CN218330508U - 一种无反射波浪水槽造波机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无反射波浪水槽造波机，涉及造波机技术领域。包括水槽、连接板和反射率波高传感器，所述水槽正面和背面的内壁之间固定有两个第一横架，第一横架非相对侧与水槽侧壁之间均固定有两个第一竖架，第一竖架的底部均设置有首端造波装置，其中一个第一竖架一侧固定有第二横架。本实用新型在尾端造波装置的第二造波板和水槽侧壁上均安装有第二波高传感器，控制器通过对第二波高传感器检测的数据进行分析及计算，然后控制尾端造波装置进行造波，从而对与水槽侧壁发生撞击而形成反射波浪进行消除，该装置的设置进一步的提高了通过主动吸收式造波机和尾端主动吸收式造波机进行主动消波的精度。

Description

一种无反射波浪水槽造波机

技术领域

本实用新型涉及造波机技术领域，具体为一种无反射波浪水槽造波机。

背景技术

在海岸工程、海洋工程和船舶工程等领域中，物理模型实验是研究问题的一种重要手段。科研人员利用水槽中的造波机来产生波浪，作用于模型物以研究二维边界条件下的科学和工程问题。通常造波机位于水槽的首端，水槽尾端设置有被动消波装置，而实验模型物位于水槽中间。当模型物的反射率很高时，会在模型物与造波机之间产生二次反射波，影响实验结果。为此，科研人员提出了采用主动吸收式造波机来消除二次反射波。

中国发明专利，授权公告号“CN113092061B”公开了一种水槽主动吸收式造波机系统及控制方法，其系统包括首端主动吸收式造波机、尾端主动吸收式造波机、反射率测定装置、中央伺服控制器、计算机，水槽首尾两端各布置主动吸收式造波机，波高传感器分别布置于两端的造波板上，用于实时反馈板上的波高数据，采用一台中央伺服控制器同时控制两端的伺服电机驱动造波板运行。该方案使得所有的运行数据和反馈数据实现同步采集及运算，实现高性能消波的同时，进行高精度的波浪模拟。同时采用本发明提供的控制方法能够实现高效率的反射波吸收，并能适应更宽的波谱范围，满足在长度短的水槽中，模拟精度高、波高大的实验使用需求。

该专利解决了其背景技术中提出的在造波的同时进行主动消波，不会在水槽内形成反射波的技术效果，但是，在水波是在水槽的水中进行移动，部分没有被抵消的水波通过造波板的侧面与水槽侧壁的间隙及造波板与水槽底端内壁的间隙流出，从而与水槽的侧壁发生撞击，使水波进行反弹，形成反射波浪，从而影响了通过主动吸收式造波机和尾端主动吸收式造波机进行主动消波的精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无反射波浪水槽造波机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种无反射波浪水槽造波机，包括水槽、连接板和反射率波高传感器，所述水槽正面和背面的内壁之间固定有两个第一横架，第一横架非相对侧与水槽侧壁之间均固定有两个第一竖架，第一竖架的底部均设置有首端造波装置，其中一个第一竖架一侧固定有第二横架，第二横架与水槽侧壁之间固定有两个第二竖架，第二竖架底部设置有尾端造波装置。

优选的，所述首端造波装置包括与第一横架和水槽侧壁滚动连接的第一丝杆，第一丝杆杆体上活动连接有第一滑块，第一滑块底端固定有第一造波板，水槽侧面固定有第一电机，第一电机的输出端与第一丝杆的端部相固定。

优选的，两个所述第一造波板的相对侧均固定有第一波高传感器。

优选的，所述尾端造波装置包括与第二横架和水槽内壁滚动连接的第二丝杆，第二丝杆的杆体上活动连接有第二滑块，第二滑块的底端固定有第二造波板，水槽侧面固定有第二电机，第二电机的输出端与第二丝杆的端部相固定。

优选的，所述第二造波板与水槽的相对侧均固定有第二波高传感器。

优选的，所述水槽侧面内壁固定有弧形板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

该无反射波浪水槽造波机，在其中一个首端造波装置与水槽侧壁之间设置一个尾端造波装置，及在尾端造波装置的第二造波板和水槽侧壁上均安装有第二波高传感器，控制器通过对第二波高传感器检测的数据进行分析及计算，然后控制尾端造波装置进行造波，从而对与水槽侧壁发生撞击而形成反射波浪进行消除，该装置的设置进一步的提高了通过主动吸收式造波机和尾端主动吸收式造波机进行主动消波的精度，同时实现高性能消波。

另外，还设置有弧形板，弧形板可以对第一造波板水平移动造波，而在第一造波板背面产生的水流进行格挡，避免水流与水槽侧壁因撞击而出现水花飞溅，进一步的提高了该装置的实用性。

附图说明

图1为本实用新型的右侧轴视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的半剖图。

图中：1、水槽；2、第一横架；3、第一竖架；4、首端造波装置；401、第一丝杆；402、第一滑块；403、第一造波板；404、第一电机；5、第二横架；6、第二竖架；7、尾端造波装置；701、第二丝杆；702、第二滑块；703、第二造波板；704、第二电机；8、第一波高传感器；9、第二波高传感器；10、连接板；11、反射率波高传感器；12、弧形板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。

应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。

如图1-图3所示，本实用新型提供一种技术方案：一种无反射波浪水槽造波机，包括水槽1、连接板10和反射率波高传感器11，连接板10和反射率波高传感器11的数量均设置为两个，反射率波高传感器11固定在连接板10的正下方，反射率波高传感器11均与反射率波高采集仪电性连接，另外本系统中还设置有控制器，水槽1正面和背面的内壁之间固定有两个第一横架2，第一横架2非相对侧与水槽1侧壁之间均固定有两个第一竖架3，第一竖架3的底部均设置有首端造波装置4，其中一个第一竖架3一侧固定有第二横架5，第二横架5与水槽1侧壁之间固定有两个第二竖架6，第二竖架6底部设置有尾端造波装置7，能够知道的是，两个首端造波装置4和尾端造波装置7包括与其电性连接的伺服驱动器，所有的伺服驱动器、反射率波高采集仪均与控制器电性连接。

为了保证该方案的顺利实施，需要说明的是，首端造波装置4包括与第一横架2和水槽1侧壁滚动连接的第一丝杆401，第一丝杆401杆体上活动连接有第一滑块402，第一滑块402底端固定有第一造波板403，水槽1侧面固定有第一电机404，第一电机404的输出端与第一丝杆401的端部相固定，两个第一造波板403的相对侧均固定有第一波高传感器8，第一波高传感器8与首端造波装置4的伺服驱动器电性连接，通过第一电机404的转动带动第一丝杆401进行转动，从而带动第一滑块402前后水平移动进行造波。

为了保证该方案的顺利实施，需要了解的是，尾端造波装置7包括与第二横架5和水槽1内壁滚动连接的第二丝杆701，第二丝杆701的杆体上活动连接有第二滑块702，第二滑块702的底端固定有第二造波板703，水槽1侧面固定有第二电机704，第二电机704的输出端与第二丝杆701的端部相固定，第二造波板703与水槽1的相对侧均固定有第二波高传感器9，第二波高传感器9与尾端造波装置7的伺服驱动器电性连接，其造波原理与首端造波装置4相同，不再赘述。

由于伺服电机具有位置精度准确，及速度可控等优点，故在本实施例中，第一电机404和第二电机704均使用伺服电机。

具体的，控制器通过总线网络分别连接至两个伺服驱动器，两个反射率波高传感器11位于水槽1中，两个反射率波高传感器11获得这两支传感器的波高数据，并传递给控制器，用于实时分析水槽1中波浪反射率，控制器通过对第一波高传感器8和第二波高传感器9检测的数据进行分析及计算，然后分别通过第一电机404控制两个首端造波装置4运动造波及通过第二电机704控制尾端造波装置7进行造波，从而实现对与水槽1侧壁发生撞击而形成反射波浪进行消除，最终实现两个首端造波装置4之间不出现反射波浪。

在第一造波板403水平移动造波过程中，在第一造波板403背面会产生的水波，为对水波进行格挡，避免水波与水槽1侧壁因撞击而出现水花飞溅现象，本实施例中，水槽1侧面内壁固定有弧形板12。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种无反射波浪水槽造波机，包括水槽(1)、连接板(10)和反射率波高传感器(11)，其特征在于：所述水槽(1)正面和背面的内壁之间固定有两个第一横架(2)，第一横架(2)非相对侧与水槽(1)侧壁之间均固定有两个第一竖架(3)，第一竖架(3)的底部均设置有首端造波装置(4)，其中一个第一竖架(3)一侧固定有第二横架(5)，第二横架(5)与水槽(1)侧壁之间固定有两个第二竖架(6)，第二竖架(6)底部设置有尾端造波装置(7)。

2.根据权利要求1所述的一种无反射波浪水槽造波机，其特征在于：所述首端造波装置(4)包括与第一横架(2)和水槽(1)侧壁滚动连接的第一丝杆(401)，第一丝杆(401)杆体上活动连接有第一滑块(402)，第一滑块(402)底端固定有第一造波板(403)，水槽(1)侧面固定有第一电机(404)，第一电机(404)的输出端与第一丝杆(401)的端部相固定。

3.根据权利要求2所述的一种无反射波浪水槽造波机，其特征在于：两个所述第一造波板(403)的相对侧均固定有第一波高传感器(8)。

4.根据权利要求1所述的一种无反射波浪水槽造波机，其特征在于：所述尾端造波装置(7)包括与第二横架(5)和水槽(1)内壁滚动连接的第二丝杆(701)，第二丝杆(701)的杆体上活动连接有第二滑块(702)，第二滑块(702)的底端固定有第二造波板(703)，水槽(1)侧面固定有第二电机(704)，第二电机(704)的输出端与第二丝杆(701)的端部相固定。

5.根据权利要求4所述的一种无反射波浪水槽造波机，其特征在于：所述第二造波板(703)与水槽(1)的相对侧均固定有第二波高传感器(9)。

6.根据权利要求1所述的一种无反射波浪水槽造波机，其特征在于：所述水槽(1)侧面内壁固定有弧形板(12)。

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