[发明专利]一种海上波浪砰击载荷实测装置及方法

权利要求书

1.一种海上波浪砰击载荷实测装置，其特征在于：

包括主体板(4)及阵列分布在其上的单元测力模块；

所述主体板(4)起到搭载单元测力模块的作用；

所述单元测力模块包括：

固定在主体板(4)的外端面上并与控制中心信号连通的红外测距传感器(7)；

内端固定在主体板(4)上并与所述红外测距传感器(7)位置对应的弹簧(2)；

与所述弹簧(2)外端固定连接的单元测力面板(1)；所述单元测力面板(1)正面接受波浪外力，背面与所述红外测距传感器(7)对应并实施测距；

所述单元测力模块还包括限位保护装置(3)，所述限位保护装置(3)固定在主体板(4)上，并套设在所述弹簧(2)之外，其外径大于所述弹簧(2)且小于所述单元测力面板(1)；

主体板(4)的内端面与连接件(5)固定连接，所述连接件(5)与海洋平台的安装部位仿形，连接件(5)安装在海洋平台的立柱上，连接处的弧度与平台立柱弧度相同；

所述红外测距传感器(7)的射线通道位于所述弹簧(2)的中空区域内。

2.如权利要求1所述的海上波浪砰击载荷实测装置，其特征在于：所述海洋平台的安装部位位于立柱的侧面部位。

3.如权利要求2所述的海上波浪砰击载荷实测装置，其特征在于：所述连接件(5)与海洋平台的安装部位呈圆弧形。

4.一种海上波浪砰击载荷实测方法，其特征在于：采用权利要求1-3中任意一项所述的海上波浪砰击载荷实测装置，所述控制中心与红外测距传感器(7)构成红外测距系统，红外测距系统具有光发射单元和光接收单元，分别用来发射红外激光和接收反射回来的红外激光；红外测距系统内部设有时间记录模块，记录红外激光往返的时间；通过计算光速和红外激光往返时间的乘积的一半，测得红外测距传感器(7)和单元测力面板(1)之间的距离；随着弹簧受到波浪砰击力被压缩，单元测力面板(1)发生移动，其到红外测距传感器(7)的距离减小，红外测距传感器(7)测得这一距离的变化，即得到弹簧的形变量，并将这一形变量信号输入到数据处理系统中。

5.如权利要求4所述的海上波浪砰击载荷实测方法，其特征在于：所述控制中心安装有数据处理系统并搭配电脑终端(6)进行使用；由红外测距传感器(7)测得的弹簧压缩量信号经数据线传输到数据处理系统中，数据处理系统根据胡克定律对形变量信号进行处理得到砰击力信号，并最终由电脑将各测量区域的实际砰击情况可视化显示出来，从而实现波浪砰击载荷的实时监测功能。

6.如权利要求4所述的海上波浪砰击载荷实测方法，其特征在于：通过限位保护装置(3)会防止过载破坏现象的发生，测力面板移动的距离受到限位保护装置(3)的限制：当弹簧受到了较大的压缩时，测力面板就碰到了限位保护装置因此不会再继续移动，与之相连的弹簧也因此不会被继续压缩，从而防止了砰击载荷过大导致的过载破坏情况的发生。