高精度小量程波高測試技術(shù)的簡介

在港口及近海工程、船舶、水工等模型試驗中會進(jìn)行波高的測試，這些試驗通常波高都比較大。也有些測試如小水槽中水體的微小波動，小震動產(chǎn)生波在特定渠道方向的傳播與擴(kuò)散，乃至某些設(shè)備和材料特性研究中（如結(jié)晶器、儲罐等）需要測試3、5毫米甚至零點(diǎn)幾毫米等小量程波高。這就需要對測量儀器的選擇及其結(jié)構(gòu)工藝提出要求。

波高儀的類型：目前在實驗室的波高測量設(shè)備一般有電容式波高儀、電阻式波高儀、還有些超聲波、光學(xué)等波高儀，超聲波和光學(xué)由于比較昂貴，且嚴(yán)格來說他測的不是點(diǎn)而是個面且布置間距不能太密所以并不適用。電阻式波高儀一般式為桿式結(jié)構(gòu)（兩個平行桿形成電阻的兩級），兩個桿子的平行度和每根桿子的直線度的好壞會影響精度，同時由于測試桿比較粗影響流場，且溫度時漂等特性不是太好等幾方面原因使用的較少。電容式原理的傳感器因帶電極板靜電引力極小，特別適宜解決輸入能量低的測量問題，如測量很小的位移，而且靈敏度和分辨率都很高（0.1mm)。且傳感器的電容值一般與電極材料無關(guān)，本身發(fā)熱小，對穩(wěn)定性影響甚微。電容頻率高，可以做很高的采樣率1k（特殊可定制4k)。

波高儀結(jié)構(gòu)工藝：電容式波高儀結(jié)構(gòu)和電阻式一樣有兩根桿子伸出形成電容的正負(fù)級。但由于兩個桿子的平行度和每根桿子的直線度在加工和裝配及使用過程中都會存在一些問題，實際產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)用中（如我公司ULD200型）都是把較粗的測試桿換成比較細(xì)的鉭絲或特殊線絲，線絲端頭用張緊裝置張緊，線絲的直徑可以做到0.6mm或0.45mm，這樣提高了精度，減小對流場的干擾；同時在選擇線絲材料上對液固的界面張力、潤濕作用等做了嚴(yán)格的考慮和試驗（液體本身的張力及固液界面張力影響波高儀測試點(diǎn)的實際分辨率）。定制化的波高儀量程可以做到0.1~1.5~2米，最高精度0.15%。

波高儀的選用：以上傳感器的結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn)結(jié)合數(shù)字化的技術(shù)(低噪聲、系統(tǒng)標(biāo)定和補(bǔ)償），在實際的波高測試中可選用定制最小0.1米的量程，0.45mm直徑的絲線，0.15%的精度對小量程波高做到精確測量。