专利名称：一种单柱式风力流力测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量装置，特别是关于一种用于测量半潜式平台所受风力及流力的单柱式风力流力测量装置。
背景技术：
为了保证试验的准确性，在正式开始风浪流试验之前，需要对半潜式平台进行�：耸匝�。在不同首向角情况下，确定作用于半潜式平台模型上的风、流作用力以及力矩系数，验证半潜式平台模型在试验中所受到的风力和流力是否符合实际要求，从而验证半潜式平台模型制作与模拟的准确性，以及风力和流力模拟的准确性。同时，通过试验获得的系数也可以用于分析系泊系统或动力定位系统。因此，风力、流力的测量是进行正式的风浪流试验之前，非常重要的一项工作。风、流作用力试验通常包括半潜式平台模型在不同的吃水、不同的风速和风向、不同的流速和流向下的试验，并测量作用力和力矩。因此，这就要求风力流力测量装置可以根据半潜式平台模型的吃水和首向角的变化，做出相应的调整，以确保试验装置的通用性。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种对半潜式平台模型附近流场影响较�。� 通用性较广的单柱式风力流力测量装置。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种单柱式风力流力测量装置，其特征在于它包括一底部支座，所述底部支座固定在风浪流水池的假底上，所述底部支座上垂直焊接一立柱，所述立柱的顶部通过一连接块固定连接一六分力传感器，所述六分力传感器通过一连接板与半潜式平台模型固定连接；所述六分力传感器的侧面设置有一圆形接口，所述圆形接口通过电缆连接计算机，所述半潜式平台模型所受的风力、流力数据经所述六分力传感器传递到所述计算机中。所述连接块采用矩形槽结构，其包括一水平板和四块垂直板，所述四块垂直板形成一方形槽，所述立柱顶部容置在所述方形槽中；所述水平板上均设置有四个呈正方形排列用于连接所述六分力传感器的圆孔；所述四块垂直板上分别设置有一用于螺栓连接所述立柱的圆孔。所述六分力传感器顶部和底部分别设置有四个呈正方形排列的螺孔，位于底部的四个所述螺孔与所述连接块的水平板上的四个圆孔呈对应设置。所述连接板的中心位置处设置有四个呈正方形排列的圆孔，四个所述圆孔与所述六分力传感器顶部的四个螺孔呈对应设置；所述连接板两端分别设置有两排用于螺栓连接所述半潜式平台模型的圆孔。所述单柱式风力流力测量装置采用单柱式结构。所述底部支座的方向控制所述半潜式平台模型的首向角。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明由于采用由六分力传感器、底部支座、立柱、连接块和连接板组成的单柱式风力流力测量装置，该装置可以在风力、流力作用下，保证半潜式平台模型不发生移动，并且通过六分力传感器测量半潜式平台模型所受的风力、流力，立柱的柱体截面直径相对半潜式平台模型水线面较�。⑶叶园肭笔狡教Ｐ透浇牧鞒∮跋煲步闲�。2、本发明由于采用通过调整底部支座的方向，来调节不同的首向角，保证了本发明的通用性。3、本发明由于采用将底部支座完全固定在风浪流水池的假底上，以限制底部支座的六自由度运动。同时，由于本发明的测量装置与半潜式平台模型相连结，限制了半潜式平台模型的高度，只要调节水池中的水深，就可以改变半潜式平台模型的吃水。本发明可以广泛应用于半潜式平台所受风力及流力测量领域中。
图1是本发明的整体结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是本发明的连接块与立柱结构分解示意图；图4是本发明的六分力传感器与连接块结构分解示意图；图5是本发明的连接板与六分力传感器结构分解示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。如图1、图2所示，本发明包括一底部支座1，底部支座1固定在风浪流水池的假底上，进而保证了底部支座1相对与假底不会发生任何移动和偏转。底部支座1上垂直焊接一立柱2，立柱2的顶部通过一连接块3固定连接一六分力传感器4，六分力传感器4通过一连接板5与半潜式平台模型固定连接，由于各部件之间均采用固定连接方式，因此可以保证在风、流作用力试验中，半潜式平台模型不会发生移动，且半潜式平台模型所受风、流作用力和力矩能够完全传递给六分力传感器4。其中，六分力传感器4的侧面设置有一圆形接口 6，该圆形接口 6通过电缆连接现有技术中的计算机，将半潜式平台模型所受的风力、 流力数据传递到计算机中。上述实施例中，如图3所示，连接块3采用矩形槽结构，其包括一水平板7和四块垂直板8，四块垂直板8形成一方形槽，将立柱2的顶部容置在其中。其中，水平板7上均设置有四个呈正方形排列的圆孔9，用于连接六分力传感器4 ；四块垂直板8上也分别设置有一用于螺栓连接立柱2的圆孔9，从而确保半潜式平台模型在风、流作用力下不能移动。上述各实施例中，如图4所示，六分力传感器4用来采集测量平台所承受的风、流作用力和力矩，其顶部和底部分别设置有四个呈正方形排列的螺孔10，位于六分力传感器 1底部的四个螺孔10与连接块3的水平板7上的四个圆孔9呈对应设置，实现了六分力传感器1与连接块3之间的螺栓连接，保证了两者之间不会发生相对位移和转动，从而保证了半潜式平台模型在风、流作用下不能移动。 上述各实施例中，如图5所示，连接板5的中心位置处也设置有四个呈正方形排列的圆孔9，该四个圆孔9与六分力传感器4顶部的四个螺孔呈对应设置，实现了六分力传感器4与连接板5之间的螺栓连接，保证了两者之间不发生相对位移和转动。连接板5两端也分别设置有两排圆孔9，用于螺栓连接半潜式平台模型，保证半潜式平台模型所受的风、流作用力和力矩能够完全传递到六分力传感器4上。上述各实施例中，本发明采用单柱式结构，立柱2的柱体截面直径相对半潜式平台模型水线面较小，并且对半潜式平台模型附近的流场影响也较小。综上所述，本发明在使用时，将本发明的单柱式风力流力测量装置与水池假底相连接之前，要确定好半潜式平台模型的首向角，首先调整底部支座1的方向，半潜式平台模型将随之改变相同的角度，就可以得到所要求的首向角；然后再连接其余各部件。安装完成后，由于半潜式平台模型距离水池假底的高度已经确定，这时只要调解可升降式水池假底的高度即可控制水深，也就可以得到所需的半潜式平台模型吃水深度。由此可见，对于不同吃水，不同首向角的半潜式平台模型的风、流作用力试验，本发明可以简单方便地按照试验要求进行调整，具有很好的通用性和适用性，是一种简便有效的风力流力测量装置。上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
权利要求
1.一种单柱式风力流力测量装置，其特征在于它包括一底部支座，所述底部支座固定在风浪流水池的假底上，所述底部支座上垂直焊接一立柱，所述立柱的顶部通过一连接块固定连接一六分力传感器，所述六分力传感器通过一连接板与半潜式平台模型固定连接；所述六分力传感器的侧面设置有一圆形接口，所述圆形接口通过电缆连接计算机，所述半潜式平台模型所受的风力、流力数据经所述六分力传感器传递到所述计算机中。
2.如权利要求1所述的一种单柱式风力流力测量装置，其特征在于所述连接块采用矩形槽结构，其包括一水平板和四块垂直板，所述四块垂直板形成一方形槽，所述立柱顶部容置在所述方形槽中；所述水平板上均设置有四个呈正方形排列用于连接所述六分力传感器的圆孔；所述四块垂直板上分别设置有一用于螺栓连接所述立柱的圆孔。
3.如权利要求1所述的一种单柱式风力流力测量装置，其特征在于所述六分力传感器顶部和底部分别设置有四个呈正方形排列的螺孔，位于底部的四个所述螺孔与所述连接块的水平板上的四个圆孔呈对应设置。
4.如权利要求2所述的一种单柱式风力流力测量装置，其特征在于所述六分力传感器顶部和底部分别设置有四个呈正方形排列的螺孔，位于底部的四个所述螺孔与所述连接块的水平板上的四个圆孔呈对应设置。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种单柱式风力流力测量装置，其特征在于所述连接板的中心位置处设置有四个呈正方形排列的圆孔，四个所述圆孔与所述六分力传感器顶部的四个螺孔呈对应设置；所述连接板两端分别设置有两排用于螺栓连接所述半潜式平台模型的圆孔。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种单柱式风力流力测量装置，其特征在于所述单柱式风力流力测量装置采用单柱式结构。
7.如权利要求5所述的一种单柱式风力流力测量装置，其特征在于所述单柱式风力流力测量装置采用单柱式结构。
8.如权利要求1或2或3或4或7所述的一种单柱式风力流力测量装置，其特征在于 所述底部支座的方向控制所述半潜式平台模型的首向角。
9.如权利要求5所述的一种单柱式风力流力测量装置，其特征在于所述底部支座的方向控制所述半潜式平台模型的首向角。
10.如权利要求6所述的一种单柱式风力流力测量装置，其特征在于所述底部支座的方向控制所述半潜式平台模型的首向角。
全文摘要
本发明涉及一种单柱式风力流力测量装置，其特征在于它包括一底部支座，所述底部支座固定在风浪流水池的假底上，所述底部支座上垂直焊接一立柱，所述立柱的顶部通过一连接块固定连接一六分力传感器，所述六分力传感器通过一连接板与半潜式平台模型固定连接；所述六分力传感器的侧面设置有一圆形接口，所述圆形接口通过电缆连接计算机，所述半潜式平台模型所受的风力、流力数据经所述六分力传感器传递到所述计算机中。本发明能实现对半潜式平台模型附近的流场影响较小、其通用性较广。本发明可以广泛应用于半潜式平台所受风力及流力测量领域中。
文档编号G01M9/06GK102183353SQ20111004198
公开日2011年9月14日 申请日期2011年2月21日 优先权日2011年2月21日
发明者冯玮, 张威, 李欣, 杨建民, 王晴晴, 肖龙飞, 谢彬 申请人:上海交通大学, 中国海洋石油总公司, 中海石油研究中心
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