海浪模拟装置及方法

摘要

本发明提供了一种海浪模拟装置及方法，包括：直线导轨组件(1)与海浪模拟组件(2)；所述海浪模拟组件(2)安装在所述直线导轨组件(1)上；所述海浪模拟组件(2)能够在所述直线导轨组件(1)上平动；所述直线导轨组件(1)包括：步进电机(11)、皮带(12)、滑块(13)以及导轨外壳(14)；所述步进电机(11)安装在导轨外壳(14)上；所述滑块(13)安装皮带(12)上；所述步进电机(11)能够通过皮带(12)驱动滑块(13)平动。本发明结构合理，操作方便，易于拆卸；对海浪波形、波速模拟更加精确。

权利要求

1.一种海浪模拟装置，其特征在于，包括：直线导轨组件(1)与海浪模拟组件(2)；

所述海浪模拟组件(2)安装在所述直线导轨组件(1)上；

所述海浪模拟组件(2)能够在所述直线导轨组件(1)上平动；

所述直线导轨组件(1)包括：步进电机(11)、皮带(12)、滑块(13)以及导轨外壳(14)；

所述步进电机(11)安装在导轨外壳(14)上；

所述滑块(13)安装在皮带(12)上；

所述步进电机(11)能够通过皮带(12)驱动滑块(13)平动；

海浪模拟组件(2)包括：软质亲水膜(21)、波浪板(22)、定位板(23)以及型材(24)；

所述定位板(23)安装在型材(24)上；

所述波浪板(22)安装在型材(24)上；

所述波浪板(22)能够实现对波形的模拟；

所述定位板(23)能够对波浪板(22)进行定位；

所述软质亲水膜(21)覆盖在波浪板(22)上。

2.根据权利要求1所述的海浪模拟装置，其特征在于，所述海浪模拟组件(2)的型材(24)通过角铁与直线导轨组件(1)的滑块(13)连接。

3.根据权利要求1所述的海浪模拟装置，其特征在于，所述步进电机(11)与导轨外壳(14)紧固连接。

4.根据权利要求1所述的海浪模拟装置，其特征在于，所述定位板(23)通过角铁安装在型材(24)上。

5.根据权利要求1所述的海浪模拟装置，其特征在于，所述波浪板(22)通过角铁安装在型材(24)上。

6.根据权利要求1所述的海浪模拟装置，其特征在于，所述软质亲水膜(21)通过螺钉固定在波浪板(22)上。

7.根据权利要求1所述的海浪模拟装置，其特征在于，所述步进电机(11)通过螺钉固定在导轨外壳(14)上。

8.一种海浪模拟方法，其特征在于，采用权利要求1所述的海浪模拟装置，包括如下步骤：准备步骤：实施海浪模拟之前，通过预先获得的数据制造波浪板(22)，将软质亲水膜(21)覆盖在所述波浪板(22)上并固定；在所述软质亲水膜(21)上喷洒水，使所述软质亲水膜(21)被水浸润，在表面形成一层水膜；

组装步骤：将定位板(23)安装在型材(24)上，将所述波浪板(22)插入所述定位板(23)，并固定在所述型材(24)上；将所述型材(24)安装在直线导轨组件(1)中的滑块(13)上；

模拟步骤：在系统PLC内设置波速，控制所述步进电机(11)带动所述滑块(13)以预定速度平动，实现对特定波形、波速的海浪模拟。

说明书

海浪模拟装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及海表面气溶胶沉降测定领域，具体地，涉及一种海浪模拟装置及方法。

背景技术

[0002] 近十余年，我国核电大力发展，沿海厂址选址慢慢饱和，我国把目光投向开发新的核电领域：海岛核电站与海洋核动力平台。核电站从规划到投入运行，一个不可或缺的因素就是环境评价与事故应急。在传统的沿海核电站中，一旦出现事故，放射性核素在大气中向内陆扩散，其干沉降进程已经得到了充分的研究。风洞试验已经被证明是实用且有效的。而在海岛核电站情况下，事故之后的放射性气溶胶受海陆风影响，由于放射性核素气溶胶在海陆表面的沉降机理和规律不同，跨越海面向内陆扩散，受核素影响的范围就会与沿海核电站有所不同。因此，针对海洋表面，气液两相间气溶胶扩散和沉降的研究势在必行。为了研究气溶胶在海洋表面的输运与干沉降，我们需要实现对不同波长、波高、波速的海浪的模拟。对此，需要设计一套海浪模拟装置实现对海浪的模拟。如专利文献CN106017861B所公开的一种模拟海浪摇摆的装置，包括：可变速电机、传动装置、正弦运动机构、基座和传动带；可变速电机、传动装置、正弦运动机构均设置在基座上，可变速电机与传动装置通过传动带相连，提供动力输入，正弦运动机构一端与传动装置连接，另一端固定在待测试的海面稳定平台底部。传统的海浪模拟装置，主要采用水槽造波机的方式。

[0003] 但是传统的海浪模拟装置存在如下问题：

[0004] 1、在结构上仍存在可优化之处。

[0005] 2、传统方式存在着水槽中液体造成安全隐患的问题。

[0006] 3、无法直接生成固定波高、波长、波速的浪，对浪的模拟较为粗糙。

发明内容

[0007] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种海浪模拟装置及方法。

[0008] 根据本发明提供的一种海浪模拟装置，包括：直线导轨组件1与海浪模拟组件2；

[0009] 所述海浪模拟组件2安装在所述直线导轨组件1上；

[0010] 所述海浪模拟组件2能够在所述直线导轨组件1上平动。

[0011] 优选地，所述直线导轨组件1包括：步进电机11、皮带12、滑块13以及导轨外壳14；

[0012] 所述步进电机11安装在导轨外壳14上；

[0013] 所述滑块13安装皮带12上；

[0014] 所述步进电机11能够通过皮带12驱动滑块13平动。

[0015] 优选地，浪模拟组件2包括：软质亲水膜21、波浪板22、定位板23以及型材24；

[0016] 所述定位板23安装在型材24上；

[0017] 所述波浪板22安装在型材24上；

[0018] 所述波浪板22能够实现对波形的模拟；

[0019] 所述定位板23能够对波浪板22进行定位；

[0020] 所述软质亲水膜21覆盖在波浪板22上。

[0021] 优选地，所述海浪模拟组件2的型材24通过角铁与直线导轨组件1的滑块13连接。

[0022] 优选地，所述步进电机11与导轨外壳14紧固连接。

[0023] 优选地，所述定位板23通过角铁安装在型材24上。

[0024] 优选地，所述波浪板22通过角铁安装在型材24上。

[0025] 优选地，所述软质亲水膜21通过螺钉固定在波浪板22上。

[0026] 优选地，所述步进电机11通过螺钉固定在导轨外壳14上。

[0027] 根据本发明提供的一种海浪模拟方法，包括如下步骤：

[0028] 准备步骤：实施海浪模拟之前，通过预先获得的数据制造波浪板22，将软质亲水膜21覆盖在所述波浪板22上并固定；在所述软质亲水膜21上喷洒水，使所述软质亲水膜2被水浸润，在表面形成一层水膜；

[0029] 组装步骤：将定位板23安装在型材24上，将所述波浪板22插入所述定位板23，并固定在所述型材24上；将所述型材24安装在直线导轨组件1中的滑块13上；

[0030] 模拟步骤：在系统PLC内设置波速，控制所述步进电机11带动所述滑块13以预定速度平动，实现对特定波形、波速的海浪模拟。

[0031] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

[0032] 1、结构合理，操作方便，易于拆卸。

[0033] 2、采取波浪板作为波形模拟方案，采取直线导轨作为波速模拟方案，避免了风洞中风浪耦合导致水槽造波机对海浪波形、波速模拟不精确的问题。

[0034] 3、采取在亲水材料表面生成水膜的液相模拟方案，在不影响实验精度前提下，避免了水槽造波机水槽内液体溢出造成的安全隐患问题。

附图说明

[0035] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

[0036] 图1为本发明提供的一种海浪模拟装置正面结构示意图。

[0037] 图2为本发明提供的一种海浪模拟装置的海浪模拟组件结构示意图。

[0038] 图3为本发明提供的一种海浪模拟装置的直线导轨组件结构示意图。

[0039] 图4为本发明提供的一种海浪模拟装置的波浪板、型材、定位板的安装结构示意图。

[0040] 图中示出：

[0041]

具体实施方式

[0042] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

[0043] 如图1至图4所示，根据本发明提供的一种海浪模拟装置，包括：直线导轨组件1与海浪模拟组件2；所述海浪模拟组件2安装在所述直线导轨组件1上；所述海浪模拟组件2能够在所述直线导轨组件1上平动；所述直线导轨组件1包括：步进电机11、皮带12、滑块13以及导轨外壳14；所述步进电机11安装在导轨外壳14上；所述滑块13安装皮带12上；所述步进电机11能够通过皮带12驱动滑块13平动。在优选例中，步进电机11为驱动部件，也可采用其他驱动部件或驱动装置。在优选例中，所述皮带12为传动部件，也可采用其他的传动部件如传输带、传输链等。

[0044] 进一步地，浪模拟组件2包括：软质亲水膜21、波浪板22、定位板23以及型材24；所述定位板23安装在型材24上；所述波浪板22安装在型材24上；所述波浪板22能够实现对波形的模拟；所述定位板23能够对波浪板22进行定位；所述软质亲水膜21覆盖在波浪板22上；所述海浪模拟组件2的型材24通过角铁与直线导轨组件1的滑块13连接。在优选例中，软质亲水膜21覆盖在波浪板22上，其表面具有亲水特性，当被水浸润时，能够生成一层水膜，模拟海表面的液相。在优选例中，波浪板22针对所需波形进行定制，能够实现对波形的模拟。
在优选例中，海浪模拟组件2的型材24也可通过其他方式与直线导轨组件1的滑块13连接，不仅仅局限于角铁。

[0045] 更进一步地，所述步进电机11与导轨外壳14紧固连接；所述定位板23通过角铁安装在型材24上；所述波浪板22通过角铁安装在型材24上；所述软质亲水膜21通过螺钉固定在波浪板22上；所述步进电机11通过螺钉固定在导轨外壳14上。在优选例中，所述波浪板22也可以通过其他方式安装在型材24上，不仅仅局限于角铁。在优选例中，所述定位板23也可通过其他方式安装在型材24上，不仅仅局限于角铁。在优选例中，所述软质亲水膜21也可通过其他方式固定在波浪板22上，不仅仅局限于螺钉。

[0046] 根据本发明提供的一种海浪模拟方法，包括如下步骤：

[0047] 准备步骤：实施海浪模拟之前，通过预先获得的数据制造波浪板22，将软质亲水膜21覆盖在所述波浪板22上并固定；在所述软质亲水膜21上喷洒水，使所述软质亲水膜2被水浸润，在表面形成一层水膜；

[0048] 组装步骤：将定位板23安装在型材24上，将所述波浪板22插入所述定位板23，并固定在所述型材24上；将所述型材24安装在直线导轨组件1中的滑块13上；

[0049] 模拟步骤：在系统PLC内设置波速，控制所述步进电机11带动所述滑块13以预定速度平动，实现对特定波形、波速的海浪模拟。

[0050] 在本申请的描述中，需要理解的是，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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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申请的限制。

[0051] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。