[实用新型]一种风浪流造流装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风浪流造流装置。

背景技术

波浪是海洋和河流中常见的物理现象，其具有很大的工程实际意义。对波浪的探测分为海岸实地实验和实验室模拟实验。我国对造波方面的研究开始于20世纪50年代，起步较国外晚，初期局限于对造波原理的认识不够、使用的造波装置比较简单，从而只能模拟最简单的规则波。因此，开发出能够满足教学、科研实验要求的造波系统具有很深远的意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、适用范围广的风浪流造流装置。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种风浪流造流装置，包括控制单元、伺服驱动单元、执行单元、浪高仪、采集单元、上位机、显示单元、语音单元、零位检测与控制单元和造流装置，所述浪高仪安装在造流装置中，浪高仪的信号输出端与采集单元的输入端相连，采集单元的输出端与控制单元相连，控制单元与语音单元、零位检测与控制单元、伺服驱动单元相连，伺服驱动单元与执行单元相连，所述上位机分别与显示单元、控制单元相连。

上述风浪流造流装置，所述造流装置包括造流池、消能板、消能网、造波板，造流池内设有流体，造流池的四个池壁中，相邻的两池壁内侧设有消能板，另外两个相邻的池壁外侧设有消能网，另外两个相邻的池壁内侧设有若干造波板。

上述风浪流造流装置，所述执行单元包括若干伺服电机，一个伺服电机输出轴与一块造波板相连，伺服电机的正反旋转运动带动造波板前后摇摆直线运动。

上述风浪流造流装置，所述浪高仪的数量为2个，分别安装在造波板内侧和造流池中间。

上述风浪流造流装置，所述零位检测与控制单元采用接近开关零位传感器，接近开关零位传感器安装在造波板所在的导轨尾端，用于检测造波板的零位位置。

上述风浪流造流装置，所述控制单元选用SIMOTION控制器。

上述风浪流造流装置，所述采集单元包括采集卡、信号调理模块、A/D模块、存储模块、控制模块、采样频率控制模块，所述采集卡的输入端与两个浪高仪的信号输出端相连，采集卡的输出端、信号调理模块、A/D模块、存储模块、控制模块依次串接，控制模块经以太网口与上位机相连，采样频率控制模块的输入端与控制模块相连，采样频率控制模块的输出端与采集卡相连。

上述风浪流造流装置，所述采集卡型号为PCI8360A。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的控制单元控制伺服驱动单元，伺服驱动单元驱动执行单元的若干伺服电机，伺服电机的正反旋转运动带动造波板前后摇摆直线运动实现造波动作，采集单元采集板前浪高和池中浪高并回馈给上位机，上位机对采集的浪高信号进行分析，将实际设定值和理论值对比之后对波浪序列进行多次修正，当得到所需要的波浪时，控制单元向语音模块发送信号，语音提示波浪的级别。

2、本实用新型设有多个造波板和伺服电机，通过控制器控制各伺服电机的工作状态，使造波板能独立运行也能同步运行，特别适合实验室及小企业使用，适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型造流装置的结构示意图。

图3为图1中采集单元的结构框图。

图4为图1中语音模块的电路图。

图5为本实用新型的电源电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，

如图1所示，一种风浪流造流装置，包括控制单元、伺服驱动单元、执行单元、浪高仪、采集单元、上位机、显示单元、语音单元、零位检测与控制单元和造流装置，所述浪高仪安装在造流装置中，浪高仪的信号输出端与采集单元的输入端相连，采集单元的输出端与控制单元相连，控制单元与语音单元、零位检测与控制单元、伺服驱动单元相连，伺服驱动单元与执行单元相连，所述上位机分别与显示单元、控制单元相连。

如图2所示，所述造流装置包括造流池1、消能板2、消能网3、造波板4，造流池1内设有流体，造流池1的四个池壁中，相邻的两池壁内侧设有消能板2，另外两个相邻的池壁外侧设有消能网3，另外两个相邻的池壁内侧设有若干造波板4。

所述的伺服驱动单元包括100台伺服驱动器和100个编码器；伺服驱动器接收控制单元的控制信号，为伺服电机提供功率驱动和伺服驱动，编码器向控制单元反馈信号。