专利名称：波高倾斜一体化传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于海洋测试技术领域，具体地说是一种可测量波浪高度及波面倾斜的传感器件。
目前，国际上用于测量波高和倾斜的传感器，采用的是两个独立的波高和倾斜传感器来测量的，是分体式的，其测量点是位于不同质心上的，其不足是生产工艺复杂，测量误差大，安装使用不便，在测量使用时也有很大的困难。
为解决以上分体式的不足，本实用新型的目的提供一种波高倾斜一体化传感器，将两传感器放在一起，有效地解决了由于分体测量波浪高度和倾斜的两个传感器的测量点是位于不同质心上面产生的系统误差。
本实用新型的结构设计是这样实现的波高倾斜一体化传感器主要由平衡环、摆锤、重力加速度计、两个相互垂直的角度计和测量电路组成(如
图1所示)，其中平衡环由一万向节组成，在万向节下端连着一摆锤，重力加速度计放在平衡环下面的摆锤内，在万向节上两相互垂直的轴上，固定有两个正交的角度计，平衡环顶端固定在三角支架上，平衡环下部一侧放有角位移传感器，另一侧加有配重，装置顶端为防护罩，防护罩下面为密封盖，摆锤外面装有限位胶圈，整个装置外面为一壳体；测量电路由两路组成，其中一路由加速度计联接调制器，经低通滤波器、双积分器联接高通滤波器，另一路为X、Y轴倾斜计，联接调制器，经多路转换器、耦数转换直接联接微处理器，低通滤波器输出联接多路转换器(如图2所示)，由于摆锤在重力作用下，具有自动平衡恢复功能，使摆锤始终保持水平面，当波面倾斜时两个角度计分别测出倾斜的两个正交分量，这两个正交分量的合成即为波面倾斜角。
本实用新型之优点结构简单，两传感器装在一起，安装使用方便，测量精度高，是符合了波浪测量原理。
本实用新型详细结构由以下实施例及附图给出。
图1为波高倾斜一体化传感器结构原理图；图2为波高倾斜一体化测量电路框图。
其结构如附图所示，1为防护罩，装在仪器顶部，2为密封盖，在防护罩内，下面3为三角支架，支架3上装有平衡环4，平衡环4下面吊有摆锤7，平衡环一侧8为角位移传感器，另一侧9为配重，与角位移传感器对称；分别装在摆锤、平衡环4两边，摆镜7上10为重力加速度计，在平衡环4上11为角度计，在万向节两个相互垂直的轴上，摆锤上面6为限位胶圈，整个装置外面为一壳体5，传感器所测信号通过导线与微处理器联接。
测量原理是一般可把波浪看成是由无数不同振幅、不同频率、不同相位和方向各异的正弦波叠加而成。当波浪表面水质点做周期振动时，各水质点在某一瞬间就具有确定的垂直加速度，该水质点所在的波面对水平面有一固定的倾角，当水质点运动时，所对应的垂直加速度和波面倾角也随之变化。波面的升沉位移是通过垂直加速度获得的，倾角的测量是通过将倾角分解成两个正交角分量，由两个相互垂直的角度传感器测得，通过对两个正交的纵、横倾角的合成，得到波面的倾角。
权利要求1．一种波高倾斜一体化传感器，其特征是该传感器由平衡环(4)、摆锤(7)、重力加速度计(10)、两个相互垂直的角度计(11)和测量电路组成，其中平衡环(4)由一万向节组成，在万向节下端连着一摆锤(7)，重力加速度计(10)放在平衡环下面的摆锤(7)内，在万向节上两相互垂直的轴上，固定有两个正交的角度计(11)，平衡环顶端固定在三角支架(3)上，平衡环下部一侧放有角位移传感器(8)，另一侧加有配重(9)，壳体(5)顶端为防护罩(1)，防护罩下面为密封盖(2)，摆锤外面装有限位胶圈(6)，整个装置外面为一壳体(5)，测量电路由两路组成，其中一路由加速度计联接调制器，经低通滤波器、双积分器联接高通滤波器，另一路为X、Y轴倾斜计，联接调制器，经多路转换器、耦数转换直接联接微处理器，低通滤波器输出联接多路转换器。
专利摘要本装置属于一种海洋领域测试技术,可测量波高及倾斜的传感器。其结构是由平衡环、摆锤、重力加速度计、两个相互垂直的角度计及测量电路组成,其平衡环由一万向节组成,在万向节下端连着一摆锤,重力加速度计放在平衡环下面的摆锤内,在万向节两个相互垂直的轴上固定有两个正交的角度计,利用传感器上信号通过微处理器测得波浪。优点:结构简单,两传感器装在一起,安装使用方便,测量精度高,是符合波浪测量原理的。
文档编号G01C13/00GK2436913SQ0021165
公开日2001年6月27日 申请日期2000年4月26日 优先权日2000年4月26日
发明者唐原广 申请人:中国科学院海洋研究所