[发明专利]溃坝实验中多种测量仪器的时间同步方法

摘要

本发明公开了一种溃坝实验中多种测量仪器的时间同步方法，本发明将高速相机、波高仪和流速仪连接到同一台计算机上，使得三台仪器同时启动，在水槽中实施溃坝实验时，高速相机记录水流形态，波高仪和流速仪分别记录闸门下游测量点的水位和流速随时间的变化。通过高速视频确定溃坝水流到达测量点的时间，找出对应的水位和流速开始变大的瞬间，从而得出不同仪器之间的时间差，在后续数据处理中实现时间的同步，提高溃坝实验的时间精度。本发明适用范围广，既可用于溃坝物理模型实验中，也可用于类似的水利工程或海岸工程物理模型实验中实现设备间的时间同步；本发明操作简单，具有很强的重复性和转移性；测量仪器间的时间同步误差小于0.05秒。

主权项

1.一种溃坝实验中多种测量仪器的时间同步方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)进行溃坝实验；该步骤具体为：(1.1)安装波高仪、流速仪和采样频率大于100f/s的高速相机，其中，波高仪和流速仪在溃坝水槽同一横断面，之后将各仪器接入计算机；(1.2)设置溃坝水槽中相应的上下游水深实验条件；(1.3)计算机控制波高仪、流速仪和高速相机同时开始运行；(1.4)移除溃坝水槽中的闸门，进行溃坝实验；(1.5)计算机控制波高仪、流速仪和高速相机同时结束采集；(2)进行数据处理；该步骤包括以下子步骤：(2.1)在高速相机采集到的视频信息中，找出溃坝波到达测量点的时刻，可记为t1；(2.2)找出t1时刻对应的波高仪采集的数据中水位开始增大的时刻，记为t2，以及流速仪采集的数据中流速开始增大的时刻，记为t3；即可认为t1、t2和t3是同一时刻；(2.3)在视频中找出闸门开始向上运动的时刻，记为t4，定义该闸门开始向上运动的时刻t4为时间零点；(2.4)对应水位数据的时间零点为时刻t2‑(t1‑t4)，流速数据的时间零点为时刻t3‑(t1‑t4)；从而实现溃坝实验中多种测量仪器的时间同步。