一种弧墙梳式透空堤波能转换性能的测量装置的制作方法

专利2022-05-09  100


本发明涉及结构物水动力实验装置技术领域,具体的讲是一种弧墙梳式透空堤波能转换性能的测量装置,利用其自身结构特点让波浪通过进水孔涌入其内部,挤压内部空气,压缩的空气通过上部出气孔喷出,形成气流,产生动力,压力传感器进行数据采集,波高测量仪对弧墙梳式透空堤内的水位变化进行监测。



背景技术:

目前,资源是确保生活质量和战略发展的重要必要条件,能源供应仍以不可再生能源为主导,近年来,由于世界人口的快速增长,世界经济的快速发展以及社会的不断进步,人类的能源需求正在快速增加。化石能源的缺乏和污染的加剧迫使世界各国努力寻找和开发替代性清洁和可再生新能源。而海洋覆盖了地球表面的70%以上,被认为是最大的可再生能源储备之一。海面气流产生的波能更为重要且分布广泛,是地球上最大的未开发可再生能源,波浪能的开发和利用已逐渐成为研究重心。而传统式防波堤易造成泥沙淤积和水质污染,无法满足现代绿色港口的建设。目前现有的测量仪器,存在于弧墙梳式头空提安装不匹配、价格昂贵、受外界干扰大等问题。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种弧墙梳式透空堤波能转换性能的测量装置。

本发明提供的技术方案是:一种弧墙梳式透空堤波能转换性能的测量装置,其特殊之处在于,由弧墙梳式透空堤、波高测量仪和压力传感器固定与调节装置、波高测量仪数据收集及处理设备和压力传感器数据收集及处理设备四部分组成;

所述的弧墙梳式透空堤由直立弧形组合式沉箱、隔板、l形连接板、背板和固定底板构成整体;所述的中间位置的直立弧形组合式沉箱底部留有进水孔,顶部留有出气孔;所述的背板固接于直立弧形组合式沉箱上部;所述的隔板固接于直立弧形沉箱中部,且端部与背板下端相连;所述的l形连接板与与底板固定连接;

所述的波高测量仪和压力传感器固定与调节装置由调平螺丝、支架、粗套杆、套筒、水平控制螺丝、双向套筒、竖向控制螺丝、细套杆、波高测量仪、管卡、u型卡头、压力传感器组成;所述的支架横跨架立于水槽两壁顶端;所述的支架是由多个水平横向长杆件、多个水平纵向长杆件和多个竖向长杆件焊接构成的架立结构;所述的水平横向长杆件上设调平螺丝,对支架进行水平调整;所述的套筒套于上方的水平竖向长杆上;所述双向套筒水平向套于下方的水平竖向长杆上;所述粗套管顶端固接于套筒下方;所述的细套管上端内套于粗套管内,下端穿过双向套筒的竖直向,粗套管沿水平横向移动,细套杆沿粗套杆竖向伸缩,所述的水平控制螺丝分别安装于套筒和双向套筒上,通过水平控制螺丝的松紧调节粗套杆和细套杆的水平位置;所述的竖向控制螺丝安装于双向套筒上,调节固定细套杆的纵向位置;所述管卡固接于细套杆下端的侧面;所述的波高测量仪安装在管卡中间,进行松紧调节来固定波高测量仪;所述u型卡头固接于细套杆下端的侧面,用于安装压力传感器;

所述的波高测量仪数据收集及处理设备放置在水槽外控制操作台上,通过数据线与波高测量仪进行连接,用来对波高测量仪进行数据的采集,处理和输出显示;

所述的压力传感器数据收集及处理设备放置在水槽外控制操作台上,通过数据线与压力传感器进行连接,用来对压力传感器进行数据的采集,处理和输出显示。

进一步的,所述的调平螺丝安装在支架的水平横向长杆件的预留螺纹孔内,对支架进行水平调整,通过对调平螺丝长短控制,调节支架的水平度。

进一步的,所述的背板连接直立弧形沉箱,形成上部连接,下部透空形式;所述的隔板是一薄板,是从水平向连接直立弧形沉箱,隔板端部与背板下端连接,使三者连为整体。

本发明的有益效果,1、在进行波能转换,有效的利用波浪能同时,又能够保护水域环境,建设绿色生态港口;2、根据常规试验水槽的特定环境,利用水槽下部结构固定弧墙梳式透空堤,操作简单,易于安装,不占用实验室其余空间;3、波高测量仪和压力传感器固定与调节装置横跨架立于水槽两壁顶端,操作方便;4、波高测量仪和压力传感器固定与调节装置能够控制波高测量仪和压力传感器的水平和垂直移动,还可以精确其垂直方向,灵活的改变波高测量仪;5、与传统梳式透空堤相比,节省材料、轻便易施工、整体性强、各部分独立又有机结合,可根据不同实验水槽开展不同比尺的直立弧墙梳式透空堤的测量试验;6、整个试验装置每一部分均拆卸方便,安装灵活,非常适合试验水槽内使。

附图说明

图1是本发明的整体装置的结构示意图;

图2是本发明的弧墙梳式透空堤背面结构示意图;

图3是本发明的弧墙梳式透空堤正面结构示意图;

图4是本发明的波高测量仪和压力传感器固定与调节装置的结构示意图;

图5是本发明的波高测量仪和压力传感器固定与调节装置部分结构示意图。

图中:1弧墙梳式透空堤、11弧形组合式沉箱、12隔板、13l形连接板、14背板、15固定底板、16固定螺丝、17进水孔、18出气孔、2波高测量仪和压力传感器固定与调节装置、21调平螺丝、22支架、221水平横向长杆件、222竖向长杆件、223水平竖向长杆件、23粗套杆、24套筒、241水平控制螺丝、25双向套筒、251竖向控制螺丝、26细套杆、27波高测量仪、28管卡、29u型卡头、210压力传感器、3波高测量仪数据收集及处理设备、4压力传感器数据收集及处理设备。

具体实施方式

为方便进一步了解本发明的内容和特点以及功能,配合附图详细说明如下:

如图1、2、3、4、5所示,一种弧墙梳式透空堤波能转换性能的测量装置,其结构由弧墙梳式透空堤1、波高测量仪和压力传感器固定与调节装置2、波高测量仪数据收集及处理设备3和压力传感器数据收集及处理设备4四部分组成;

弧墙梳式透空堤1弧形组合式沉箱11、隔板12、l形连接板13、背板14、固定底板15、固定螺丝16、进水孔17和出气孔18焊接构成整体;直立弧形沉箱11共有3个,中间的直立弧形沉箱11顶部靠近背板14处预留尺寸一定的出气孔18,且其迎浪面下部预留有一定尺寸的进水孔17,另外两个按照一定间距排列在两侧,呈封闭状态,宽度是中间的直立弧形沉箱11的一半;背板14仅在垂直方向上连接直立弧形沉箱11上部,形成上部连接,下部透空形式;隔板12是一层薄板,主要是从中部水平向连接直立弧形沉箱11,隔板12端部与背板14下端连接,使三者连为整体;l形连接板13固结于固定底板15,用于连接固定装置2;l形连接板13一半面固接于直立弧形组合式沉箱11两端沉箱的底部,另一半面预留螺栓孔;固定底板15两端分别留有螺纹孔,将其于水槽底板固结,固定螺丝16穿过l形连接板13预留的孔洞固定于固定底板15的螺丝孔内;

波高测量仪和压力传感器固定与调节装置2由调平螺丝21、支架22、粗套杆23、套筒24、水平控制螺丝241、双向套筒25、竖向控制螺丝251、细套杆26、波高测量仪27、管卡28、u型卡头29、压力传感器210;支架22是由2根水平横向长杆件221、2根水平竖向长杆件223和2根竖向长杆件222焊接构成的架立结构,2个水平横向长杆件221两端均留有螺纹孔,横跨架立于水槽两壁顶端;调平螺丝21共有4个,分别安装在水平横向长杆件221预留螺纹孔内,可以对支架22进行水平调整,通过对调平螺丝21长短控制,调节支架21的水平度;套筒24套于水平竖向长杆223上,双向套筒25的水平向套于下方水平竖向长杆223上,粗套管23上端焊接于套筒24下表面,粗套管23下部穿过双向套筒25竖直向,可以使粗套管23沿水平横向移动;细套杆26内套于粗套杆23,可以进行竖向伸缩,水平控制螺丝241分别安装于套筒24和双向套筒25上,通过水平控制螺丝241的松紧调节粗套杆23和细套杆26的水平位置;竖向控制螺丝251安装于双向套筒25上,调节固定细套杆26的纵向位置;管卡28焊接于细套杆26下端的侧面,波高测量仪27安装在管卡28中间,对管卡28进行松紧调节来固定波高测量仪27;u型卡头29焊接焊接于细套杆26下端的侧面,用于固定安装压力传感器210;

波高测量仪数据收集及处理设备3放置在水槽外控制操作台上,通过数据线与波高测量仪27进行连接,用来对波高测量仪27进行数据的采集,处理和输出显示;

压力传感器数据收集及处理设备4放置在水槽外控制操作台上,通过数据线与压力传感器210进行连接,用来对压力传感器210进行数据的采集,处理和输出显示。

本发明是一种弧墙梳式透空堤波能转换性能的测量装置,使用时将直立弧墙梳式透空堤按照设计进行组装并调整为试验所需的位置,波高测量仪和压力传感器按照试验要求放置于要求位置并调整水平距离和垂直高度,以确保试验精度。

尽管上面结合附图对本发明专利的实施方式进行了描述,但是本发明并不局限于上述具体的实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员均可以在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下,还可以做出更多的形式,这些均属于本发明的保护范围之内。


技术特征:

1.一种弧墙梳式透空堤波能转换性能的测量装置,其特征在于,由弧墙梳式透空堤(1)、波高测量仪和压力传感器固定与调节装置(2)、波高测量仪数据收集及处理设备(3)和压力传感器数据收集及处理设备(4)四部分组成;

所述的弧墙梳式透空堤(1)由直立弧形组合式沉箱(11)、隔板(12)、l形连接板(13)、背板(14)和固定底板(15)构成整体;所述的中间位置的直立弧形组合式沉箱(11)底部留有进水孔(17),顶部留有出气孔(18);所述的背板(14)固接于直立弧形组合式沉箱(11)上部;所述的隔板(12)固接于直立弧形沉箱(11)中部,且端部与背板(14)下端相连;所述的l形连接板(13)与与底板(15)固定连接;

所述的波高测量仪和压力传感器固定与调节装置(2)由调平螺丝(21)、支架(22)、粗套杆(23)、套筒(24)、水平控制螺丝(241)、双向套筒(25)、竖向控制螺丝(251)、细套杆(26)、波高测量仪(27)、管卡(28)、u型卡头(29)、压力传感器(210)组成;所述的支架(22)横跨架立于水槽两壁顶端;所述的支架(22)是由多个水平横向长杆件(221)、多个水平纵向长杆件(223)和多个竖向长杆件(222)焊接构成的架立结构;所述的水平横向长杆件(221)上设调平螺丝(21),对支架(22)进行水平调整;所述的套筒(24)套于上方的水平竖向长杆(223)上;所述双向套筒(25)水平向套于下方的水平竖向长杆(223)上;所述粗套管(23)顶端固接于套筒(24)下方;所述的细套管(26)上端内套于粗套管(23)内,下端穿过双向套筒(25)的竖直向,粗套管(23)沿水平横向移动,细套杆(26)沿粗套杆(23)竖向伸缩,所述的水平控制螺丝(241)分别安装于套筒(24)和双向套筒(25)上,通过水平控制螺丝(241)的松紧调节粗套杆(23)和细套杆(26)的水平位置;所述的竖向控制螺丝(251)安装于双向套筒(25)上,调节固定细套杆(26)的纵向位置;所述管卡(28)固接于细套杆(26)下端的侧面;所述的波高测量仪(27)安装在管卡(28)中间,进行松紧调节来固定波高测量仪(27);所述u型卡头(29)固接于细套杆(26)下端的侧面,用于安装压力传感器(210);

所述的波高测量仪数据收集及处理设备(3)放置在水槽外控制操作台上,通过数据线与波高测量仪(27)进行连接,用来对波高测量仪(27)进行数据的采集,处理和输出显示;

所述的压力传感器数据收集及处理设备(4)放置在水槽外控制操作台上,通过数据线与压力传感器(210)进行连接,用来对压力传感器(210)进行数据的采集,处理和输出显示。

2.根据权利要求1所述的一种试验水槽内弧墙梳式透空堤消浪性能的测量装置,其特征在于,所述的调平螺丝(21)安装在支架(22)的水平横向长杆件(221)的预留螺纹孔内,对支架(22)进行水平调整,通过对调平螺丝(21)长短控制,调节支架(21)的水平度。

3.根据权利要求1所述的一种弧墙梳式透空堤波能转换性能的测量装置,其特征在于,所述的背板(14)连接直立弧形沉箱(11),形成上部连接,下部透空形式;所述的隔板(12)是一薄板,是从水平向连接直立弧形沉箱(11),隔板(12)端部与背板(14)下端连接,使三者连为整体。

技术总结
本发明公开了一种弧墙梳式透空堤波能转换性能的测量装置,其特点是,由弧墙梳式透空堤、波高测量仪和压力传感器固定与调节装置、波高测量仪数据收集及处理设备和压力传感器数据收集及处理设备四部分组成;所述弧墙梳式透空堤包括弧形组合式沉箱、隔板、背板、固定底板和固定螺丝;所述波高测量仪和压力传感器固定与调节装置用于准确固定波高测量仪和压力传感器的位置,调节波高测量仪的垂直方向以及潜深大小;所述波高测量仪数据收集及处理设备将波高测量仪采集的数据进行处理和输出显示;压力传感器数据收集及处理设备将压力传感器采集的数据进行分析和输出显示;本发明装置结构稳定,操作便利,实验精确度高。

技术研发人员:李雪艳;侯放;王庆;彭晶;丁琰鑫
受保护的技术使用者:鲁东大学
技术研发日:2021.06.02
技术公布日:2021.08.03

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