[發(fā)明專利]一種自升式平臺波流載荷實驗數據采集裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610158019.8
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105588612B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設計）人: 田曉潔;陳鵬飛;高志明;孫國欽;劉貴杰;穆為磊
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01M10/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種自升式平臺波流載荷實驗數據采集裝置，其特征在于，它包括：水池(1)、自升式平臺樁腿(2)、應力應變片組(3)、三軸振動加速度傳感器(4)、聲發(fā)射傳感器組(5)、波高傳感器(6)、數據采集設備(7)、數據處理顯示設備(8)；

所述水池(1)用于模擬產生海浪、海流等海洋波流載荷環(huán)境；

所述自升式平臺樁腿(2)放置于水池中，用于模擬海洋中的各類平臺樁腿，并可在外部作用力下在所述水池(1)中水平多方向運動；

所述應力應變片組(3)固定在所述自升式平臺樁腿(2)的測力桿表面，用于測量實驗過程中所述自升式平臺樁腿(2)所受到的環(huán)境載荷信號，并將組內單個應力應變片所采集的環(huán)境載荷信號，分別發(fā)送給所述數據采集設備(7)；

所述三軸振動加速度傳感器(4)固定在所述自升式平臺樁腿(2)的測力桿底部位置，用于測量實驗過程中所述自升式平臺樁腿(2)的振動加速度時域響應，并將所采集的時域響應信號發(fā)送給所述數據采集設備(7)；

所述聲發(fā)射傳感器組(5)固定在所述自升式平臺樁腿(2)的上表面，用于采集實驗過程中的環(huán)境噪聲信號，為后期數據降噪處理提供支持，并將所采集的環(huán)境噪聲信號發(fā)送給所述數據采集設備(7)；

所述波高傳感器(6)固定于水池中，并與所述自升式平臺樁腿(2)平行，用于采集測量實驗過程中的適時波高信號，并將所采集的波高信號發(fā)送給所述數據采集設備(7)；

所述數據采集設備(7)用于收集所述應力應變片組(3)的單個應力應變片傳送的環(huán)境載荷數據信號，所述三軸振動加速度傳感器(4)傳送的時域響應信號，所述聲發(fā)射傳感器組(5)的單個聲發(fā)射傳感器傳送的環(huán)境噪聲信號，所述波高傳感器(6)傳送的波高信號，并將這些信號轉換成適應所述數據處理顯示設備(8)的格式，發(fā)送給所述數據處理顯示設備(8)；

所述數據處理顯示設備(8)用于將所述數據采集設備(7)傳送的經過處理后的環(huán)境載荷數據信號數據、時域響應信號數據、環(huán)境噪聲信號數據、波高信號數據，進一步處理后，顯示出來。

2.如權利要求1所述的一種自升式平臺波流載荷實驗數據采集裝置，其特征在于：所述應力應變片組(3)包括3組應力應變片，每組應力應變片之間的垂向間距不相等，每組應力應變片有兩個應力應變片組成，兩個應力應變片采用90度半橋式貼片法固定。

3.如權利要求2所述的一種自升式平臺波流載荷實驗數據采集裝置，其特征在于：所述應力應變片組(3)中的應力應變片固定前去除所述自升式平臺樁腿(2)的測力桿表面的油污及鐵屑，固定后做防水處理。

4.如權利要求1所述的一種自升式平臺波流載荷實驗數據采集裝置，其特征在于：所述聲發(fā)射傳感器組(5)固定在所述自升式平臺樁腿(2)上表面時，在所述聲發(fā)射傳感器組(5)的發(fā)射傳感器與所述自升式平臺樁腿(2)上表面之間，填充耦合劑。

5.如權利要求1所述的一種自升式平臺波流載荷實驗數據采集裝置，其特征在于：所述數據處理顯示設備(8)將所述數據采集設備(7)傳送的聲發(fā)射傳感器組(5)傳送的多個環(huán)境噪聲信號數據進行完整采集輸出，得到最終完整有效的環(huán)境噪聲信號數據。

6.如權利要求1所述的一種自升式平臺波流載荷實驗數據采集裝置，其特征在于：所述數據處理顯示設備(8)將所述數據采集設備(7)傳送的應力應變片組(3)傳送的多個環(huán)境載荷數據信號，分別根據3組應力應變片之間的距離ΔL1、ΔL2和ΔL1+ΔL2，在同一次實驗中計算出三組不同實驗結果，得到最終有效的三個不同的環(huán)境載荷信號數據。