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1、(10)申请公布号 CN 103076008 A (43)申请公布日 2013.05.01 CN 103076008 A *CN103076008A* (21)申请号 201310008817.9 (22)申请日 2013.01.10 G01C 13/00(2006.01) (71)申请人 华北电力大学 地址 102206 北京市昌平区回龙观镇朱辛庄 北农路 2 号华北电力大学 申请人 国家海洋技术中心 (72)发明人 朱永强 王治宇 李传栋 段春明 杨名舟 罗续业 王项南 王鑫 李彦 路宽 (54) 发明名称 计数式海浪波长测量装置 (57) 摘要 本发明公开了海浪波长测量技术领域中的一 种。
2、计数式海浪波长检测装置。 本发明包括浮球， 钢 丝绳， 转轴， 齿轮机构， 计数器， 电子电路 ； 浮球漂 浮在海面上， 钢丝绳将浮球和齿轮箱中的主动轮 连接， 主动轮通过连接杆连接换向轮和旋转接触 轮， 电路中有两个单刀双掷开口 ； 海水带动浮球 起伏， 连接的主动齿轮往复旋转， 旋转接触轮每旋 转半周将电路接通， 主动轮向相反方向运动时， 换 向轮将电路电源反接， 使得电路中计数器重新计 数 ； 比较同一周期内每个计数器的数值， 得出最 大值点和最小值点， 可知波峰和波谷的位置， 既得 波浪的波长 ； 本发明解决了海浪波长因随机变化 而难以测量的问题， 本装置结构巧妙， 测量机构在 海上，。
3、 稳定可靠， 能够实时近似追踪波浪波长。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103076008 A CN 103076008 A *CN103076008A* 1/1 页 2 1. 计数式海浪波长测量装置， 其特征是该装置包括浮球 （1） ， 齿轮箱 （2） ， 钢架结构 （3） ， 钢丝绳 （4） ， 转轴 （6） ， 计数器 （14） ， 电子电路 ； 所述浮球 （1） 漂浮于海面上， 齿轮机构和 电子电路位于海面钢架结构 （3。
4、） 上的齿轮箱 （2） 中 ； 浮球 （1） 通过钢丝绳 （4） 连接主动轮 （5） ， 主动轮 （5） 连接旋转接触轮 （10） 和换向轮 （12） ， 并带动其旋转 ； 电子电路有两个单刀双掷开关 （16） ， 旋转接触轮 （10） 通过两个小滑轮 （9） 旋转时与接 触轨道 （8） 接触， 并接通电路 ； 触头 A 插入换向齿轮 （12） 中的换向槽 （13） ， 换向槽 （13） 中 有 17 和 18 两个触点。 2. 计数式海浪波长测量装置， 其特征是所述钢架结构 （3） 安装在海面顺波浪传播方 向， 其长度应大于此海域最大波浪波长的 1.5 倍， 海面上等间距吊放一排浮球 （1）。
5、 ， 通过钢 丝绳 （4） 连接到位于钢架结构 （3） 上方的齿轮箱 （2） 中的主动轮 （5） 。 3. 计数式海浪波长测量装置， 其特征是所述旋转接触轮 （10） 通过连接杆 （7） 连接主动 轮 （5） ， 旋转接触轮结构包括 ： 旋转接触轮 （10） ， 小滑轮 （9） ， 电路接触轨道 （8） ； 当旋转接触 轮 （10） 旋转， 小滑轮 （9） 在接触轨道 （8） 上滚动接触， 电路导通， 旋转过程中， 每半个周期， 接通一次， 亦可扩展为每四分之一个周期接通一次 ； 每次接触使得电路导通， 计数器 （11） 计数一次。 4. 计数式海浪波长测量装置， 其特征是所述电路换向轮 （1。
6、2） 中有四个槽式结构 （13） ， 四个连接杆 （7） 插入槽中， 其中两个相对的连接杆头为电路触点 19， 这两个槽中左右分别 为电路触点 17 和 18。 5. 计数式海浪波长测量装置， 其特征是所述电子电路由计数器 （14） 和两个单刀双掷 开关 （16） 组成。 权 利 要 求 书 CN 103076008 A 2 1/3 页 3 计数式海浪波长测量装置 技术领域 0001 本发明属于海浪波长测量技术领域， 尤其涉及一种计数式海浪波长测量装置。 背景技术 0002 海洋中海浪波长及其波高总是在变化中， 然而对于波浪的运用装置比较多， 例如 波浪能发电装置等， 但是却无法确定波长或者跟。
7、随波长变化。现有的测量波长的方法比较 单一和复杂， 例如雷达测量或者用 GPS 定位， 通过卫星等天空拍照， 分析照片计算波长。然 而这种方法要求的科技含量比较高， 最重要的是不能够实时监视和测量波长的变化， 然而 真正意义的海浪波长测量装置还比较少， 几乎没有一套装置能够实际应用。本发明装置可 以填补当前海浪波长测量方法及装置的空白， 并解决一些难点， 例如 ： 1. 测量精度差 ； 2. 不 能实时追踪测量 ； 3. 测量装置结构复杂等。 发明内容 0003 针对上述背景技术中提到现有海浪波长测量装置结构复杂， 不能实时测量的不 足， 本发明提出了一种计数式海浪波长测量装置。 0004 本。
8、发明的技术方案是， 计数式海浪波长测量装置， 其特征是该装置包括浮球， 齿轮 箱， 钢架结构， 钢丝绳， 转轴， 计数器， 电子电路。 0005 所述浮球漂浮于海面上， 齿轮机构和电子电路位于海面钢架结构上的齿轮箱中 ； 浮球通过钢丝绳连接主动轮， 主动轮连接旋转接触轮和换向轮， 并带动其旋转。 电子电路有 两个单刀双掷开关， 旋转接触轮通过两个小滑轮旋转时与接触轨道接触， 并接通电路 ； 触头 19 插入换向齿轮中的换向槽， 换向槽中有 17 和 18 两个触点。 0006 所述钢架结构安装在海面顺波浪传播方向， 其长度应大于此海域最大波浪波长的 1.5 倍， 海面上等间距吊放一排浮球， 通。
9、过钢丝绳连接到位于钢架结构上方的齿轮箱中的主 动轮。 0007 所述旋转接触轮通过连接杆连接主动轮， 旋转接触轮结构包括 ： 旋转接触轮， 小滑 轮， 电路接触轨道 ； 当旋转接触轮旋转， 小滑轮在接触轨道上滚动接触， 电路导通， 旋转过程 中， 每半个周期， 接通一次， 亦可扩展为每四分之一个周期接通一次 ； 每次接触使得电路导 通， 计数器计数一次。 0008 所述电路换向轮中有四个槽式结构， 四个连接杆插入槽中， 其中两个相对的连接 杆头为电路触点 19， 这两个槽中左右分别为电路触点 17 和 18。 0009 所述电子电路由计数器和两个单刀双掷开关组成。 0010 本发明的有益效果 。
10、： 本发明提出的计数式海浪波长测量装置为一种新的简单近似测波长装置， 利用测量波 浪波高变化， 找到波浪的波峰和波谷这个原理， 进而确定波长。 通过浮球的起伏位移变化转 换为滑轮转动圈数， 滑轮转动圈数通过电子电路中计数器记录下来， 较同一计数周期内每 个计数器的数值大小， 得出最大值点和最小值点， 可知波峰波谷的位置， 亦可知一个波浪的 说 明 书 CN 103076008 A 3 2/3 页 4 波长。 0011 本发明装置中的整体结构简单稳固， 且机械动力部分和电子电路部分均位于钢架 上的齿轮箱中， 不与海水接触， 装置的稳定性和可靠性得到保证。主动轮转动， 连接杆在槽 中转动， 触点1。
11、9接触17或18， 带动换向轮旋转。 此时电路导通， 换向轮反向旋转时， 连接杆 的触点 19 接触 18 或 17， 使电源反向接通电路。电路换向轮有效的解决了主动轮正反两个 方向的旋转问题， 确定了计数的开始点和结束点。两个单刀双掷开关可以使电源接通方向 相反， 使得浮球在上升和下降过程中， 分别计数， 比较每个计数器在同一周期内的数值， 得 出相邻的最大值点和最小值点和相邻的三个数值相同点， 计算距离， 并取三者的平均值为 波长， 提高测量精度并且这种测量装置可以实时测量波长变化。 附图说明 0012 图 1 是计数式海浪波长测量装置的整体结构图。 0013 图 2 是计数式海浪波长测量。
12、装置的齿轮箱结构侧视图。 0014 图 3 是计数式海浪波长测量装置的旋转接触轮侧视图。 0015 图 4 是计数式海浪波长测量装置的换向轮侧视图。 0016 图 5 是计数式海浪波长测量装置的电子电路结构图。 0017 图中标号 ： 1-浮球 ； 2-齿轮箱 ； 3-钢架结构 ； 4-钢丝绳 ； 5-主动轮 ； 6-转轴 ； 7-连 接杆 ； 8- 接触轨道 ； 9- 小滑轮 ； 10- 旋转接触轮 ； 11- 电路导线 ； 12- 换向轮 ； 13- 槽式结构 ； 14- 计数器 ； 15- 电源 ； 16- 单刀双掷开关。 具体实施方式 0018 下面结合附图， 对优选实施例作详细说明。。
13、 应该强调的是， 下述说明仅仅是示例性 的， 而不是为了限制本发明的范围及其应用。 0019 本发明所要解决的问题是， 现有海浪波长测量装置结构复杂， 不能实时测量的不 足及现状。 0020 计数式海浪波长测量装置由浮球1， 齿轮箱2， 钢架结构3， 钢丝绳4， 转轴6， 计数器 14， 电子电路。浮球 1 漂浮于海面上， 齿轮机构和电子电路位于海面钢架结构 3 上的齿轮箱 2 中 ； 浮球 1 通过钢丝绳 4 连接主动轮 5， 主动轮 5 连接旋转接触轮 10 和换向轮 12， 并带动 其旋转。 电子电路有两个单刀双掷开关16， 旋转接触轮10通过两个小滑轮9旋转时与接触 轨道 8 接触， 。
14、并接通电路。触头 19 插入换向齿轮 12 中的换向槽 13， 换向槽 13 中有 17 和 18 两个触点。 0021 本装置中， 浮球等间距 L 排列， 当浮球 1 随波浪上下运动时， 主动轮 5 旋转， 通过连 接杆 7 带动旋转接触轮 10 和换向轮 12 旋转， 当旋转接触轮 10 旋转时， 小滑轮 9 间歇性在 接触轨道 8 上滑动， 此时电路导通， 间歇时间为半个旋转周期或者四分之一个旋转周期， 电 路每导通一次， 计数器 14 计数一次。当换向轮 12 旋转时， 连接杆 7 带动触头 19 与 17 或 18 接触， 电路导通， 当主动轮 5 反向旋转时， 连接杆 7 带动触头。
15、 19 与 18 或 17 接触， 反向旋转， 此时电路电源亦是反向接通， 反向计数。 0022 本装置中， 海浪起伏运动， 滑轮正反两个方向旋转。通过电路中单刀双掷开关 16 作用， 使得电源15正反接通， 计数器14正反计数， 这样区分了海浪的上下运动过程， 便于计 说 明 书 CN 103076008 A 4 3/3 页 5 数和确定一个运动周期。 0023 本装置通过利用波浪波高的变化， 比较计数值大小从而确定同一时刻， 波浪波峰 和波谷的位置， 进而得出一个波长， 相邻的最大两个计数值计算出一个波长数据， 相邻的最 小两个计数值计算出一个波长数据， 相邻的三个相等计数值计算出一个波长。
16、数据， 三个数 据取平均值为波长值。 0024 本装置设计巧妙， 通过测量波高进而计算波长。 装置的整体结构简单， 重要机械装 置和电子电路装置不与海水接触， 提高装置的可靠性。通过滑轮的旋转， 计数器计数方法， 有效地得出波浪波长， 相比传统方法， 工作量低， 易于实现。 而且能够实时的追踪波长变化、 测量波长， 应用范围广泛， 为其他波浪利用装置提供波长参考依据。 说 明 书 CN 103076008 A 5 1/3 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103076008 A 6 2/3 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 103076008 A 7 3/3 页 8 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103076008 A 8 。