[发明专利]一种波浪浮标波高、波周期的检定装置

说明书

技术领域

本申请涉及海洋波浪浮标计量检定技术领域，具体地说是一套静态的能够模拟海洋波浪正弦运动规律的装置，主要用于对波浪浮标的波高和波周期进行计量检定。

背景技术

波浪是海洋水文观测的六大要素之一，也是海水的重要运动形式之一。重力加速度式波浪浮标则是目前使用最广泛的测波浮标之一，随着海洋技术的不断发展，各国对波浪浮标的准确度要求越来越高。现有已研制的检定校准装置大多只可验证浮标是否工作，对于波高、波周期两项参数的校准不精确，且可检测波高和周期范围有限，已经不满足现在的技术发展需求。在美国海洋大气局资料浮标中心（NOAA、NDBC）建有垂直升降式正弦模拟校准装置，但其结构复杂，易磨碎部件多，电机负载不均，维护费用较高。

波浪理论认为，海浪表面的水质点是在其平衡位置附近作周期性振动，在不同的时刻有不同的垂直加速度，测出此加速度，经二次积分即可得到海浪的垂直位移即波高。静态模拟波浪检定装置都是赋予被检浮标或加速度计以某种方式的正弦振动或近似正弦的垂直振动、或圆周运动。旋转式正弦模拟检定装置，将被检浮标安装在一个绕水平轴旋转的刚性臂上，旋转直径即为波高，旋转周期即为波浪周期，此种旋转式装置结构简单、参数易调整、模拟方式接近海浪理论要求。而技术关键点就是如何逼真的模拟出波浪浮标在海洋波浪中运动的形式状态。

发明内容

本申请要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种波浪浮标波高、波周期的检定装置。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：

 一种波浪浮标波高、波周期的检定装置，包括波浪模拟装置、电机与制动装置、控制器装置、终端控制装置和用于安装整个波浪浮标波高、波周期检定装置的安装平台，其中，波浪模拟装置包括浮标搭载平台、摆动机构、北环半轴、双环桁架机构和南环半轴；电机与制动装置包括制动装置、电磁离合器、减速电机和绝对值编码器；所述双环桁架机构中心两侧分别连接北环半轴和南环半轴，北环半轴和南环半轴的旋转中心线重合，北环半轴上连接摆动机构，北环半轴为空心三层轴结构，包括心轴、中轴、外轴，心轴通过轴承装入中轴中，中轴通过轴承装入外轴中；南环半轴上依次连接电磁离合器、减速电机和绝对值编码器；浮标搭载平台设置在双环桁架机构的两端，制动装置设置在安装平台上；制动装置、电磁离合器、减速电机和绝对值编码器的输出端分别与控制器装置的输入端连接，控制器装置的输出端与浮标搭载平台的输出端分别与终端控制装置的输入端连接。

本申请所述双环桁架机构包括横梁、X型加强杆、主梁a、主梁b以及直径相等的南环桁架和北环桁架，南环桁架和北环桁架通过横梁及X型加强杆连接，X型加强杆设置在横梁之间；南环桁架和北环桁架均以主梁a作为主臂一，南环桁架和北环桁架均以主梁b作为主臂二，主臂一与主臂二呈十字形状设置；南环桁架与北环桁架上相互平行的主臂一中设置导轨，导轨两端对称设置浮标搭载平台。

本申请所述南环半轴和北环半轴的旋转中心线重合度误差小于等于2mm。

本申请所述摆动机构包括传动链条、从动链轮、摆动链轮a、摆动链轮b、链轮a、链轮b、摆动齿轮a、摆动齿轮b、导向滑块机构和角度调节机构，其中，从动链轮固定在导轨两端的浮标搭载平台上；摆动齿轮a和摆动链轮a分别安装在中轴两端，摆动链轮a安装在中轴上靠近双环桁架机构中心的一端，摆动齿轮a安装在中轴的另一端；摆动链轮b和摆动齿轮b分别安装在心轴两端，摆动链轮b安装在心轴上靠近双环桁架机构中心的一端，摆动齿轮b安装在心轴的另一端；链轮a依次与角度调节机构、导向滑块机构连接并布置在北环半轴的一侧，链轮b依次与角度调节机构、导向滑块机构连接并布置在北环半轴的另一侧；导向滑块机构通过其上的齿条与摆动齿轮a啮合连接，另一侧的导向滑块机构通过其上的齿条与摆动齿轮b啮合连接；链轮a、链轮b、导向滑块机构、角度调节机构共同组成一个曲柄滑块机构；外轴上安装第一固定链轮和第二固定链轮，其中第一固定链轮与链轮a连接，第二固定链轮与链轮b连接；摆动链轮a与固定在一端浮标搭载平台上的从动链轮通过传动链条连接，摆动链轮b与固定在另一端浮标搭载平台上的从动链轮通过传动链条连接。

本申请所述北环桁架的主梁a上等间距设置张紧轮机构和固定座，主梁a端部安装有端部张紧装置。

本申请采用上述结构后，带来如下的技术效果：