转轴13上活动式转轮22距相应电机14机芯的距离，直至满足实验设定大小潮振幅；
[0039](4)确定实验所需设定的大小潮的平衡位置，将实验设定所需平衡位置用碳素笔在外管I标出，参照步骤(3)，将实验设定振幅对应的最高最低水位用碳素笔标出，拉动钢丝绳11到设定平衡位置，最后将钢丝绳11系紧于活动式转轮22 ;振幅、平衡位置，关闭与盐水库8相连的第二控制阀门，打开水栗6、电机14和变压器16及相应的进出水阀门，随套管3升降观察潮波套管系统中的盐水水位，刻画初始最高、最低以及平衡潮波水位，并区分划出实验设定的最高、最低和平衡潮波水位，依此进行比较调整直至满足实验设定要求；
[0040](5)确定实验所需设定的不同大小潮的振幅、平衡位置，对比上组大小潮振幅，用碳素笔在外管I上标出最高最低水位，移动固定件20，将转轴套管18变换距离，打开水栗6、电机14和变压器16及相应的进出水阀门，随套管3升降观察潮波套管系统中的盐水水位，再用碳素笔在外管I上标出最高最低水位，对比调整直至满足大小潮振幅；
[0041](6)大小潮振幅、周期、平衡位置满足实验要求后，打开与盐水箱7连接的第一控制阀门，多信号潮波生成器中的盐水即可进入盐水区，形成有大小潮潮波条件的海洋边界。
[0042]在上述过程中，随着两个电机14的转动，第二转轴13的活动式转轮22以相应电机14的转动机芯位置为圆心作圆周运动，同时，活动式转轮22随着第二转轴13转动会发生自转运动，与此同时，第一转轴12上的固定式转轮19也作作圆周运动和自转运动，定滑轮10上的钢丝绳11在第一转轴12、第二转轴13及转轴套管18的转动下有序带动外管I的运动。
【主权项】
1.一种多信号潮波生成器，其特征在于:包括潮波套管系统、盐水箱、水栗、连接系统和转动系统，所述潮波套管系统的一端连接有盐水箱和水栗，潮波套管系统的另一端通过连接系统连接于转动系统； 所述转动系统包括分别安装于两个电机上的第一转轴和第二转轴，两个电机分别连接有变压器；所述第一转轴上开设有开口向上的凹槽，该凹槽中固定有转轴套管，第一转轴的底端设置有固定式转轮，转轴套管的顶部伸出第一转轴的顶部，且转轴套管的顶端安装有不锈钢环；所述第二转轴的内部开设有凹槽，该凹槽中安装有活动式转轮； 所述连接系统包括钢丝绳、定滑轮和支架，所述支架设置于潮波套管系统上方，定滑轮固定于支架顶端，钢丝绳的一端连接于潮波套管系统，另一端绕过定滑轮穿过转轴套管，绕过固定式转轮后固定于活动式转轮。2.根据权利要求1所述的多信号潮波生成器，其特征在于:所述潮波套管系统包括外管、安装于外管底部的底座以及安装于外管内部的套管，套管内部的底部套有内溢流管，内溢流管的另一端依次连通盐水箱和水栗，水栗的另一端与外管相连通；所述外管还与盐水库相连接，且外管、套管和内溢流管三者同心，套管在钢丝绳的牵引下可沿着内溢流管上下移动控制潮波水位；盐水由盐水箱栗入潮波套管系统，在套管上下移动过程中，盐水在套管的阻挡下维持相应的高度；当盐水水位超过套管水位后，多余部分从内溢流管溢出流入盐水箱，从而通过套管高度的变化调节潮波套管系统内盐水水位。3.根据权利要求2所述的多信号潮波生成器，其特征在于:所述内溢流管的底部设有第一控制阀门，第一控制阀门上设有导管与盐水箱相连通，所述外管与盐水库之间设有第二控制阀门。4.根据权利要求1所述的多信号潮波生成器，其特征在于:所述第二转轴在相应电机作用下作圆周运动，带动活动式转轮上的钢丝绳运动，由于钢丝绳绕过固定式转轮固定于活动式转轮上，使得固定式转轮在转轴套管内运动，最终第一转轴也以电机为中心作圆周运动。5.根据权利要求4所述的多信号潮波生成器，其特征在于:所述第一转轴和第二转轴的末端均设有机芯孔，该两个机芯孔与电机的机芯孔重叠，且固定式转轮与机芯孔同心。6.根据权利要求1所述的多信号潮波生成器，其特征在于:所述转轴套管顶端呈向外开口喇叭型，转轴套管顶端外壁上套有不影响钢丝绳自由移动的光滑不锈钢环。7.根据权利要求1所述的多信号潮波生成器，其特征在于:所述第一转轴的两侧开设有对称的与凹槽相通的卡槽，卡槽中设有伸入凹槽中固定转轴套管的固定件。8.一种根据权利要求1至7任意一项所述的多信号潮波生成器的使用方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)按实验所需，在盐水箱中配好盐水，将转轴套管利用固定件固定，将活动式转轮固定于第二转轴的凹槽中某一位置，拉紧钢丝绳一端并系紧于活动转轮上； (2)确定实验所需设定的大小潮的周期，先将第二转轴上的活动式转轮固定在某一位置，打开水栗、电机和变压器及相应的进出水阀门，随套管升降观察潮波套管系统中的盐水水位，记录初始最高到最低水位一个周期所需时间，与实验设定周期进行比较调整电机，直到满足实验设定大小潮周期； (3)确定实验所需设定的大小潮的振幅，打开水栗、电机和变压器及相应的进出水阀门，随套管升降观察潮波套管系统中的盐水水位，用不同颜色的碳素笔在外管上标明最高、最低潮波水位，得到初始振幅，与实验设定振幅进行比较，通过调整第二转轴上活动式转轮距相应电机机芯的距离，直至满足实验设定大小潮振幅； (4)确定实验所需设定的大小潮的平衡位置，将实验设定所需平衡位置用碳素笔在外管标出，参照步骤(3)，将实验设定振幅对应的最高最低水位用碳素笔标出，拉动钢丝绳到设定平衡位置，最后将钢丝绳系紧于活动式转轮；振幅、平衡位置，关闭与盐水库相连的第二控制阀门，打开水栗、电机和变压器及相应的进出水阀门，随套管升降观察潮波套管系统中的盐水水位，刻画初始最高、最低以及平衡潮波水位，并区分划出实验设定的最高、最低和平衡潮波水位，依此进行比较调整直至满足实验设定要求； (5)确定实验所需设定的不同大小潮的振幅、平衡位置，对比上组大小潮振幅，用碳素笔在外管上标出最高最低水位，移动固定件，将转轴套管变换距离，打开水栗、电机和变压器及相应的进出水阀门，随套管升降观察潮波套管系统中的盐水水位，再用碳素笔在外管上标出最高最低水位，对比调整直至满足大小潮振幅； (6)大小潮振幅、周期、平衡位置满足实验要求后，打开与盐水箱连接的第一控制阀门，多信号潮波生成器中的盐水即可进入盐水区，形成有大小潮潮波条件的海洋边界。
【专利摘要】本发明公开一种多信号潮波生成器及其使用方法，包括潮波套管系统、盐水箱、水泵、连接系统和转动系统，潮波套管系统的一端连接有盐水箱和水泵，潮波套管系统的另一端通过连接系统连接于转动系统；转动系统包括分别安装于两个电机上的第一转轴和第二转轴，第一转轴上开设有开口向上的凹槽，该凹槽中固定有转轴套管，第一转轴的底端设置由固定式转轮；第二转轴的内部开设有凹槽，该凹槽中安装有活动式转轮。本发明能够产生大小潮等复杂潮波信号，更真实模拟海洋的复杂潮汐作用，可以达到灵活设置、稳定产生不同周期、不同振幅、不同水位的潮波信号条件的效果。
【IPC分类】G01N17/00
【公开号】CN105241804
【申请号】CN201510599684
【发明人】金光球, 李梦迪, 唐洪武, 齐永正, 赵忠伟, 莫玉铭, 李凌
【申请人】河海大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月18日