[发明专利]一种走航式波浪滑翔器波浪动力转换效率测试装置

说明书

本发明提供一种走航式波浪滑翔器波浪动力转换效率测试装置，涉及波浪滑翔器技术领域，包括：波浪产生装置、动能监测系统、能量采集系统和水槽，水槽内用于容纳水，水中设置有波浪滑翔器，波浪产生装置能够推动水槽内的水并制造波浪，波浪滑翔器与能量采集系统连接，能量采集系统用于对所测波浪滑翔器在前向运动过程中产生的能量进行采集，动能监测系统用于监测波浪滑翔器在所设定的时间段内的动能。本发明提供的方案能够真实模拟海洋环境，监测波浪滑翔器各部分运行状态，实现对波浪滑翔器波浪动力转化效率的提升。

技术领域

本发明涉及波浪滑翔器技术领域，特别是涉及一种走航式波浪滑翔器波浪动力转换效率测试装置。

背景技术

波浪滑翔器是一种利用波浪能作为核心驱动力，借助太阳能为安装在水面浮体上的各种声、光、电传感器提供能量的新型海洋移动观测平台，且无需现场维护，具有极强的续航能力和生存能力，可以有效满足海洋调查大尺度、长时序的需求并解决海洋调查环境恶劣和高成本问题。波浪滑翔器的水面浮体跟随海浪的运动上下起伏，继而脐带缆张紧，带动水下牵引机上下起伏，水下牵引机凭借自身可摆动扑翼将上下运动转化为整体设备的前进运动。因此，水下牵引机承担波浪动力转化的主要任务，牵引机的优化成为提升转化效率最重要的途径。然而，由于海洋环境变化莫测，无论是水面浮体还是水下牵引机，对其运行状态实时监测难度较大，故导致牵引机的优化受阻。目前对转换效率测试装置的现有技术较少，不能够真实的模拟海洋环境，因此需要一种走航式波浪滑翔器波浪动力转换效率测试装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种走航式波浪滑翔器波浪动力转换效率测试装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够真实模拟海洋环境，监测波浪滑翔器各部分运行状态，实现对波浪滑翔器波浪动力转化效率的提升。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种走航式波浪滑翔器波浪动力转换效率测试装置，包括：波浪产生装置、动能监测系统、能量采集系统和水槽，所述水槽内用于容纳水，所述水中设置有波浪滑翔器，所述波浪产生装置能够推动所述水槽内的水并制造波浪，所述波浪滑翔器与所述能量采集系统连接，所述能量采集系统用于对所测波浪滑翔器在前向运动过程中产生的能量进行采集，所述动能监测系统用于监测所述波浪滑翔器在所设定的时间段内的动能。

优选的，所述波浪产生装置包括造波推板和驱动装置，所述造波推板沿着所述水槽长度方向能够滑动地设置于所述水槽内，所述造波推板沿着所述水槽宽度方向延伸，所述驱动装置通过传动系统驱动所述造波推板沿着所述水槽长度方向往复滑动并推动所述水槽内的水。

优选的，所述驱动装置包括伺服电机，所述伺服电机设置于所述水槽一端的外侧，所述伺服电机的电机轴与第一滚珠丝杠传动连接，所述第一滚珠丝杠自所述水槽的一端沿着所述水槽的长度方向向另一端延伸，所述第一滚珠丝杠上螺纹连接有第一丝杠螺母，所述第一丝杠螺母与所述造波推板固定连接。

优选的，设置有两个所述伺服电机，两个所述伺服电机一上一下设置，所述造波推板的上端和下端均固定连接有一个所述第一丝杠螺母，两个所述伺服电机分别通过两个所述第一滚珠丝杠与两个所述第一丝杠螺母连接。

优选的，所述造波推板沿着所述水槽宽度方向的两端分别固定连接有一个水平滑块，所述水槽宽度方向的两侧分别设置有与所述水平滑块相匹配使用的水平滑轨。

优选的，所述动能监测系统包括三轴加速度传感器，所述三轴加速度传感器用于设置于波浪滑翔器上并实时监测所述波浪滑翔器的加速度，通过监测到的加速度利用常规的数学计算来得出所述波浪滑翔器在所设定的时间段内的动能。