[實用新型]水下艇速測量裝置

無效

• 申請號: 201020003962.X
• 申請日: 2010-01-22
• 公開（公告）號: CN201654058U
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 張衍國;李清海;康建斌;王兆軍;于培鋒
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01P5/02
• 分類號: G01P5/02
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

技術領域

本實用新型涉及一種水下測量船艇運動速度的艇速測量裝置，屬于體育訓練學和訓練器械技術領域。

背景技術

對于競速性體育項目來說，速度是衡量運動成績好壞的唯一標準。比賽的最終成績又決定于每一槳的劃槳效果，也就是說每一槳船艇所獲得的速度大小對運動員至關重要。充分細致的了解每一槳的劃槳效果，讓運動員有針對性的改進劃槳技術，對提高運動員的運動成績有重要意義。

充分調研國內外相關文獻發現，目前對船艇運動速度進行測量的方法，主要有接觸式和非接觸式兩種形式。非接觸式測量速度的設備主要有GPS和加速度計，GPS的測量精度比較高，能夠達到0.1m/s，但價格比較昂貴；而用加速度計來檢測速度，需要有一個標定設備，在開始測量之前必須對加速度傳感器進行標定，使用過程過于繁瑣。接觸式測量速度的設備種類比較多，主要有流速計、流量計、皮托管和渦輪傳感器等。現有流量計、流速計原理相近，通過測量固定管徑長度的體積計算流體速度，體積大、比較笨重，使用過程中對船艇造成的阻力較大；皮托管是利用壓差原理計算流速，檢測設備同樣體積大、笨重，對被測船艇造成的阻力比較大；渦輪傳感器雖然體積較小、阻力小，但在使用過程中水里的雜草等容易進入渦輪內從而影響測量的精度。賽艇的質量非常輕，速度敏感性強，急需一種質量輕、體積小、阻力小、測量精度高的速度傳感器，完成對船艇運動速度的精確測量。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種水下賽艇速度的艇速測量裝置，可以在水下對船艇的運動速度實現較高精度檢測，同時對船艇的阻力較小。

本實用新型的技術方案如下：

一種水下賽艇速度的艇速測量裝置，其特征在于：所述艇速測量裝置包括迎水罩、傳感測量裝置和支撐結構，所述的迎水罩表面形狀采用流線型曲面；所述的傳感測量裝置包括預緊螺釘、預緊弱彈簧、壓力傳感器、傳感裝置外殼和信號處理電路；所述的預緊螺釘的下底面通過預緊弱彈簧與壓力傳感器相接觸，預緊螺釘上部通過螺紋與迎水罩固定連接；所述的壓力傳感器與支撐結構的前端部固定連接，所述傳感裝置外殼與支撐結構通過螺紋連接；所述的信號處理電路包括預緊力調節電路、濾波電路和壓力速度轉換電路，壓力傳感器輸出的壓力信號首先經過預緊力調節電路消除由于安裝造成的預壓力，然后通過濾波電路消除噪聲后，再經過壓力速度轉換電路將壓力信號轉換為速度信號輸出。

由于該測速裝置在浸水環境工作，所以設計了兩種防水方式：首先迎水罩和傳感裝置外殼之間留有縫隙，形成氣封；其次壓力傳感器的表面設有一層防水膜，防止電壓傳感器電源線和信號線之間連接。

為了適應賽艇這種特殊的被測裝置，支撐結構設計成圓柱形和圓錐形兩部分合成，截面為圓形，在中心線沿徑向開有通槽，便于安裝在船舵上。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點及突出性效果：該測量裝置具有質量輕、體積小(直徑僅20mm左右，長100mm左右)、安裝方便、測量精度高等特點；表面的流線型結構不僅阻力小，而且使水中的雜質(水草等)無法進入測量裝置內影響測量精度，無論是在低速或高速段，都能夠提供較高精度的測量結果。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的水下賽艇速度的艇速測量裝置的結構原理示意圖。

圖2為傳感測量裝置結構示意圖。

圖3為支撐結構安裝示意圖。

圖4為信號轉換電路原理圖。

圖中：1-迎水罩；2-預緊螺釘；3-預緊弱彈簧；4-傳感裝置外殼；5-壓力傳感器；6-防水墊圈；7-支撐結構；8-緊固夾；9-固定螺釘；10-壓力傳感器觸點；11-通槽；12-船舵；13-預緊力調節電路；14-濾波電路；15-壓力速度轉換電路；16-壓力信號。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的原理、結構和工作過程做進一步的說明。

圖1為本實用新型提供的水下賽艇速度的艇速測量裝置的結構原理示意圖，該艇速測量裝置包括迎水罩1、傳感測量裝置和支撐結構7，迎水罩表面形狀采用流線型曲面；傳感測量裝置包括預緊螺釘2、預緊弱彈簧3、壓力傳感器5、傳感裝置外殼4和信號處理電路；壓力傳感器5與支撐結構7的前端部固定連接，傳感裝置外殼4與支撐結構7通過螺紋連接。

由于該測速裝置在浸水環境工作，所以設計了兩種防水方式：首先迎水罩1和傳感裝置外殼之間留有縫隙，形成氣封；其次壓力傳感器的表面設有一層防水膜，防止電壓傳感器電源線和信號線之間連接。