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    内容提示： 第 !" 卷第 # 期&’()!" *’)#! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展!$$" 年 %$ 月?0;) !$$"+,-./012 3/ 4031/01 ./, 5106/’(’7!8 ’9 :.;1< =12’><012作者简介： 蔡守允 （%@#% —），男，江苏南京人，教授级高级工程师，硕士，从事测试仪器、传感器和计算机控制系统研究。 ABC.3(： 0.326’>8>/D%EF) 0’C水利工程模型试验的计算机波高测量系统蔡守允%，杨大明!，张晓红%，朱其俊%（% ) 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏 南...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：227 | 上传日期：2013-10-15 18:06:01 | 文档星级：
    第 !" 卷第 # 期&’()!" *’)#! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展!$$" 年 %$ 月?0;) !$$"+,-./012 3/ 4031/01 ./, 5106/’(’7!8 ’9 :.;1< =12’><012作者简介： 蔡守允 （%@#% —），男，江苏南京人，教授级高级工程师，硕士，从事测试仪器、传感器和计算机控制系统研究。 ABC.3(： 0.326’>8>/D%EF) 0’C水利工程模型试验的计算机波高测量系统蔡守允%，杨大明!，张晓红%，朱其俊%（% ) 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏 南京!%$$!@；!) 江苏科技大学，江苏 镇江!%!$$F）摘要： 将计算机波高测量系 统应用 于水利工程模型试验， 设计应用 先进的电容式波高传感器、 高集成运算放大器、控制接口 、计算机硬件和软件组成计算机波高测量系 统。 应用 结果表明， 计算机波高测量系 统提高了 模型试验测量与控制的精度和工作效率， 缩短了 模型试验周期， 有利于水利工程研究成果质量和科研水平的提高。关键词： 波高测量系 统； 模型试验； 传感器； 计算机应用中图分类号： ?F#FG#文献标识码： H文章编号：%$$E!"EI" （!$$"）$#!$$E!!$F!"#$%&’( )*+’ ,’-.,& #’*/%(’#’0& /1/&’# 2"( #"3’4 &’/&/ "2 ,13(*%4-5 ’0.-0’’(-0.66J+K 46’>B8>/%， L+*M N.BC3/7!，OP+*M Q3.’B6’/7%，OPR S3BT>/%（% ! "#$%&$’ ()*+#,-&. /010#+.2 3$14&4,40， 54#40 60) 7#89+#49+) 9:;#40+ /019,+.01 #$* ()*+#,-&.<$’&$00+&$’， "#$%&$’ !%$$!@， =2&$#； !! >&#$’1, 5.&0$4&:&. #$* ?0.2$&.#- @$&A0+1&4)， B20$%&#$’ !%!$$F， =2&$#）78/&(*5&： + U.-1 61376; C1.2><1C1/; 282;1C U.2 ,1237/1, ./, .VV(31, ;’ C’,1( ;12;2 ’9 68,<.>(30 1/73/11<3/7， U6306 U.20’CV’21, ’9 .,-./01, 0.V.03;3-1 U.-1 61376; 21/2’<2， 6376(8 3/;17<.;1, ’V1<.;3’/.( .CV(3931<， 0’/;<’( 3/;1<9.01， ./, 0’CV>;1<2’9;U.<1 ./, 6.<,U.<1) +VV(30.;3’/ 26’U2 ;6.; ;61 282;1C 3CV<’-12 ;61 .00><.08 ’9 C1.2><1C1/; ./, 0’/;<’( ./, 26’<;1/2 ;61V1<3’, ’9 C’,1( ;12;2， ./, 3; 32 9.-’<.W(1 9’< 3CV<’-3/7 ;61 <121.<06 ’/ 68,<.>(30 1/73/11<3/7)9’1 )"(3/： U.-1 61376; C1.2><1C1/; 282;1C； C’,1( ;12;； 21/2’<； 0’CV>;1< .VV(30.;3’/波高和水位在水利工程模型试验中是必不可少的水力要素，二者在测量要求上有所不同，水位对于测量的精度要求较高， 而波高需要能敏捷可靠地反映瞬时的波浪幅度变化 （波浪要素有波高、周期和波长）。 测量波高的仪器和传感器应具有频响快、灵敏度高、体积小、防水性能好等特点。 目前测量波高的仪器较多，通常有电阻式波高仪、 电容式波高仪、 压力式水位计、 超声水位计和计算机波高测量系统等［%!E］。计算机波高测量系统采用先进的电容式波高传感器、高集成运算放大器和计算机硬、软件技术研制而成，系统可同步采集处理多点波高， 具有丰富的自检自诊断功能， 系统设计有先进的硬件调零功能和硬件放大倍数调节功能， 可以静态地检测每路传感器的输出信号， 也可以动态地检测和显示每路测量信号的数据和跟踪曲线。 系统软件功能丰富， 使用简便，界面美观新颖， 具有很强的可视性和交互性。 计算机波高测量系统现已广泛应用于水工、 河工和港工物理模型试验。:传感器和测量系统电阻式波高传感器由于受水温、 水质和极化影响，以及率定系数的非线性等，测量误差较大。 计算机波高测量系统应用了电容式波高传感器 （有一氧化膜钽丝传感器和聚乙烯绝缘线传感器），电容式波高传感器由钽丝、 一氧化膜、 水组成， 其精度取决于绝缘膜的均匀性和耐久性［!］， 当水面沿钽丝上下移动时，电容量线性地变化。 传感器入水深度 2 与电容量 = 的关系为= C!" !2(/+/式中：!为极板间绝缘质的介电常数； + 为钽丝半径； / 为氧化膜半径。由于氧化膜涂得很。蚀衅鞯牧槊舳群芨。实际上，传感器钽丝 （或高性能聚乙烯绝缘线） 的直径和氧化膜半径 （或绝缘层）的厚度都是固定不变的常数，因此电容量只与传感器在水中的深度成正比。?!E?水利水电科技进展， !$$"， !" （ #）?0-： $!#!XF"XEFF#<DE#&-： %FD 22, ! 0*, ! .$244G： HHII8 ! 22, ! 0*, ! .$

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