阵列电容立杆式海浪参数测量装置的制造方法
【专利摘要】阵列电容立杆式海浪参数测量装置包括电容立杆、电极条、封胶、电极环、横向支架、铜箔、焊点、梯形台阶、缓冲套管和电缆线，电容立杆构成电容立杆阵列，电极条和铜箔构成电容固定极板，电极环和海浪构成电容活动极板，电极条上平行于铜箔的一侧绝缘层构成电容极板间的介质，本装置具有结构简单、造价低廉、利于普及、操作容易、快速响应、性能稳定、方便实用和使用寿命长等优点，除了能够测量海浪浪高外，还能测量海浪的方向、波速、波长和海水水位等海浪参数。
【专利说明】
阵列电容立杆式海浪参数测量装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种海浪参数测量仪器，尤其涉及一种海浪浪高、波速与波长测量装置，属于海洋动力参数测量技术领域。
【背景技术】
[0002]在海洋工程、海洋建设和海洋科考方面，经常需要测量海洋参数，例如海水温度、海洋深度、海浪高度、海浪波长和海浪波速等，目前这方面的测量方法和装置很多，例如浮球法、GPS定位法、卫星照相法、激光探测法和X波段雷达法等等，构想各有千秋，仪器性能各有优劣，上述方法中多数方法及装置构造复杂，造价昂贵，难以普及。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种结构简单、造价低廉、方便普及和容易操作的测量装置，除了能够测量海浪浪高外，还能测量海浪的方向、波速、波长和海水水位。
[0004]本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的:阵列电容立杆式海浪参数测量装置包括电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3、电容立杆4、电极条5、封胶6、电极环7、横向支架8、铜箔9、焊点10、梯形台阶11、缓冲套管12、电缆线13和大陆架14;
[0005]电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3和电容立杆4构成电容立杆阵列，电极条5和铜箔9构成电容固定极板，电极环7和海水与海浪15构成电容活动极板，电极条5上平行于铜箔9的一侧绝缘层构成电容极板间的介质；
[0006]在大陆架14靠岸处设置四根电容立杆，分别为电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3和电容立杆4，电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3、电容立杆4以及横向支架8排列成正菱形，正菱形的一根对角线与海岸线垂直，电容立杆I与电容立杆2两者中心轴之间的距离或电容立杆I与电容立杆3两者中心轴之间的距离为2米，电容立杆2与电容立杆4两者中心轴之间的距离或电容立杆3与电容立杆4两者中心轴之间的距离为2米，电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3和电容立杆4的直径为5?10厘米，电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3和电容立杆4上半部右侧设有电极条5，电极条5的长度为10?30米，宽度为6?12厘米，厚度为3毫米；
[0007]电极条5内部设有铜箔9，厚度为0.1毫米，宽度为5?11厘米，长度为9.9?29.9米，铜箔9与电缆线13芯线的连接处设有焊点10，电极条5与缓冲套管12之间设有梯形台阶11过渡，铜箔9、焊点1和部分电缆线13密封在电极条5中，电极条5在电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3或电容立杆4上的横断面呈圆弧形，电极条5上的梯形台阶11和缓冲套管12朝下放置，电极条5与电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3或电容立杆4的接触处设有封胶6，封胶6的横断面为三角形；
[0008]电极环7的内径与电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3或电容立杆4的直径相等，电极环7的外径比内径大4厘米，电极环7的厚度为2厘米，电极环7的材质为不锈钢，电极环7与海水与海浪15充分接触并导电，电极条5上的绝缘层、铜箔9和海水与海浪15—起形成可变电容器，可变电容器的大小与海水与海浪15的高度关联，电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3和电容立杆4上的电极条5分别与海水与海浪15形成可变电容器。
[0009]由于采用上述技术方案，本发明所具有的优点和积极效果是:本装置除了能够测量海浪浪高外，还能测量海浪的方向、波速、波长和海水水位，装置具有结构简单、造价低廉、利于普及、操作容易、快速响应、性能稳定、方便实用和使用寿命长等优点。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明有如下3幅附图:
[0011 ]图1是本装置的结构示意图，
[0012]图2是本装置电容立杆和横向支架结构俯视图，
[0013]图3是本装置电极条和铜箔的透视图。
[0014]附图中所标各数字分别表示如下:
[0015]1.电容立杆，2.电容立杆，3.电容立杆，4.电容立杆，5.电极条，6.封胶，7.电极环，
8.横向支架，9.铜箔，10.焊点，11.梯形台阶，12.缓冲套管，13.电缆线，14.大陆架，15.海水与海浪，16.海浪前进方向，L1.电容立杆I与电容立杆2两者中心轴之间的距离，L2.电容立杆I与电容立杆4两者中心轴之间的距离。
【具体实施方式】
[0016]1.根据图1至图3，阵列电容立杆式海浪参数测量装置包括电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3、电容立杆4、电极条5、封胶6、电极环7、横向支架8、铜箔9、焊点10、梯形台阶11、缓冲套管12、电缆线13和大陆架14。
[0017]2.电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3和电容立杆4构成电容立杆阵列，电极条5和铜箔9构成电容固定极板，电极环7和海水与海浪15构成电容活动极板，电极条5上平行于铜箔9的一侧绝缘层构成电容极板间的介质。
[0018]3.在大陆架14靠岸处设置四根电容立杆，分别为电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3和电容立杆4，电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3、电容立杆4以及横向支架8排列成正菱形，正菱形的一根对角线与海岸线垂直，电容立杆I与电容立杆2两者中心轴之间的距离或电容立杆I与电容立杆3两者中心轴之间的距离为2米，电容立杆2与电容立杆4两者中心轴之间的距离或电容立杆3与电容立杆4两者中心轴之间的距离为2米，电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3和电容立杆4的直径为5?10厘米，电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3和电容立杆4上半部右侧设有电极条5，电极条5的长度为10?30米，宽度为6?12厘米，厚度为3毫米。
[0019]4.电极条5内部设有铜箔9，厚度为0.1毫米，宽度为5?11厘米，长度为9.9?29.9米，铜箔9与电缆线13芯线的连接处设有焊点10，电极条5与缓冲套管12之间设有梯形台阶11过渡，铜箔9、焊点10和部分电缆线13密封在电极条5中，电极条5在电容立杆1、电容立杆
2、电容立杆3或电容立杆4上的横断面呈圆弧形，电极条5上的梯形台阶11和缓冲套管12朝下放置，电极条5与电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3或电容立杆4的接触处设有封胶6，封胶6的横断面为三角形。
[0020]5.电极环7的内径与电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3或电容立杆4的直径相等，电极环7的外径比内径大4厘米，电极环7的厚度为2厘米，电极环7的材质为不锈钢，电极环7与海水与海浪15充分接触并导电，电极条5上的绝缘层、铜箔9和海水与海浪15—起形成可变电容器，可变电容器的大小与海水与海浪15的高度关联，电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3和电容立杆4上的电极条5分别与海水与海浪15形成可变电容器。
[0021]6.海浪浪高测量:当所述的可变电容器电容量为最大时，表明为海浪波峰到达，当所述的可变电容器电容量为最小时，表明为海浪波谷到达，根据可变电容器电容量的最大值与最小值之差，计算出海浪浪高的峰峰值。
[0022]7.海水水位测量:根据所述可变电容器电容量最大值与最小值的平均值，计算出海水水位的尚低。
[0023]8.海浪方向测量:根据图2以及电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3或电容立杆4上电极条5跟海水与海浪15所形成电容量大小的先后关系，分析出海浪的方向，例如:电容立杆4上的电容量首先为最大，不久后电容立杆2和电容立杆3上的电容量同时为最大，再不久后电容立杆I上的电容量为最大，分析出海浪来自东向，又如:电容立杆3和电容立杆4上的电容量同时首先为最大，不久后电容立杆I和电容立杆2上的电容量同时为最大，分析出海浪来自东北向。
[0024]9.海浪波速测量:根据图1和图2，设海浪来自东向，为一个波峰依次到达电容立杆4和电容立杆I时的时间差，则海浪波速依据公式“速度=距离/时间”，求出浪速V = L2Zti，式中L2 = 2米X 1.414 = 2.828米，若海浪来自东北向，式中L2改为U = 2米。
[0025]10.海浪波长测量:设海浪来自东向，t2为前一个波峰与后一个波峰分别到达电容立杆I时的时间差，贝Ij海浪波长依据公式“距离=速度X时间”，求出波长A = VXt2,式中V是【具体实施方式】9中已经求得的数值。
【主权项】
1.一种阵列电容立杆式海浪参数测量装置，包括电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3、电容立杆4、电极条5、封胶6、电极环7、横向支架8、铜箔9、焊点1、梯形台阶11、缓冲套管12、电缆线13和大陆架14; 电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3和电容立杆4构成电容立杆阵列，电极条5和铜箔9构成电容固定极板，电极环7和海水与海浪15构成电容活动极板，电极条5上平行于铜箔9的一侧绝缘层构成电容极板间的介质； 其特征在于:在大陆架14靠岸处设置四根电容立杆，分别为电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3和电容立杆4，电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3、电容立杆4以及横向支架8排列成正菱形，正菱形的一根对角线与海岸线垂直，电容立杆I与电容立杆2两者中心轴之间的距离或电容立杆I与电容立杆3两者中心轴之间的距离为2米，电容立杆2与电容立杆4两者中心轴之间的距离或电容立杆3与电容立杆4两者中心轴之间的距离为2米，电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3和电容立杆4的直径为5?10厘米，电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3和电容立杆4上半部右侧设有电极条5，电极条5的长度为10?30米，宽度为6?12厘米，厚度为3毫米； 电极条5内部设有铜箔9，厚度为0.1毫米，宽度为5?11厘米，长度为9.9?29.9米，铜箔9与电缆线13芯线的连接处设有焊点10，电极条5与缓冲套管12之间设有梯形台阶11过渡，铜箔9、焊点10和部分电缆线13密封在电极条5中，电极条5在电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3或电容立杆4上的横断面呈圆弧形，电极条5上的梯形台阶11和缓冲套管12朝下放置，电极条5与电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3或电容立杆4的接触处设有封胶6，封胶6的横断面为三角形； 电极环7的内径与电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3或电容立杆4的直径相等，电极环7的外径比内径大4厘米，电极环7的厚度为2厘米，电极环7的材质为不锈钢，电极环7与海水与海浪15充分接触并导电，电极条5上的绝缘层、铜箔9和海水与海浪15—起形成可变电容器，可变电容器的大小与海水与海浪15的高度关联，电容立杆1、电容立杆2、电容立杆3和电容立杆4上的电极条5分别与海水与海浪15形成可变电容器。
【文档编号】G01C13/00GK105928495SQ201610225675
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】冯越
【申请人】盐城师范学院