專利名稱：波高傾斜一體化傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于海洋測試技術領域，具體地說是一種可測量波浪高度及波面傾斜的傳感器件。
目前，國際上用于測量波高和傾斜的傳感器，采用的是兩個獨立的波高和傾斜傳感器來測量的，是分體式的，其測量點是位于不同質心上的，其不足是生產工藝復雜，測量誤差大，安裝使用不便，在測量使用時也有很大的困難。
為解決以上分體式的不足，本實用新型的目的提供一種波高傾斜一體化傳感器，將兩傳感器放在一起，有效地解決了由于分體測量波浪高度和傾斜的兩個傳感器的測量點是位于不同質心上面產生的系統誤差。
本實用新型的結構設計是這樣實現的波高傾斜一體化傳感器主要由平衡環、擺錘、重力加速度計、兩個相互垂直的角度計和測量電路組成(如
圖1所示)，其中平衡環由一萬向節組成，在萬向節下端連著一擺錘，重力加速度計放在平衡環下面的擺錘內，在萬向節上兩相互垂直的軸上，固定有兩個正交的角度計，平衡環頂端固定在三角支架上，平衡環下部一側放有角位移傳感器，另一側加有配重，裝置頂端為防護罩，防護罩下面為密封蓋，擺錘外面裝有限位膠圈，整個裝置外面為一殼體；測量電路由兩路組成，其中一路由加速度計聯接調制器，經低通濾波器、雙積分器聯接高通濾波器，另一路為X、Y軸傾斜計，聯接調制器，經多路轉換器、耦數轉換直接聯接微處理器，低通濾波器輸出聯接多路轉換器(如圖2所示)，由于擺錘在重力作用下，具有自動平衡恢復功能，使擺錘始終保持水平面，當波面傾斜時兩個角度計分別測出傾斜的兩個正交分量，這兩個正交分量的合成即為波面傾斜角。
本實用新型之優點結構簡單，兩傳感器裝在一起，安裝使用方便，測量精度高，是符合了波浪測量原理。
本實用新型詳細結構由以下實施例及附圖給出。
圖1為波高傾斜一體化傳感器結構原理圖；圖2為波高傾斜一體化測量電路框圖。
其結構如附圖所示，1為防護罩，裝在儀器頂部，2為密封蓋，在防護罩內，下面3為三角支架，支架3上裝有平衡環4，平衡環4下面吊有擺錘7，平衡環一側8為角位移傳感器，另一側9為配重，與角位移傳感器對稱；分別裝在擺錘、平衡環4兩邊，擺鏡7上10為重力加速度計，在平衡環4上11為角度計，在萬向節兩個相互垂直的軸上，擺錘上面6為限位膠圈，整個裝置外面為一殼體5，傳感器所測信號通過導線與微處理器聯接。
測量原理是一般可把波浪看成是由無數不同振幅、不同頻率、不同相位和方向各異的正弦波疊加而成。當波浪表面水質點做周期振動時，各水質點在某一瞬間就具有確定的垂直加速度，該水質點所在的波面對水平面有一固定的傾角，當水質點運動時，所對應的垂直加速度和波面傾角也隨之變化。波面的升沉位移是通過垂直加速度獲得的，傾角的測量是通過將傾角分解成兩個正交角分量，由兩個相互垂直的角度傳感器測得，通過對兩個正交的縱、橫傾角的合成，得到波面的傾角。
權利要求1．一種波高傾斜一體化傳感器，其特征是該傳感器由平衡環(4)、擺錘(7)、重力加速度計(10)、兩個相互垂直的角度計(11)和測量電路組成，其中平衡環(4)由一萬向節組成，在萬向節下端連著一擺錘(7)，重力加速度計(10)放在平衡環下面的擺錘(7)內，在萬向節上兩相互垂直的軸上，固定有兩個正交的角度計(11)，平衡環頂端固定在三角支架(3)上，平衡環下部一側放有角位移傳感器(8)，另一側加有配重(9)，殼體(5)頂端為防護罩(1)，防護罩下面為密封蓋(2)，擺錘外面裝有限位膠圈(6)，整個裝置外面為一殼體(5)，測量電路由兩路組成，其中一路由加速度計聯接調制器，經低通濾波器、雙積分器聯接高通濾波器，另一路為X、Y軸傾斜計，聯接調制器，經多路轉換器、耦數轉換直接聯接微處理器，低通濾波器輸出聯接多路轉換器。
專利摘要本裝置屬于一種海洋領域測試技術,可測量波高及傾斜的傳感器。其結構是由平衡環、擺錘、重力加速度計、兩個相互垂直的角度計及測量電路組成,其平衡環由一萬向節組成,在萬向節下端連著一擺錘,重力加速度計放在平衡環下面的擺錘內,在萬向節兩個相互垂直的軸上固定有兩個正交的角度計,利用傳感器上信號通過微處理器測得波浪。優點:結構簡單,兩傳感器裝在一起,安裝使用方便,測量精度高,是符合波浪測量原理的。
文檔編號G01C13/00GK2436913SQ0021165
公開日2001年6月27日 申請日期2000年4月26日 優先權日2000年4月26日
發明者唐原廣 申請人:中國科學院海洋研究所