专利名称：计数式海浪波长测量装置的制作方法
技术领域：
本发明属于海浪波长测量技术领域，尤其涉及一种计数式海浪波长测量装置。
背景技术：
海洋中海浪波长及其波高总是在变化中，然而对于波浪的运用装置比较多，例如波浪能发电装置等，但是却无法确定波长或者跟随波长变化。现有的测量波长的方法比较单一和复杂，例如雷达测量或者用GPS定位，通过卫星等天空拍照，分析照片计算波长。然而这种方法要求的科技含量比较高，最重要的是不能够实时监视和测量波长的变化，然而真正意义的海浪波长测量装置还比较少，几乎没有一套装置能够实际应用。本发明装置可以填补当前海浪波长测量方法及装置的空白，并解决一些难点，例如1.测量精度差；2.不能实时追踪测量；3.测量装置结构复杂等。
发明内容
针对上述背景技术中提到现有海浪波长测量装置结构复杂，不能实时测量的不足，本发明提出了一种计数式海浪波长测量装置。本发明的技术方案是，计数式海浪波长测量装置，其特征是该装置包括浮球，齿轮箱，钢架结构，钢丝绳，转轴，计数器，电子电路。所述浮球漂浮于海面上，齿轮机构和电子电路位于海面钢架结构上的齿轮箱中；浮球通过钢丝绳连接主动轮，主动轮连接旋转接触轮和换向轮，并带动其旋转。电子电路有两个单刀双掷开关，旋转接触轮通过两个小滑轮旋转时与接触轨道接触，并接通电路；触头19插入换向齿轮中的换向槽，换向槽中有17和18两个触点。所述钢架结构安装在海面顺波浪传播方向，其长度应大于此海域最大波浪波长的1.5倍，海面上等间距吊放一排浮球，通过钢丝绳连接到位于钢架结构上方的齿轮箱中的主动轮。所述旋转接触轮通过连接杆连接主动轮,旋转接触轮结构包括旋转接触轮,小滑轮，电路接触轨道；当旋转接触轮旋转，小滑轮在接触轨道上滚动接触，电路导通，旋转过程中，每半个周期，接通一次，亦可扩展为每四分之一个周期接通一次；每次接触使得电路导通，计数器计数一次。所述电路换向轮中有四个槽式结构，四个连接杆插入槽中，其中两个相对的连接杆头为电路触点19，这两个槽中左右分别为电路触点17和18。所述电子电路由计数器和两个单刀双掷开关组成。本发明的有益效果
本发明提出的计数式海浪波长测量装置为一种新的简单近似测波长装置，利用测量波浪波高变化，找到波浪的波峰和波谷这个原理，进而确定波长。通过浮球的起伏位移变化转换为滑轮转动圈数，滑轮转动圈数通过电子电路中计数器记录下来，较同一计数周期内每个计数器的数值大小，得出最大值点和最小值点，可知波峰波谷的位置，亦可知一个波浪的波长。本发明装置中的整体结构简单稳固，且机械动力部分和电子电路部分均位于钢架上的齿轮箱中，不与海水接触，装置的稳定性和可靠性得到保证。主动轮转动，连接杆在槽中转动，触点19接触17或18，带动换向轮旋转。此时电路导通，换向轮反向旋转时，连接杆的触点19接触18或17，使电源反向接通电路。电路换向轮有效的解决了主动轮正反两个方向的旋转问题，确定了计数的开始点和结束点。两个单刀双掷开关可以使电源接通方向相反，使得浮球在上升和下降过程中，分别计数，比较每个计数器在同一周期内的数值，得出相邻的最大值点和最小值点和相邻的三个数值相同点，计算距离，并取三者的平均值为波长，提高测量精度并且这种测量装置可以实时测量波长变化。
图1是计数式海浪波长测量装置的整体结构图。图2是计数式海浪波长测量装置的齿轮箱结构侧视图。图3是计数式海浪波长测量装置的旋转接触轮侧视图。图4是计数式海浪波长测量装置的换向轮侧视图。图5是计数式海浪波长测量装置的电子电路结构图。图中标号1_浮球；2_齿轮箱；3_钢架结构；4_钢丝绳；5_主动轮；6-转轴；7-连接杆；8_接触轨道；9_小滑轮；10-旋转接触轮；11_电路导线；12-换向轮；13-槽式结构；14-计数器；15_电源；16_单刀双掷开关。
具体实施例方式下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。本发明所要解决的问题是，现有海浪波长测量装置结构复杂，不能实时测量的不足及现状。计数式海浪波长测量装置由浮球I，齿轮箱2，钢架结构3，钢丝绳4，转轴6，计数器14，电子电路。浮球I漂浮于海面上，齿轮机构和电子电路位于海面钢架结构3上的齿轮箱2中；浮球I通过钢丝绳4连接主动轮5，主动轮5连接旋转接触轮10和换向轮12，并带动其旋转。电子电路有两个单刀双掷开关16，旋转接触轮10通过两个小滑轮9旋转时与接触轨道8接触，并接通电路。触头19插入换向齿轮12中的换向槽13，换向槽13中有17和18两个触点。 本装置中，浮球等间距L排列，当浮球I随波浪上下运动时，主动轮5旋转，通过连接杆7带动旋转接触轮10和换向轮12旋转，当旋转接触轮10旋转时，小滑轮9间歇性在接触轨道8上滑动，此时电路导通，间歇时间为半个旋转周期或者四分之一个旋转周期，电路每导通一次，计数器14计数一次。当换向轮12旋转时，连接杆7带动触头19与17或18接触，电路导通，当主动轮5反向旋转时，连接杆7带动触头19与18或17接触，反向旋转，此时电路电源亦是反向接通，反向计数。本装置中，海浪起伏运动，滑轮正反两个方向旋转。通过电路中单刀双掷开关16作用，使得电源15正反接通，计数器14正反计数，这样区分了海浪的上下运动过程，便于计数和确定一个运动周期。本装置通过利用波浪波高的变化，比较计数值大小从而确定同一时刻，波浪波峰和波谷的位置，进而得出一个波长，相邻的最大两个计数值计算出一个波长数据，相邻的最小两个计数值计算出一个波长数据，相邻的三个相等计数值计算出一个波长数据，三个数据取平均值为波长值。本装置设计巧妙，通过测量波高进而计算波长。装置的整体结构简单，重要机械装置和电子电路装置不与海水接触，提高装置的可靠性。通过滑轮的旋转，计数器计数方法，有效地得出波浪波长，相比传统方法，工作量低，易于实现。而且能够实时的追踪波长变化、测量波长，应用范围广泛，为其他波浪利用装置提供波长参考依据。
权利要求
1.计数式海浪波长测量装置，其特征是该装置包括浮球(1)，齿轮箱(2)，钢架结构(3)，钢丝绳(4)，转轴(6)，计数器(14)，电子电路；所述浮球(I)漂浮于海面上，齿轮机构和电子电路位于海面钢架结构(3)上的齿轮箱(2)中；浮球(I)通过钢丝绳(4)连接主动轮(5 )，主动轮(5 )连接旋转接触轮(10 )和换向轮(12 )，并带动其旋转； 电子电路有两个单刀双掷开关(16)，旋转接触轮(10)通过两个小滑轮(9)旋转时与接触轨道(8)接触，并接通电路；触头A插入换向齿轮(12)中的换向槽(13)，换向槽(13)中有17和18两个触点。
2.计数式海浪波长测量装置，其特征是所述钢架结构(3)安装在海面顺波浪传播方向，其长度应大于此海域最大波浪波长的1.5倍，海面上等间距吊放一排浮球(I )，通过钢丝绳(4)连接到位于钢架结构(3)上方的齿轮箱(2)中的主动轮(5)。
3.计数式海浪波长测量装置，其特征是所述旋转接触轮(10)通过连接杆(7 )连接主动轮(5)，旋转接触轮结构包括:旋转接触轮(10)，小滑轮(9)，电路接触轨道(8);当旋转接触轮(10)旋转，小滑轮(9)在接触轨道(8)上滚动接触，电路导通，旋转过程中，每半个周期，接通一次，亦可扩展为每四分之一个周期接通一次；每次接触使得电路导通，计数器(11)计数一次。
4.计数式海浪波长测量装置，其特征是所述电路换向轮(12)中有四个槽式结构(13)，四个连接杆(7)插入槽中，其中两个相对的连接杆头为电路触点19，这两个槽中左右分别为电路触点17和18。
5.计数式海浪波长测量装置，其特征是所述电子电路由计数器(14)和两个单刀双掷开关(1 6)组成。
全文摘要
本发明公开了海浪波长测量技术领域中的一种计数式海浪波长检测装置。本发明包括浮球，钢丝绳，转轴，齿轮机构，计数器，电子电路；浮球漂浮在海面上，钢丝绳将浮球和齿轮箱中的主动轮连接，主动轮通过连接杆连接换向轮和旋转接触轮，电路中有两个单刀双掷开口；海水带动浮球起伏，连接的主动齿轮往复旋转，旋转接触轮每旋转半周将电路接通，主动轮向相反方向运动时，换向轮将电路电源反接，使得电路中计数器重新计数；比较同一周期内每个计数器的数值，得出最大值点和最小值点，可知波峰和波谷的位置，既得波浪的波长；本发明解决了海浪波长因随机变化而难以测量的问题，本装置结构巧妙，测量机构在海上，稳定可靠，能够实时近似追踪波浪波长。
文档编号G01C13/00GK103076008SQ20131000881
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月10日 优先权日2013年1月10日
发明者朱永强, 王治宇, 李传栋, 段春明, 杨名舟, 罗续业, 王项南, 王鑫, 李彦, 路宽 申请人:华北电力大学, 国家海洋技术中心