一种波浪对平板式透空堤作用的测量装置的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及一种测量装置，更具体地说，它涉及一种试验水槽内平板式透空堤所受波浪压力的测量装置。

背景技术：
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因阻隔了水体的自由交换，传统重力式防波堤所引发的环境生态问题日益突出。在此背景下，具有良好水体交换能力的透空式防波堤结构引起人们的重视，并逐渐成为研究的热点。板式防波堤是一种结构简单、成本低廉的透空式防波堤，基于90%以上波能集中于水体表层的考虑，其利用靠近水面的板式结构能够有效削减波浪；此外，在防治海岸侵蚀以及外海区的海洋牧场、钻井平台、人工岛等工程设施免受海浪直接冲击方面亦具有重要的应用前景。目前,针对波浪对板式透空堤作用主要包含cfd数值模拟、现场观测和物理模型试验三种方法。现场观测受天气因素影响较大，且在具体实施过程中投入资金较大、周期长。数值模拟的精确性又需要通过物理模型试验来验证。物理模型试验是将实际结构的物理尺寸、水动力参数和边界条件等按照相似准则进行缩尺,获取实验数据后还原到原型结构中来计算波浪对结构物的作用。目前国内外也有一些波浪对透空堤作用的测量装置，但均存在不同程度的问题，例如量程精度低、与平板式透空堤安装不匹配、价格昂贵、受外界环境干扰大等。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种波浪对平板式透空堤作用的测量装置。

本实用新型提供的技术方案是：一种波浪对平板式透空堤作用的测量装置，其特殊之处在于，由上部结构、平板式结构和下部结构三部分组成，三者连接为一个整体；

所述的上部结构从上方固定平板式结构，上部结构包括纵梁、槽钢、短柱、长柱和钢板；所述的槽钢横向布置于水槽侧壁顶部，通过短柱与水槽锚固；所述的纵梁共有4条，其中水槽两侧壁顶部各有2条，分别位于槽钢两端的上部和下部，通过短柱与槽钢紧密连接，4条纵梁沿着水槽横向移动；所述的钢板共有2条，通过长柱与纵梁连接，通过螺杆与长条板锚固，将上部结构、平板式结构和下部结构连接为一个整体；

所述的平板式结构由2块相同的玻璃平板构成，距离每一块玻璃平板来浪向的中心线两侧2cm位置，钻有两排直径为2cm的圆形点压力孔，孔内安装点压力传感器，用来测量平板上下表面的点压力；所述的平板式结构的四个角上分别钻有柱子孔；

所述的下部结构从下方固定平板式结构，包括长条板和螺杆；所述的长条板采用强力防水胶粘结固定于水槽底部，长条板共有2条，长条板通过螺杆与钢板固定连接。

进一步的，所述的平板式结构的两块玻璃平板均沿螺杆移动，其各自位置和之间距离均可调，即平板式结构的高度和净空可调。

本实用新型的有益效果是：1、利用平板表面所预留的2排点压力孔，可直接由点压力传感器测量平板式防波堤所受压力；2、采用强力防水胶固定长条板，不需要提前预埋构件，操作方便、节约材料、节省工期，且不破坏水槽底部的防水层；3、通过螺帽调节，控制平板式结构每一块平板的高度，实现模型试验过程中改变平板式透空堤潜深和净空的目的；4、与其它压力测量装置相比较，本实用新型的测量装置具有结构简单，测量精度高，经济实用等优点，且上部结构、平板式结构与下部结构之间的有机结合，具有可根据平板式透空堤的尺寸灵活调节的特点，可为在波流试验水槽中开展不同比尺的平板式透空堤所受压力测量的物理试验提供一种新途径。

附图说明：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的上部结构示意图；

图3是本实用新型的平板式结构和下部结构示意图；

图4是本实用新型的平板式结构示意图；

图5是本实用新型的平板式结构1块平板的俯视图。

图中：1上部结构，2平板式结构，3下部结构，11纵梁，12槽钢，13短柱，14短柱螺帽，15长柱，16长柱螺帽，17钢板，21玻璃平板，22点压力孔，23柱子孔，31长条板，32螺杆螺帽，33螺杆。

具体实施方式：

为方便进一步了解本实用新型专利的实用新型内容和特点以及功能，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如图1、2、3、4、5所示，一种波浪对平板式透空堤作用的测量装置，由上部结构1、平板式结构2和下部结构3组成；

上部结构1用于从上方固定平板式结构2，包括纵梁11、槽钢12、短柱13、短柱螺帽14、长柱15、长柱螺帽16和钢板17；槽钢12横向布置于水槽侧壁顶部，采用短柱13和短柱螺帽14与水槽锚固；纵梁11共有4条，其中水槽两侧壁顶部各有2条，分别位于槽钢12两端的上部和下部，通过短柱13和短柱螺帽14与槽钢12紧密连接，4条纵梁11可根据下方固定结构物的宽度，灵活地沿着水槽横向移动；钢板17共有2条，其上各钻有四个柱子孔，通过长柱15和长柱螺帽16与纵梁11连接，通过螺杆33和螺杆螺帽32与长条板31锚固，将上部结构1、平板式结构2和下部结构3连接为一个整体；

平板式结构2由两块相同的玻璃平板21构成，距离每一块玻璃平板21来浪向的中心线两侧2cm位置，分别采用激光开孔器钻有两排直径为2cm的圆形点压力孔22，便于安装点压力传感器；两排点压力传感器分别用来测量玻璃平板21上下表面的点压力；平板式结构2的四个角上分别钻有柱子孔23用于固定；平板式结构2采用有机玻璃制成；

下部结构3用于从下方固定平板式结构2，包括长条板31、螺杆33和螺杆螺帽32；长条板31采用强力防水胶粘结于水槽底部，优点是不需要提前预埋构件，操作方便、节约材料、节省工期，且不破坏水槽底部的防水层；长条板31共有2条，其上分别钻有2个孔洞，用于固定螺杆33，螺杆33由不锈钢制成，表面有螺纹，螺杆33底端通过螺杆螺帽32固定于长条板31上，螺杆33顶端与钢板17固定连接；

平板式结构2采用上下螺帽相夹的方式固定于4根螺杆33上，可通过调节螺杆螺帽32的位置调节平板式结构2的高度，优点是可实现试验过程中平板式结构2的潜深、净空的变化。

本实用新型的一种波浪对平板式透空堤作用的测量装置，使用时，将四根螺杆33通过螺杆螺帽32固定于长条板31，通过两块玻璃平板21四个角处预留的柱子孔23穿入四根螺杆33上，通过移动螺杆螺帽32的位置调节两块玻璃平板21的间距高度，实现试验对平板式结构2不同潜深和净空的要求；上部结构1中的钢板17其上各钻有四个柱子孔（与平板式结构2中的柱子孔23相同），通过长柱15和长柱螺母16与纵梁11连接，通过螺杆33和螺杆螺帽32与长条板31锚固，将上部结构1、平板式结构2和下部结构3连接为一个整体；

将点压力传感器安置于玻璃平板21上预留的点压力孔22，通过压力传感器安置方向的不同，同时测量玻璃平板21上表面和下表面的压力，压力传感器的表面要与玻璃平板21的表面尽量平齐。

尽管上面结合附图对本实用新型专利的优选实施例进行了描述，但是本实用新型专利并不局限于上述具体的实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员均可以在本实用新型专利的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出更多的形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。