[发明专利]一种波浪监测系统及其工作方法

权利要求书

1.一种波浪监测系统，其特征在于：包括波浪监测装置、外置电路、数据采集装置和PC机；

所述波浪监测装置依次经外置电路、数据采集装置连接到PC机；

所述波浪监测装置包括基体(1)、电极(2)、聚四氟乙烯膜(3)和导线(4)，所述电极(2)贴于基体(1)外表面，所述聚四氟乙烯膜(3)贴于电极(2)表面、完全覆盖电极(2)并使电极(2)密封；所述导线(4)一端置于电极(2)与聚四氟乙烯膜(3)之间、另一端与外置电路连接；

所述电极(2)为金属电极，所述电极(2)呈长条形；

所述电极(2)的材料包括金、银、铂、铝、镍、铜、钦或铬，或者为含有金、银、铂、铝、镍、铜、钦和铬的一种或多种的合金材料；

所述聚四氟乙烯膜(3)具有超疏水性的微纳结构层，具有自清洁的功能；所述微纳结构层包括纳米线、纳米管、纳米颗粒、纳米棒、纳米花、纳米沟槽、微米沟槽、纳米锥、微米锥、纳米球和或微米球状结构，或者由纳米线、纳米管、纳米颗粒、纳米棒、纳米花、纳米沟槽、微米沟槽、纳米锥、微米锥、纳米球和或微米球状结构形成的阵列；

所述基体(1)为壳管式结构，壳管式结构的底部密封、中间具有空气层；

所述波浪监测装置工作时垂直放置于液体(6)中；

所述外置电路包括电阻(5)，所述电阻(5)一端通过导线(4)与波浪监测装置连接、另一端接地或连接船体表面或连接海工装备表面。

2.根据权利要求1所述的一种波浪监测系统，其特征在于：所述液体(6)为淡水、去离子水、海水或NaCl水溶液。

3.根据权利要求1所述的一种波浪监测系统，其特征在于：所述聚四氟乙烯膜(3)的材料聚四氟乙烯用聚全氟乙丙烯、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚酞亚胺、聚二苯基丙烷碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或苯胺甲醛树脂代替。

4.根据权利要求1所述的一种波浪监测系统，其特征在于：所述基体(1)用平板结构、圆柱结构或圆管结构代替。

5.根据权利要求1所述的一种波浪监测系统，其特征在于：所述电极(2)选自下列材料中的一种或者几种金、银、铂、铝、镍、铜、钦、铬或硒，以及由上述金属形成的合金。

6.根据权利要求1所述的一种波浪监测系统，其特征在于：所述波浪监测装置有多个，多个波浪监测装置沿垂直中心线布置成环形监测阵列，用于监测同一位置多个方向的波浪。

7.根据权利要求1所述的一种波浪监测系统，其特征在于：所述波浪监测装置有多个，多个波浪监测装置沿船体、海工装备体表面垂直布置，用于监测船体、海工装备体表面的波浪信息。

8.根据权利要求1所述的一种波浪监测系统，其特征在于：所述数据采集装置用于测量外置电路中电阻(5)两端的电压；所述数据采集装置采集的电压信息传送至PC机；所述PC机装有数据处理与显示程序，用于信号处理以及实时显示、存储波浪信息。

9.一种波浪监测系统的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、初始使用时，对波浪高度和电压大小的线性关系进行标定；

B、工作时，通过数据采集装置测量外置电路中电阻(5)两端的电压；并将电压信息传送至PC机；波浪位移高度与其输出电压峰值呈线性关系，并且输出电压峰值与波浪运动频率无关；PC机根据实时电压值以及标定的线性关系计算出实时波浪高度值并显示和存储；电压峰谷值对应波浪的峰谷值，电压频率对应波浪频率，即显示出某点处波浪运动的幅值以及频率。