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    重庆时时彩华森: 一种可测上升流的三维海流传感器及测量上升流和水平流的测量方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410154946.3

    申请日:

    2014.04.17

    公开号:

    CN103901224A

    公开日:

    2014.07.02

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01P 5/02申请日:20140417|||公开
    IPC分类号: G01P5/02; G01P13/02 主分类号: G01P5/02
    申请人: 合肥工业大学
    发明人: 王勇; 龙灿; 王云燕; 鲍艳艳; 胡珊珊
    地址: 230009 安徽省合肥市包河区屯溪路193号
    优先权:
    专利代理机构: 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 34101 代理人: 何梅生;胡东升
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410154946.3

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.04.06|||2014.07.30|||2014.07.02

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种可测上升流的三维海流传感器,其是以圆筒形壳体为总支撑,设置水平力测量单元和垂直力测量单元;水平力测量单元包括球壳、连接杆、圆盘形中心台以及四根水平测量弹性梁,球壳设于壳体的上方,连接杆的上端与球壳固联,下端伸入壳体的内腔与中心台固联;四根水平测量弹性梁同处在一个平面上并呈十字形排布;各水平测量弹性梁的两端分别与中心台的外周及壳体的内壁固联,在各水平测量弹性梁的上下面上设置有第一应变片;垂直力测量单元包括两个水平布置的圆盘以及两个垂直力放大机构,两个圆盘分别固联在两个垂直力放大机构的外伸臂前端并对称处于壳体的外部两侧;在壳体内的垂直力放大机构主体上设有获得圆盘所受力的第二应变片。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种可测上升流的三维海流传感器,其特征是以圆筒形壳体(1)为总支撑,设置水平力测量单元和垂直力测量单元;
    所述水平力测量单元包括球壳(2)、连接杆(3)、圆盘形中心台(4)以及四根水平测量弹性梁(5),所述球壳设于所述壳体(1)的上方,处于壳体轴线上的所述连接杆的上端与所述球壳固联,连接杆的下端伸入壳体的内腔与所述中心台的中心固联;所述四根水平测量弹性梁同处在一个垂直于壳体轴线的平面上并以壳体轴线为中心呈十字形排布;各水平测量弹性梁(5)的两端分别与中心台的外周及壳体的内壁固联,并在各水平测量弹性梁的上下面上设置有第一应变片(6);
    所述垂直力测量单元包括两个水平布置的圆盘(7)以及两个垂直力放大机构,各所述垂直力放大机构的主体设于所述壳体(1)内,各垂直力放大机构的外伸臂穿过所述壳体并与壳体壁之间具有间隙,所述两个圆盘分别固联在两个外伸臂前端并对称处于壳体的外部两侧;
    在壳体内的垂直力放大机构主体上设有获得圆盘所受力的第二应变片(8)。

    2.  根据权利要求1所述的一种可测上升流的三维海流传感器,其特征在于,各所述垂直力放大机构包括呈倒山字形的支架(9)、水平设置的一个一级杠杆(10)、两个二级杠杆(11)、两个三级杠杆(12),所述倒山字形的支架具有中柱(91),对称处于所述中柱两侧的两个侧柱(92),两个侧柱与中柱之间通过两个横梁(93)固联;所述一级杠杆(10)的重心通过支撑铰链(13)与所述中柱的底端连接,所述两个二级杠杆(11)的重心各自通过支撑铰链与两个侧柱(92)的底端连接,所述两个三级杠杆(12)的重心各自通过支撑铰链与两个横梁(93)的底面连接;
    各所述杠杆以其重心为界分为长臂和短臂,各杠杆的短臂均设有配重,所述一级杠杆的长臂即是垂直力放大机构的外伸臂;
    紧靠所述中柱的两侧设有两根一级连杆(14),各一级连杆(14)的两端分别通过连接铰链(15)与二级杠杆的长臂和一级杠杆柔性连接;紧靠所述支架的两个侧柱(92)内侧设有两根二级连杆(16),各二级连杆(16)的两端分别通过连接铰链与三级杠杆的长臂和二级杠杆柔性连接;两根二级杠杆、两根三级杠杆、两根一级连杆、两根二级连杆均以所述中柱为轴呈轴对称分布;
    两根三级杠杆的短臂与所述中柱固联或通过微动平台与所述中柱连接,并在三级杠杆的短臂上开孔使其构成垂直测量弹性梁(17),各所述垂直测量弹性梁上设有第二应变片(8);
    所述倒山字形支架(9)与所述壳体的内壁固联。

    3.  一种以权利要求1或2所述的三维海流传感器进行测量上升流和水平流的测量方法,其特征是按以下方式实现上升流和水平流的三维流速、流向测量:
    在三维水流中,球壳(2)会受到水平流产生的两维水平作用力,该两维水平作用力通过连接杆(3)和中心台(4)对成十字形的水平测量弹性梁(5)产生两维力矩,布置在两个方向上的水平测量弹性梁(5)上下面的第一应变片(6)分别受到拉应力或压应力;根据一个方向上的第一应变片构成的电桥便可以获得该方向上的力矩,由两个方向的力矩便可以合成两维的力矩大小和方向,根据该力矩就可以反求出水平作用力的大小和方向,根据标定的水平作用力和流速间关系便可以获得水平流速的大小和方向;
    在三维水流中,除了存在水平流,还存在上升流,所以三维水流相对水平布置的圆盘(7)形成攻角,三维水流会对圆盘(7)不仅产生水平阻力,还会产生升力,一级杠杆(10)的长臂即外伸臂相当长,所以通过一级杠杆(10),升力便可以得到明显放大,再通过二级杠杆(11)、三级杠杆(12)的连续放大,则升力通过垂直力放大机构便可以产生三级力放大效应;最后作用力作用在垂直测量弹性梁(17)上,布置在垂直测量弹性梁(17)上、下的第二应变片(8)便会受到拉应力、压应力;通过第二应变片构成的电桥便可以获得最后的作用力,通过标定的垂直力放大机构便能够得到升力的大小,升力和水平流速和上升流的大小都有关系,所以,可以结合水平流速测量的结果,根据标定的升力和上升流、水平流的关系,由升力获得上升流的大小。

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    一种 上升 三维 海流 传感器 测量 水平 测量方法
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