高精度小量程波高測(cè)試技術(shù)的簡(jiǎn)介

在港口及近海工程、船舶、水工等模型試驗(yàn)中會(huì)進(jìn)行波高的測(cè)試，這些試驗(yàn)通常波高都比較大。也有些測(cè)試如小水槽中水體的微小波動(dòng)，小震動(dòng)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(chǔ)罐等）需要測(cè)試3、5毫米甚至零點(diǎn)幾毫米等小量程波高。這就需要對(duì)測(cè)量?jī)x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(shí)驗(yàn)室的波高測(cè)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(lái)說(shuō)他測(cè)的不是點(diǎn)而是個(gè)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(gè)平行桿形成電阻的兩級(jí)），兩個(gè)桿子的平行度和每根桿子的直線度的好壞會(huì)影響精度，同時(shí)由于測(cè)試桿比較粗影響流場(chǎng)，且溫度時(shí)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(cè)量問(wèn)題，如測(cè)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(wú)關(guān)，本身發(fā)熱小，對(duì)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(jí)。但由于兩個(gè)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(guò)程中都會(huì)存在一些問(wèn)題，實(shí)際產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)用中（如我公司ULD200型）都是把較粗的測(cè)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(duì)流場(chǎng)的干擾；同時(shí)在選擇線絲材料上對(duì)液固的界面張力、潤(rùn)濕作用等做了嚴(yán)格的考慮和試驗(yàn)（液體本身的張力及固液界面張力影響波高儀測(cè)試點(diǎn)的實(shí)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(shí)際的波高測(cè)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(duì)小量程波高做到精確測(cè)量。