[发明专利]一种传感器、海洋波谱的测量系统及其测量方法

说明书

本发明公开了一种传感器、海洋波谱的测量系统及其测量方法，涉及能量转化技术领域，用于获得高精度的海洋波谱。在本发明实施例中，使用浮子作为传感器的推动装置，一方面可以利用自身的结构适应水平面内任意方向的海浪的参数的探测，从而将传感器使用范围从近岸推广至整个海洋；另一方面可以避免传感器与海水的直接接触，进而消除海水对相关海洋波谱扫描过程产生的严重影响，以及避免对传感器自身结构组成产生严重破坏。此外，通过摩擦纳米发电机，可以使得传感器具有良好的探测性能，对海洋波谱进行高精度地测量，为海洋领域的研究提供有利的参考数据；同时，该种传感器结果简单，从而可以降低传感器的制作成本和制作难度。

技术领域

本发明涉及能量转化技术领域，尤指一种传感器、海洋波谱的测量系统及其测量方法。

背景技术

作为地球表面最重要的组成部分，海洋在许多方面与人类的发展密切相关，例如：交通运输、渔业生产、天气变化等，所以对海洋具有更加深入了解将是我们合理开发和利用海洋的基础。在过去的几十年里，随着物联网工程的快速发展和大数据时代的迅速到来，大多数与海洋有关的科学研究都是通过大规模的海洋传感器来完成。海浪作为海洋中至关重要的运动形式，其与风、海底地形、星球引力等有着重要的联系，故而有关海浪的研究形成一个独立的学科—物理海洋学，其充分凸显的海浪研究的重要性。此外，海浪的研究主要聚焦在海洋波谱的研究，其相关研究在船舶设计、海洋工程、海洋地质、海洋气象和其他涉海领域都扮演着至关重要作用。

因此，如何获得高精度的海洋波谱，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种传感器、海洋波谱的测量系统及其测量方法，用以获得高精度的海洋波谱。

第一方面，本发明实施例提供了一种传感器，所述传感器用于测量海洋波谱，所述传感器包括摩擦纳米发电机和浮子；

所述摩擦纳米发电机包括第一摩擦结构和第二摩擦结构，所述第一摩擦结构的一端与所述浮子固定连接；

所述浮子用于：在海洋的作用下，推动所述第一摩擦结构与所述第二摩擦结构发生摩擦，使得所述摩擦纳米发电机产生用于表征海洋波谱的电信号。

可选地，所述第一摩擦结构包括第一摩擦层，所述第二摩擦结构包括第二摩擦层，所述第一摩擦层与所述第二摩擦层之间进行摩擦；

所述第一摩擦层与所述第二摩擦层采用不同的材料制作而成。

可选地，所述第一摩擦层采用金属材料制作而成，所述第二摩擦层采用介电材料制作而成；

所述第二摩擦结构还包括：第一导电层，所述第一导电层设置在所述第二摩擦层远离所述第一摩擦结构的一侧。

可选地，所述第一摩擦层采用介电材料制作而成，所述第二摩擦层采用金属材料制作而成；

所述第一摩擦结构还包括：第二导电层，所述第二导电层设置在所述第一摩擦层远离所述第二摩擦结构的一侧。

可选地，所述第一摩擦层与所述第二摩擦采用不同的介电材料制作而成；

所述第二摩擦结构还包括：第一导电层，所述第一导电层设置在所述第二摩擦层所述第一摩擦结构的一侧；

所述第一摩擦结构还包括：第二导电层，所述第二导电层设置在所述第一摩擦层远离所述第二摩擦结构的一侧。

可选地，所述第二摩擦结构包括：相对而置的第一部件和第二部件，所述第二摩擦层分别设置在所述第一部件面向所述第二部件的一侧，以及所述第二部件面向所述第一部件的一侧；

所述第一摩擦结构位于所述第一部件与所述第二部件之间，所述第一摩擦结构具有分别面向所述第一部件和所述第二部件的侧面，所述侧面设置有所述第一摩擦层；