[發(fā)明專利]一種可自動調整的浪高儀支架控制系統(tǒng)及控制方法

在審

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• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN114879749A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設計）人: 謝儀;陳悅;施奇;王長寶
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G01F23/296
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧霞

本發(fā)明公開了一種可自動調整的浪高儀支架控制系統(tǒng)及控制方法，所述一種可自動調整的浪高儀支架控制系統(tǒng)由浪高儀、浪高采集模塊、超聲波液位傳感器、浪高儀支架控制模塊、浪高儀支架模組、蜂鳴器構成，其中所述浪高儀支架模組由支架、伺服電動缸、伺服電機、伺服電機驅動器、編碼器、絲桿、固定部件構成。本發(fā)明能夠實現(xiàn)水池實驗室用浪高儀測量波浪高度時，浪高儀支架控制模塊能夠根據(jù)水深自動調整高度，使水面始終保持在浪高儀中間位置；不需要試驗人員穿上防水服進入水池調整浪高儀，節(jié)省人力和時間；隨時能夠監(jiān)測水池的液位高度，試驗中水位發(fā)生變化會報警提醒；階段性試驗做完后能夠自動升起浪高儀進入待機狀態(tài)，延長浪高儀的使用壽命。

技術領域

本發(fā)明涉及一種浪高儀支架控制系統(tǒng)，具體地說，涉及一種可自動調整的浪高儀支架控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術

在船舶與海洋工程試驗領域，想了解船舶、海洋結構物、防波堤等耐波性，很多試驗都需要對水面波浪的浪高進行測量分析，波浪實驗是海洋、河口海岸、港航、船舶以及水利等工程設計的重要組成部分。浪高儀是常用的一種波浪測量儀器，在船舶模型試驗中應用廣泛。

目前在實驗室里進行模型波浪試驗前，需要先做各項試驗準備工作，其中就包括把浪高儀固定在支架上，放置在水池需要測量波高的地方。浪高儀固定在支架上的高度一般是根據(jù)水池放水的水深來確定的，確保放水完畢后水面處于浪高儀鉭絲的中間位置。如果試驗過程中需要改變水深，那就需要對水池進行加水或放水的操作，一般需要安排試驗人員穿上防水服下水去重新調整浪高儀固定的高度，或者把整個支架拿出水池，調整完固定高度后再次布置到水池中。無論哪種方式都比較費時費力，增加試驗的時間和人力成本。

如何針對模型試驗水池在試驗時需要改變水深的這種情況，設計一種能夠根據(jù)水池水深自動調整高度的浪高儀支架，是一個值得探討的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于，針對模型試驗水池在試驗時需要改變水深的這種情況，設計一種能夠根據(jù)水池水深自動調整高度的浪高儀支架控制系統(tǒng)及控制方法。

本發(fā)明能夠實現(xiàn)水池實驗室用浪高儀測量波浪高度時，當水池的水深改變后，浪高儀支架控制系統(tǒng)能夠根據(jù)水池水深自動調整高度，使水面始終保持在浪高儀鉭絲的中間位置。

為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)：

一種可自動調整的浪高儀支架控制系統(tǒng)，包括浪高儀、浪高采集模塊、超聲波液位傳感器、浪高儀支架控制模塊、浪高儀支架模組、蜂鳴器，所述浪高儀支架模組由支架、伺服電動缸、伺服電機、伺服電機驅動器、編碼器、絲桿、固定部件構成。

上述浪高儀為數(shù)字電容式浪高儀或模擬電容式浪高儀，與浪高采集模塊相連，用于向浪高采集模塊傳輸浪高數(shù)據(jù)；

上述浪高采集模塊與浪高儀支架控制模塊相連，用于將采集到的浪高數(shù)據(jù)傳輸給浪高儀支架控制模塊；

上述超聲波液位傳感器與浪高儀支架控制模塊相連，用于向浪高儀支架控制模塊傳輸液位高度數(shù)據(jù)；

上述蜂鳴器與浪高儀支架控制模塊相連，用于接收浪高儀支架控制模塊的控制信號；

上述支架由底盤和與底盤垂直相連接的支柱構成，放置于試驗水池中需要測量波高的地方；

上述伺服電動缸通過支柱中上端的懸架與支架相連；

上述伺服電機通過支柱上端的懸架與支架相連；

上述伺服電機下端并列安置有伺服電機驅動器和編碼器，其中伺服電機驅動器用于驅動伺服電機，編碼器用于信號反饋，形成閉環(huán)控制；

上述伺服電機驅動器、編碼器與浪高儀支架控制模塊相連，用于接收浪高儀支架控制模塊的控制信號；

上述絲桿位于伺服電動缸的內部，下端與固定部件相連，用于上下移動浪高儀的位置；

上述固定部件用于連接固定浪高儀和超聲波液位傳感器。

本發(fā)明另提供一種可自動調整的浪高儀支架控制模塊的控制方法，該方法包括：