[实用新型]波/潮测试检定系统装置

说明书

技术领域

本发明涉及波/潮测试检定装置技术领域，具体涉及一种脱离海洋环境，在室内模拟波浪、潮汐运动规律，用于多种类波浪浮标、重力加速度传感器以及基于多种测量原理的测波仪、验潮仪和水位计的测试检定装置。

背景技术

随着海洋技术的不断发展，各国对波、潮测量仪器的测量范围和准确度要求越来越高。波浪、潮汐测试检定装置与方法的创新对这类海洋水文仪器的科学引进、研制、生产和使用具有重要意义。目前，波浪与潮汐/水位检定装置是相分离的，在中国海洋大学2006年1月隋军论文《重力加速度式波浪浮标量值溯源体系研究》一文中介绍了多种关于波浪浮标检定的装置。

滑轮-绳索组合校准装置，由滑轮组、绳索、标尺组成，用人工方法维持有限周期的垂直运动，模拟波浪运动，此方法只可验证浮标是否工作，无法精确定量校准。

摆锤校准法，由滚筒上嵌套一个摆锤，滚筒两边悬吊浮标和平衡物，通过滚筒将摆锤的摆动变换为浮标的垂直正弦运动，此方法周期、幅度均可调整，但校准范围小，弹性阻尼对系统的影响无法消除。

垂直升降式正弦模拟校准装置，由电机、特定传动机构组成，通过将电机的转动变换为链或绳索的垂直正弦运动，带动被校准浮标或加速度计运动，此方法振幅、周期方便调整控制，无水平加速度干扰，弹性阻尼很小可视为无阻尼的垂直正弦运动，但其结构复杂，易磨损部件多，电机负载不均，维护费用较高。在委内瑞拉INTEVEP研究所、美国海洋大气局资料浮标中心（NOAA、NDBC）建有该类装置。

桁架结构校准装置，由电机、绕水平轴旋转的桁架结构以及控制系统组成，波高为旋转直径，波周期为旋转周期，根据桁架结构的不同，分为悬臂梁式、双臂式、单环式、双环式桁架结构校准装置，此方法结构简单，幅度、周期控制方便，可调周期范围较大，但该类装置存在水平加速度干扰，波高受桁架直径的限制。1997年，国内立项了由国家海洋标准计量中心拟定的“波浪浮标检定装置技术方案”，采用双环式桁架结构，用于重力加速度式波浪浮标和重力加速度传感器的检定工作。目前，JBY-1型波浪浮标检定装置已研制成功，且撰写了HYT_089-2005《波浪浮标检定规程》。表1为国内外相似装置的主要技术指标。

表1国内外浮标校准装置技术参数

在潮汐/水位仪的校准和检定方面，国家海洋标准计量中心自主研发了潮汐/水位检定装置。由直径1m，高9.5m的钢结构水塔提供测试环境，将被测仪器放置在水塔内进行整机检定。规程JJG_946-1999《压力验潮仪检定规程》中，可看出该装置主要计量性能指标：潮差测量范围0～8m；潮高鉴别力阈值1mm；潮高示值误差±（10mm～30mm）；计时示值误差为24h内±3s。

通过讨论现有波浪、潮汐检定装置的原理和技术能力，难以满足现有测波、验潮仪器的检定需求，主要体现在以下几个方面：

1)、为确保大波高、大潮位差测量数据的准确性，需大幅提升检定装置的测试检定范围，实现波、潮测量仪器的全量程校准以保障实际观测准确度。目前先进的波浪测量仪器的测量范围一般在0.2m～20m，甚至可达到25m，如SBF3-1型波浪浮标测波范围为0.2 m～25m，我国海区内最大观测波高已超过12m，而现有波浪检定装置最大可模拟波高仅为6m。先进的潮位仪测量范围已远远超过10m，如LPB1－1型岸用声学测波仪，我国沿海最大观潮差超过10m，而现有潮汐（水位）检定装置最大可模拟潮差仅为8m。

2）、为满足大质量、大尺寸波浪浮标的整机测试工作，需大幅提升检定装置的载荷能力。需要突破检定装置承载被检仪器的能力，最大限度实现整机校准或多台件同类仪器同步测试，有效提高测试与检定效率。 

3）、为满足基于不同测量原理的波、潮仪器检定的要求，需拓展检定装置的功能多样性。重点突破测波仪器检定的多功能性，不但要能检定基于加速度原理的浮标或加速度传感器，还要能够检定基于声学、压力、光学原理的波浪测量仪器，从而有效降低测试检定的复杂度以及成本。

4）、为满足波向参数的测试检定能力，需在检定装置中增设波向测试子系统。波向是与波高、波周期同等重要的观测量，而且当前先进的测波仪器都具备波向测量功能。

发明内容

解决的技术问题：本发明提供一种波/潮测试检定系统装置，用于宽量程、多原理、大尺寸、大重量波浪浮标的测试检定以及多台同类测波仪/验潮仪/水位仪同步测试检定，构建室内波、潮一体化测试检定环境。