[实用新型]一种新型大量程电容型波高传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于港口及近海工程物理模型实验研究技术领域，涉及用于实时检测波浪高度及水位高度的波高传感器，尤其是一种新型大量程电容型波高传感器。

背景技术

在港口及近海工程实验研究技术领域，造波是进行物理模型试验研究的一种必备实验方法，造波过程中需要使用波高传感器实时检测波浪高度。

一般的液位测量，因液位的变化相对缓慢且液面平整，因此超声波、激光、雷达、电阻、电容、压力、浮子等液位计都可以满足测量需求。波高测量是液位测量的一种，因为液位变化迅速，所以压力、浮子式测量方式便无法使用，又因为液面非常不平整，所以超声波、激光、雷达等方式都无法使用，因此，波高测量仅可选择电阻或电容测量方式。

目前，在进行波高测量时，一般采用小量程电容型波高传感器，该小量程电容型传波高感器结构由两根不锈钢管构成电容的两极，但试验表明，只有在量程较小时(量程小于2m)，才能够保证两根钢管之间的平行度和每根钢管的直线度，从而确保测量精度。但当量程较大时(量程大于2m)，甚至量程大于8m的测量场合，如果仍采用上述电容型波高传感器结构，那么两根钢管之间的平行度和每根钢管的直线度都无法保证，而两根钢管之间平行度和直线度直接影响波高传感器的线性度，从而影响测量精度，产生由于量程变大而导致测量精度低下的问题。

一种双线式电容型波高传感器(CN203422058U)，包括接地测杆、电容感应丝、集线轴、上弹簧锁丝、弹簧、下弹簧锁丝、连接块、电路板、手柄内腔和手柄套筒，所述连接块和所述电路板均固定在所述手柄内腔上，所述手柄内腔固定在所述手柄套筒内；所述弹簧的一端套在所述上弹簧锁丝上，所述上弹簧锁丝与所述集线轴连接，所述弹簧的另一端套在所述下弹簧锁丝上，所述下弹簧锁丝与所述连接块连接；其特征在于，所述电容感应丝为相互平行的两根，两根所述电容感应丝均与所述接地测杆平行，且所述电容感应丝在所述集线轴上汇聚之后依次穿过所述集线轴上的中心孔、所述上弹簧锁丝、所述弹簧、所述连接块和所述下弹簧锁丝，所述电容感应丝的一端环过所述接地测杆的一端，所述电容感应丝的另一端与所述电路板连接。本实用新型能够解决长距离传送信号的过程中会存在电磁干扰和电压损耗的情况从而影响采集精度的问题。

因此，在大比尺水工试验中，如何找到一个适用于大量程情况下的高精度波高传感器,成为本领域技术人员所面临的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、结构简易、测量精度高的新型大量程电容型波高传感器。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种新型大量程电容型波高传感器，包括上张紧架和下张紧架，在所述上张紧架和下张紧架之间固定连接有两个相互平行的电容电极，所述两个相互平行的电容电极与检测电路相连接；所述两个相互平行的电容电极的上端铰装在上张紧架上，该两个相互平行的电容电极的下端铰装在下张紧架上。

而且，所述上张紧架的一侧端面和底面为敞口结构，该上张紧架顶部端面制有用于穿装张紧螺栓的通孔，该张紧螺栓穿过所述通孔与置于上张紧架两侧内壁之间的上张紧块螺纹连接；该上张紧块内左右对称嵌入两个上绝缘块；所述两个上绝缘块分别与两个相互平行的电容电极的上端安装在一起，两个相互平行的电容电极的下端分别与两个下绝缘块安装在一起，所述下绝缘块嵌装在下张紧块内，所述下张紧块可绕下张紧架上的转轴左右旋转。

而且，所述两个相互平行的电容电极由两条长度相同的钢丝制成，所述钢丝外包覆有绝缘层。

而且，所述下张紧架由下安装板和固装在下安装板上的转轴构成，所述转轴前端制有用于安装下张紧块的螺纹，所述下张紧块与下张紧架上的转轴采用轴孔连接，其前端的转轴上同轴安装有用于锁紧下张紧块的螺母和垫片。

而且，所述下张紧块为一块方板，在该方板左右两侧对称制有用于穿装两个相互平行的电容电极的长槽，在该长槽内嵌装有下绝缘块，所述两个相互平行的电容电极的下端分别与嵌装在长槽内的两个下绝缘块安装在一起。

而且，所述两个相互平行的电容电极的两端分别穿装于对应的上绝缘块和下绝缘块的凹槽内，该两个相互平行的电容电极的两端穿过所述凹槽并通过卡环固装在对应的上绝缘块和下绝缘块上。

而且，在所述下绝缘块的空隙处充满绝缘胶。

而且，所述上张紧架和下张紧架分别通过多个胀管固装在水槽或水池壁上。