一、原理介紹
波浪傳感器采用重力加速度式的原理來測量波浪。該傳感器搭載九軸
MEMS-IMU 慣性測量單元,應用捷聯慣導技術解算載體在地理坐標系(東-北-天 坐標系)中運動加速度和運動姿態,通過消除解微分方程、加速度積分以及速度 積分過程產生的累積誤差,快速實現波浪的波高、波周期、波向、一維能量密度 譜、二維方向譜、風浪涌浪的譜特征參數的計算。該傳感器測量精度高、功耗低、 體積小、重量輕、穩定可靠等特點。該波浪傳感器嚴格參照JJG1144-2017《重
力加速度式波浪浮標》的相關規定和標準執行,均可應用在各種型號的浮標等觀 測平臺上。
可測量的波浪要素包括:平均波高、平均波周期、三分之一波高、三分之一 波周期、十分之一波高、十分之一波周期、最大波高、最大波周期、波數。
可測量的風/涌波譜包括:頻率譜、波向譜、頻率-波向-能譜。
過程參數:波面位移、速度、加速度以及姿態等參數。
二、國家海洋計量站標定證書
三、技術指標:
頻率譜:0.04-1.0Hz;
波向譜:0-360 °
頻率-波向-能譜:0.04-1.0Hz,0-360 °
波高范圍:0-25 m 精度:<±3%
周期范圍:0 -25s 精度:<±0.2 秒
波向范圍:0 - 360 ° 精度: ±5 °
供電電壓:6-12V
四、通訊接口
硬件接口:TTL、RS232、RS485。
通訊協議:
(1)波特率:115200
(2)數據位:8
(3)停止位:1
(4)無校驗位
(5)無流程控制位
五、輸出數據
波浪傳感器能夠輸出時域波浪特征參數(默認輸出);頻域波浪特征參數(定制)海浪譜、方向譜、風/涌波譜(定制);實時海面高度變化等過程參數(定制)
1 波浪特征參數輸出格式
海浪要素名 參數標識 數據范例 數據解析 備注
平均波高,
平均波周期 TJ0 TJ0 0.5 12.0 波高=0.5 米
波周期=12.0 秒 默認輸出
1/3 波高,
1/3 波周期 TJ3 TJ3 0.5 12.0
波高=0.5 米
波周期=12.0 秒 默認輸出
1/10 波高,
1/10 波周期 TJ10 TJ10 0.5 12.0 波高=0.5 米
波周期=12.0 秒 默認輸出
最大波高,
最大波周期 TJmax TJmax 0.5 12.0 波高=0.5 米
波周期=12.0 秒 默認輸出
主波向 PrDir PrDir 60 1.2 主波向=60° 譜值 = 1.2m2?s 默認輸出
平均波數 WNum WNum 0.20 10 波數=0.2m-1 波長=10m 默認輸出
頻域波浪特征參數;海浪譜、方向譜、風/涌波譜;實時海面高 度變化等過程參數。 需要定制
2 波浪特征參數輸出范例
六、安裝要求
(1) 必須水平正面向上安裝在載體上;
(2) 安裝的載體平臺具有良好的隨波性;
(3) 安裝位置應盡量靠近載體平臺的重心位置;
(4) 安裝在遠離鐵性或含磁性材料的位置;