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波高測量在河工模型量測、船舶耐波性試驗(yàn)，涌浪防浪結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)等廣泛應(yīng)用。目前在模型試驗(yàn)中按原理來分有電容式波高儀、電阻式波高儀、超聲波波高儀、壓力式波高儀、機(jī)械式波高儀、光學(xué)波高儀等等。按信號輸出可分為模擬波高儀和數(shù)字波高儀。

一、各種原理波高儀的特點(diǎn)：

1、電容式波高儀：

電容式波高儀使用穩(wěn)定、精度高、使用方便，受影響因素小，市場上絕大多使用是電容式的波高儀。但是鑒于其需要與水面接觸，多少會影響流場，長期泡在水中使用可能涉及到材料防水、老化等問題，這就考驗(yàn)生產(chǎn)廠家的技術(shù)工藝和材料選用。感應(yīng)部分般為可導(dǎo)電細(xì)絲（上面有絕緣層），也有桿式結(jié)構(gòu)。其精度、穩(wěn)定性和靈敏度取決于絕緣層的均勻性、耐久性和厚度以及電路的設(shè)計(jì)。由于桿式結(jié)構(gòu)對流場有影響、且對結(jié)構(gòu)的平行度、絕緣層的厚度、均勻性和耐久性不好控制，短量程試驗(yàn)可部分使用，大多數(shù)科研試驗(yàn)還是感應(yīng)絲結(jié)構(gòu)。

電容式波高儀結(jié)構(gòu)一般為伸出來兩極形成電容。兩頭有垂直也有成孤型。進(jìn)口的有加拿大、日本及澳大利亞等國的產(chǎn)品，國產(chǎn)專業(yè)廠家比較少，有中國水科院、天科院、珠江水科院等自產(chǎn)使用，多為模擬波高儀。

2、電阻式波高儀。

電阻式波高儀結(jié)構(gòu)與電容式類似，但他是利用電阻測試原理、相對來說比較簡單便宜。但其受水溫水質(zhì)和極化的影響比較大，率定系數(shù)也是非線性，所以測量誤差比較大，精度不高，每次率定也比較麻煩。因此使用的也比較少。

        3、非接觸波高儀。

非接觸波高儀有超聲波、光學(xué)等原理的波高儀。應(yīng)用最多的為超聲波。優(yōu)點(diǎn)為非接觸式，不影響流暢，精度固定不隨量程大小而變化。但是他對陡波、破碎波的測量不精確，國產(chǎn)的超聲發(fā)生器件精度差，采樣率也低，需要進(jìn)口。因此價(jià)格比較昂貴、生產(chǎn)周期長。（針對其對陡波、破碎波的測量不精確的問題，我公司借鑒3D型ADV的原理，正在開發(fā)三維點(diǎn)式的超聲波波高儀）。

  4、壓力式波高儀

  壓力式波高儀式利用單晶硅的壓阻效應(yīng)，在晶硅片上設(shè)置四個等效電阻，構(gòu)成惠更斯電橋，受壓時(shí)產(chǎn)品阻抗變化從而產(chǎn)生電壓輸出。壓力式頻響高，價(jià)格便宜。但是他是通過壓力轉(zhuǎn)換成波高，由于表面波的作用隨深度衰減，水層的過濾作用是非線性的且隨頻率而異，故如何準(zhǔn)確地將水下測到的波壓力變化換算為水面的波高或波譜是很困難的。故一般在實(shí)際試驗(yàn)也用的不多。

二、波高儀的選型：

    1、首先根據(jù)試驗(yàn)工況和要求來確定需要測量波高的布點(diǎn)數(shù)、布點(diǎn)位置間距、量程、精度等要求以及對流場影響的敏感度。是否方便拉線或則利用無線傳輸。是否需要接入其他系統(tǒng)與其他參數(shù)同步測量。是否靠著造波機(jī)有強(qiáng)的干擾。

建議量程選用大于實(shí)際最大波高30%左右。如果波在傳遞過程中衰減比較大（如滑坡涌浪），同時(shí)測量精度要求也比較高，可選用不同量程的波高儀分布布置。

2、已有采集儀或需與其他傳感器同時(shí)采集，需要模擬波高儀，則需要另外確定輸出（0~5V或4~20mA)、供電（5V、12V)、接頭對接（4線制、3線制）等參數(shù)。

3、如需接入組態(tài)王、PLC或其他物聯(lián)網(wǎng)結(jié)點(diǎn)，可提供（485）通訊協(xié)議。

4、建議優(yōu)先選用各類數(shù)字式波高儀?？商岣邷y試精度、方便性、減少工作量。

5、無竿結(jié)構(gòu)（如船體表面波測量）、深水（如3米之內(nèi)明渠）、高平臺（超聲波6~8米）等特殊結(jié)構(gòu)均可訂制。

  三、展望：

波浪觀測方式多種多樣，主要有人工測波、儀器測波和遙感反演測波等。在模型試驗(yàn)中一般使用集成化的波高數(shù)據(jù)采集測量系統(tǒng)。隨著技術(shù)的進(jìn)步及數(shù)字化、智能化的普及，數(shù)字波高儀得到大規(guī)模的應(yīng)用，與國外同行相比已經(jīng)可以達(dá)到同等水平。但是在某些方面，如超聲發(fā)生材料、系統(tǒng)集成算法、經(jīng)驗(yàn)系數(shù)轉(zhuǎn)換理論、特別是在海洋、船舶等工程產(chǎn)品應(yīng)用方面差距還非常大，此方面產(chǎn)品基本被國外產(chǎn)品壟斷且價(jià)格昂貴。為此我們將不斷努力、緊跟技術(shù)前沿和實(shí)際應(yīng)用、改進(jìn)產(chǎn)品和服務(wù)，希望您新老客戶給我們提出寶貴意見和意見。