一种实验用系缆拖曳力测量装置的制作方法

本实用新型涉及拖曳力测量装置领域，尤其是一种实验用系缆拖曳力测量装置。

背景技术：

在海洋浮体系泊系统的设计过程中，常需要进行锚链模型的各项物理实验，其中通过实验测量锚链模型在波浪、水流中受到的拖曳力十分必要。此实验常在工程水池中进行。本装置即为测量不同长度、直径锚链在不同流速下所受拖曳力而设计。

如今现有的测量拖曳力的装置多为纵向装置，在测量时无法忽略不同流层的流速不同产生的误差；并且装置多为悬链式，在测量时难以做到绷紧，在受力上会产生一定的误差。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种实验用系缆拖曳力测量装置，其锚链机构为横向设置，避免了由于锚链各部位流速不同造成的测量误差，并在整个实验过程中保持锚链紧绷，减小了常用的纵向装置可能导致的变形误差，同时也使得锚链长度可调节，其采用的技术方案如下：

一种实验用系缆拖曳力测量装置，包括：

固定板；

平行设置的两根导轨，所述导轨安装于固定板上，在两根导轨的同一端各设有一拉力传感器，所述拉力传感器与固定板可拆卸连接，两根导轨上各套设一滑块；所述拉力传感器与滑块之间通过不可伸长的绳连接，所述绳长度小于光滑导轨长度；

锚链机构，其两端分别通过不可伸长的绳与滑块连接。

进一步地，所述锚链机构包括长钢管、短钢管、钢管连接件和锚链，所述长钢管的两端分别通过不可伸长的绳与拉力传感器连接；所述短钢管为两根，其垂直于长钢管设置，所述短钢管上部分别通过钢管连接件与长钢管滑动连接，所述钢管连接件上具有能够将短钢管固定在长钢管某一位置的螺栓；所述锚链与短钢管下部可拆卸连接。

为了固定拉力传感器，所述拉力传感器通过迷你台钳与固定板可拆卸连接，所述迷你台钳安装于固定板上并能够夹持拉力传感器。

进一步地，所述导轨通过安装座安装于固定板上，所述安装座使得导轨间隔固定板一定距离。

为了便于拆卸锚链，所述短钢管下部设有挂钩，所述锚链的两端可分别挂在挂钩上。可以更换不同长度的锚链进行测量。

本实用新型的锚链机构为横向装置，在测量时，长钢管、锚链均为水平状态，由于锚链的各部分都位于流速相同的同一流层，相较纵向锚链避免了由于流速不同可能产生的误差。

本实用新型通过可拆卸的金属钢管连接件，使得整个实验中锚链能保持紧绷，从而减小了常用的纵向装置可能导致的变形误差，同时也使得锚链长度可调节。

另外，通过导轨和滑块的设置，约束了力的方向，使拉力传感器只接收到滑块收到的水平力，即锚链所受到的拖曳力，减小了其他装置因摩擦力产生的干扰，提高了测量结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1：本实用新型的结构主视图；

图2：本实用新型的结构侧视图；

图3：本实用新型的固定板及其上装置的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～3所示，本实用新型提供了一种实验用系缆拖曳力测量装置，其包括：

固定板1，其可以是木板；

平行设置的两根导轨2，所述导轨通过安装座3安装于固定板1上，所述安装座3使得导轨2间隔固定板1一定距离，在两根导轨2的同一端各设有一拉力传感器4，所述拉力传感器4与固定板1可拆卸连接，两根导轨2上各套设一滑块5，滑块5与导轨2滑动连接；所述拉力传感器4与滑块5之间通过不可伸长的绳6连接，所述绳6长度小于导轨2长度，具体地，绳6与拉力传感器4的感应部件连接。导轨2为光滑的，降低滑块5与导轨2之间的摩擦。

本实用新型所采用拉力传感器型号为XFTC300Miniature Load Cell(serial number：N1308A)，购买自Measurement Specialties(China),Ltd.，官网为www.meas-spec.com。

水平放置的锚链机构7，其两端分别通过不可伸长的绳6与滑块5连接。

进一步地，如图1所示，所述锚链机构7包括长钢管70、短钢管71、钢管连接件72和锚链73，所述长钢管70的两端分别通过不可伸长的绳6与拉力传感器4连接；所述短钢管71为两根，长度相同，其垂直于长钢管70设置，所述短钢管71上部分别通过钢管连接件72与长钢管70滑动连接，所述钢管连接件72上具有能够将短钢管71固定在长钢管70某处的螺栓；短钢管71下部设有挂钩，锚链73的两端可分别挂在挂钩上。可通过更换不同长度的锚链，或是选择锚链上不同位置的链环挂在挂钩上，实现锚链长度的调节。

更进一步地，如图1、2所示，钢管连接件72具有壳体、供长钢管穿过的水平通道和供短钢管插入的竖直通道，所述水平通道和竖直通道相连通，沿竖直通道上具有贯穿通道侧壁的开口，所述长开口由竖直通道下部的一直延伸至水平通道，壳体上设有能够挤压开口的螺栓，螺栓拧松时，短钢管71可相对于长钢管70滑动，螺栓拧紧时，开口变小，水平通道和竖直通道直径缩小，从而将长钢管70和短钢管71紧固，使其不发生相对位移。调整两根短钢管71之间的距离，使锚链73绷直，然后固定短钢管71。

优选长钢管70和短钢管71均为空心，可减轻其重量，选择不锈钢材质，避免其被腐蚀。

为了固定拉力传感器4，所述拉力传感器4通过迷你台钳8与固定板1可拆卸连接，所述迷你台钳8安装于固定板1上并能够夹持拉力传感器4。

如图2所示，导轨2通过安装座3安装于固定板1上，安装座3位于导轨2的两端，滑块5可在导轨2上两个安装座3之间滑动。

实验开始前，通过钢管连接件72调整短钢管71之间的距离，使锚链73绷直，通过螺栓固定短钢管71在长钢管70上的位置；将两根不可伸长的绳6的一端分别系在长钢管70的两端，另一端与分别与滑块5连接，两根绳6长度相同，悬置时能够使长钢管70保持水平状态；将固定板1放置在流体槽上部，装有导轨2的一面朝向液体，将锚链机构7放置于流体槽中，使锚链73没入液体中，液面处于锚链73与长钢管70之间。

启动造流机，开始实验。实验开始后，流体运动将对锚链73产生的拖曳力，锚链机构7所受拖曳力将对其上连接的绳6产生顺水流方向的拉力，而绳6将带动滑块5将此拉力传给拉力传感器4，测得的拉力即为锚链73所受拖曳力，从而测得实验所需拖曳力。

上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。