CN204385679U - 水流震动造波设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水流震动造波设备，其由机械及驱动装置和控制系统两大部分组成，所述机械及驱动装置包括潜水泵、防水变频器、管路及固定支架；所述防水变频器与所述潜水泵连接，所述潜水泵包括有水泵和能够改变工作电源频率的潜水电机；所述管路为一方形供水管，在所述方形供水管的一侧设置一夹缝式锥形喷嘴，在所述方形供水管另一侧的中间以丝扣连接的方式连接所述水泵，所管路、潜水泵固定安装在所述固定支架上，并使所述夹缝式锥形喷嘴位于距离水面150mm的位置处。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水流震动造波设备，也称一种浅水域新型人工造波设备。
背景技术
造波是一门综合科学技术。它涉及到波浪理论、自动控制理论、海洋学、机械原理、电力电子技术、传感器技术等多种学科。目前的造波设备有规则波造波机、不规则波造波机(调频式造波机)、计算机控制造波机之分，并且这些造波机的机械部分又主要分为摇板式、推板式、冲箱式、转筒式、气压式几种。其中摇板式造波机和推板式造波机的应用最为广泛，摇板式造波机一般应用于深水域造波，而推板式造波机一般运用于浅水域造波。但由于这些造波机多应用于制造真实尺度波浪的造波设备，在模型造波领域并不适用，用于形成尺度相对小得多的模型波浪，其效果并不理想。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种水流震动造波设备，这种设备结构简单、能产生各种浪谱、性能优越的水流震动造波。
本实用新型中的水流震动造波设备由机械及驱动装置和控制系统两大部分组成，所述机械及驱动装置包括潜水泵、防水变频器、管路及固定支架；
所述防水变频器与所述潜水泵连接，所述潜水泵包括有水泵和能够改变工作电源频率的潜水电机；
所述管路为一方形供水管，在所述方形供水管的一侧设置一夹缝式锥形喷嘴，在所述方形供水管另一侧的中间以丝扣连接的方式连接所述水泵，所管路、潜水泵固定安装在所述固定支架上，并使所述夹缝式锥形喷嘴位于距离水面150mm的位置处。
所述方形管路为100mm*100mm的方管。
所述方形供水管的一侧焊接DN80丝头，与该丝头对应，所述水泵与所述管路连接的是DN80内丝。
所述潜水泵为单吸多级立式离心泵，还包括有输水管和控制开关。
所述防水变频器为通过改变所述潜水电机工作电源频率方式来控制交流电动机的全密封型变频器。
所述方形供水管路内部设置有多块加劲肋板。
所述夹缝式锥形喷嘴由所述方形供水管直接一体成形。
本实用新型中的水流震动造波设备与传统的深水造波系统相比，本实用新型属于演示用造波系统，适用于浅水产生水波纹效果，适合小比例的造波效果的实现，具有结构简单、控制方便、便于维护的特点。
附图说明
图1是本实用新型中造波系统机机械结构的平面示意图。
图2是本实用新型中造波系统机机械结构供水管路水下位置图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型中的具体实施例作详细说明。
本实用新型中的水流震动造波设备安装在水池的一侧，是在浅水池内形成的波浪，就是在小型的水池内造波。其包括机械及驱动装置和控制系统两大组成部分。其中：
机械及驱动装置主要包括潜水泵、防水变频器、管路2、管路连接件及固定支架，如图1所示，潜水泵为单吸多级立式离心泵，由水泵1、潜水电机、输水管和控制开关四大部分组成。防水变频器为全密封型变频器，应用变频技术与微电子技术，通过改变潜水电机工作电源频率方式来控制交流电动机，即根据潜水电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，同时附带保护功能，如过流、过压、过载保护等等。
固定支架由钢管相互焊接而成，用于固定安装管路2、水泵1、潜水电机、输水管等，管路2选用100mm*100mm的方形供水管，在方形供水管的一侧形成一夹缝式锥形喷嘴20，该锥形喷嘴20可以与是单独的一个，与方形供水管焊接固定，也可以由供水方形端的一体直接成形成一个整体，具有加工方面操作简单，不变形，外形美观等优点。如图2所示，在方形供水管内壁上焊接有多块加劲肋板21，防止方形供水管在水流震动时发生变形，加劲肋板21之间的间距为40-60mm。在方形供水管没有设置锥形喷嘴的另一侧中间焊接有DN80丝头22，利用该DN80丝头22与水泵1单头丝连接，即水泵1与管路2之间连接采用丝扣连接，水泵是DN80内丝，利用工具将水泵1和管路2密封连接。利用固定支架安装管路2时，使管路2中的锥形喷嘴距离水面的距离h为150mm，并与池底呈一定角度，以此保证水流震动产生的造波效果到达理想的效果。
本实用新型中机械及驱动装置是产生波浪的设备部分，是依据波浪理论和拟实现波浪的技术指标来设计的。波浪的产生是靠水泵1喷水推动水体周期性波动来实现的，波浪的参数取决于水泵1的频率大小，参数的确定可以根据模型比例及实验结果综合确定。
控制系统包括：由空气开关，变频器及可实现自动控制的以太网卡组成的配电柜，与配电柜连接的计算机及配套自动控制软件。
对本实用新型中的水流震动造波设备的控制，实际上是通过对潜水泵的控制来实现的，采用联想IPC610H型工控机作为主控机，根据设置的波浪参数计算造波设备的时间序列控制信号，经转换卡转换成模拟电压信号输出给伺服驱动器，控制伺服电机(潜水电机)的转速和转向，实现造波设备的运动调节数字化。在造波控制过程中，其他辅助控制电路的反馈信号经控制采集卡输入到主控机中，以实现造波设备的智能化控制。
控制系统还可以与IPAD中控系统联接，PAD中控系统包括IPAD平板电脑以及中控主机、无线路由器等。IPAD平板电脑与中控主机通过无线路由器无线通讯连接。最后通过专门开发的ios程序IPAD平板电脑与中控主机开发的控制程序联动来控制造浪设备的主控机，从而实现造浪的开始，停止，进排水等等。
综上所述，本实用新型中的水流震动造波设备通过远程自动控制系统开启潜水泵，使水涌出水面产生震动。通过改变潜水泵中潜水电机的运行频率，使潜水电机频率在0Hz～50Hz之间递增，并确定产生水波的最佳电机频率A。使水泵电机在0Hz～AHz之间运转，从而使水流不断的冲击水面，达到水波纹不间断的传播效果。
本实用新型中的水流震动造波设备替代了传统模型制作中常用的仿真水体，具有体积小、装置简单、效果可控、响应速度快、无污染、维护和使用方便等优点。并可以实现智能模型的动态化表现，为模型制作领域开创了新的发展方向。
另，本实用新型中的水流震动造波设备统可以根据造浪水池尺度采用多个造波设备串联，形成符合整体造波要求的大型造波系统。也可以加装在较大尺度的智能动态沙盘中，模拟真实的海浪效果，给人以身临其境的观看体验。演示过程中通过与智能动态模型的配合，展现出高度仿真的演示效果。同时，展示者可通过控制系统，对造波的开启、关闭及灯光音效的配合进行调节，使之达到最佳展示状态。
以上所述仅为本实用新型较佳的实施方式，并非用来限定本实用新型的实施范围，但凡在本实用新型的保护范围内所做的等效变化及修饰，皆应认为在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种水流震动造波设备，由机械及驱动装置和控制系统两大部分组成，其特征在于，所述机械及驱动装置包括潜水泵、防水变频器、管路及固定支架；
所述防水变频器与所述潜水泵连接，所述潜水泵包括有水泵和能够改变工作电源频率的潜水电机；
所述管路为一方形供水管，在所述方形供水管的一侧设置一夹缝式锥形喷嘴，在所述方形供水管另一侧的中间以丝扣连接的方式连接所述水泵，所管路、潜水泵固定安装在所述固定支架上，并使所述夹缝式锥形喷嘴位于距离水面150mm的位置处。
2.根据权利要求1所述的水流震动造波设备，其特征在于，所述方形管路为100mm*100mm的方管。
3.根据权利要求1所述的水流震动造波设备，其特征在于，所述方形供水管的一侧焊接DN80丝头，与该丝头对应，所述水泵与所述管路连接的是DN80内丝。
4.根据权利要求1所述的水流震动造波设备，其特征在于，所述潜水泵为单吸多级立式离心泵，还包括有输水管和控制开关。
5.根据权利要求3所述的水流震动造波设备，其特征在于，所述防水变频器为通过改变所述潜水电机工作电源频率方式来控制交流电动机的全密封型变频器。
6.根据权利要求1所述的水流震动造波设备，其特征在于，所述方形供水管路内部设置有多块加劲肋板。
7.根据权利要求1所述的水流震动造波设备，其特征在于，所述夹缝式锥形喷嘴由所述方形供水管直接一体成形。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104929079A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-23 | 上海交通大学 | 一种浅水波浪水池造流系统 |
| CN106192870A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-12-07 | 河海大学 | 一种连续波浪溢流模拟器 |
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2014
- 2014-12-23 CN CN201420827865.0U patent/CN204385679U/zh active Active
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| CN104929079A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-23 | 上海交通大学 | 一种浅水波浪水池造流系统 |
| CN104929079B (zh) * | 2015-06-26 | 2018-08-17 | 上海交通大学 | 一种浅水波浪水池造流系统 |
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