【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器，具体涉及波高传感器自校验装置及其方法。
技术介绍
1、模型试验用波高传感器在水运工程物理模型试验中应用广泛，传统电容式波高传感器使用中受胆丝线污物附着及表皮老化影响，需要定期对传感器进行校准，受限于使用环境，波高传感器的率定仅能送到实验室使用专用设备进行校准。经检索，中国专利，专利号：cn201820179293.8，专利名称：一种用于波高传感器动态率定的设备；中国专利，专利号：cn202220929724.4，专利名称：一种用于波高传感器动态率定的设备；中国专利，专利号：cn201420155017.x，专利名称：用于多通道波高传感器率定的数据采集装置，均多波高传感器率定设备进行了说明，以上设备中，均为波高传感器率定的专用设备。
2、采用专用设备进行波高传感器率定，需要将传感器从现场拆回，影响传感器的日常使用，同时，在传感器日常使用中，也无法及时判断传感器的测量性能指标。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供波高传感器自校验装置及其方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的其中一个技术方案为：波高传感器自校验装置，该装置可使波高传感器实现自我校验，其包括有：
3、连接手柄1，用于连接该装置的部件；
4、l形测杆2，固定安装在连接手柄1的下方，所述l形测杆2为中空杆；
5、至少四个水位测点机构3，用于测量波浪的高度，每个所述水位测点机构3从下到上依次等间距竖直
6、进一步的，所述水位测点机构3包括：
7、安装圆槽301，其开在l形测杆2的长杆上；所述安装圆槽301为阶梯圆槽；
8、安装块302，其插装在安装圆槽301；
9、环形绝缘块303，其位于安装块302底部；
10、探针304，其垂直安装于安装块302上；
11、其中，探针304通过水位测针线缆与信号采集电路板相连。
12、支撑座4，其位于连接手柄1的侧边；
13、挂线柱5，其位于l形测杆2的短杆的端面上；
14、胆丝线6，其一端与支撑座4相连，另一端缠绕在挂线柱5上；
15、信号采集电路板，位于连接手柄1内；所述信号采集电路板通过水位测针线缆与每个水位测点机构3相连，接收每个水位测点机构3测量到的信号变化数据；所述信号采集电路板与胆丝线6相连，接收胆丝线6测量到时水位变化信号；
16、电子仓7，其固定安装在连接手柄1的上方；
17、进一步的，所述电子仓7上还设有天线8、通信端口9和显示屏10。
18、mcu处理电路，其位于电子仓7内；所述mcu处理电路用于接收和处理信号采集电路板发送过来的实时水位数据，并计算得到自校验数据，实现对波高传感器的校正。
19、本专利技术采取的另一个技术方案为：波高传感器自校验方法，该方法应用于上述的波高传感器自校验装置，该方法包括：
20、s1、定义每相邻的水位测点机构3的距离为l临，以最下方水位测点机构3为基准建立水位测量高程标准，从下至上四个测量点的高程记为l1、l2、l3、l4；
21、s2、当水位没过探针304，探针304从高阻态变成低阻态；
22、s3、将波高传感器自校验装置竖直没入水中或控制水位缓慢上升，通过测量四个水位测点机构3信号变化，获取各个测量点阻态变异时刻t变；
23、s4、在每个时刻，同步读取传感器通过胆丝线获取的测量水位值，记作以四个测点高程和四个水位测量值为两列数据，以测点高程ln为因变量，为自变量，设定线性模型公式；
24、s5、使用最小二乘法计算斜率系数k和截距c；
25、s6、原有传感器k值作为k原，与s5计算得到的k值相乘，得到最新的k值k新，将k新作为新的传感器参数写入传感器，从而实现传感器k值的校正。
26、进一步的，s4中，线性模型公式为：
27、
28、其中，k为斜率系数，c为截距。
29、进一步的，s5中，斜率系数k和截距c的公式为：
30、
31、
32、其中，σ表示求和，n表示数据点的数量，n此处取值4。
33、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
34、通过在传感器立杆上安装四个水位测点，通过内部数据处理，实现了波高传感器在现场使用状态下的测量数据自动校准，达到了校准过程不依赖专用试验设备的目的，解决了传统波高传感器实验室校准带来的拆装、工期、运输等问题。同时通过传感器自校准功能，能够进一步提高仪器设备测量精度，保障仪器高精度运行。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.波高传感器自校验装置，其特征在于：该装置可使波高传感器实现自我校验，其包括有：
2.根据权利要求1所述的波高传感器自校验装置，其特征在于：所述水位测点机构(3)包括：
3.根据权利要求1所述的波高传感器自校验装置，其特征在于：所述电子仓(7)上还设有天线(8)、通信端口(9)和显示屏(10)。
4.波高传感器自校验方法，其特征在于：该方法应用于权利要求1-3任意一项所述的波高传感器自校验装置，该方法包括：
5.根据权利要求4所述的波高传感器自校验方法，其特征在于：S4中，线性模型公式为：
6.根据权利要求4所述的波高传感器自校验方法，其特征在于：S5中，斜率系数K和截距C的公式为：
【技术特征摘要】
1.波高传感器自校验装置，其特征在于：该装置可使波高传感器实现自我校验，其包括有：
2.根据权利要求1所述的波高传感器自校验装置，其特征在于：所述水位测点机构(3)包括：
3.根据权利要求1所述的波高传感器自校验装置，其特征在于：所述电子仓(7)上还设有天线(8)、通信端口(9)和显示屏(10)。
【专利技术属性】
技术研发人员：栗克国，李志飞，李兵帅，张璇，刘瑞恒，许斌，孟祥杰，王辉，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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