活塞式海岸造波機
愛丁堡設計公司研發的活塞式造波機專為海岸工程研究及近岸結構測試設計，適用于生成淺水波浪。該設備采用位移技術，可實現完美的平面前活塞運動且不產生反向波。活塞運動特別適合模擬海岸或淺水波浪。由于無需密封件、鉸鏈或軸承接觸水體，此類造波機可在含沉積物或污水的試驗池中使用。產品提供兩種配置：適配水槽末端的單體單元，或可重新組裝的獨立四活塞模塊（支持用戶安裝后自主調整）。

小型單活塞造波機（愛丁堡科學節展品）

核心優勢

• 活塞設計專為淺水海岸波浪生成優化

• 支持全自定義波形，包括：規則波、任意隨機海浪譜（如PM譜、JONSWAP譜、高斯分布）、聚焦波、長峰波、短峰CosN/Cos2N波（多槳池適用）及時間序列指定波

• 力反饋吸收技術確保實驗可重復性（誤差<1%），并減少水池內無效波能積聚

• 位移式扇形載體設計無反向波，且水體中無密封件或機械運動部件

• 適應槳板前可變水深條件

• 槳板可布置于水池任意位置

• 海岸模塊單元支持用戶安裝后移動及重組

• 槳板可直線排列（與灘體相對）、曲線布置或對向放置（作為主動消灘）

• 伺服驅動機構運行靜音高效

• 無需定期維護

應用場景

• 海岸工程寬幅水池

• 泥沙輸移研究

• 淺水水槽

軟件與控制
所有槳板均由單臺Windows PC通過愛丁堡設計的專業造波軟件控制。

傳統造波機采用位置反饋控制系統，其缺陷在于槳板掃掠體積受前方水位影響，導致波高受反射波（來自模型或劣質消灘區）等多因素干擾。愛丁堡造波機通過實時監測入射波并動態修正槳板運動實現波能吸收，即使面對高反射模型也能生成完全可預測的波場。實驗重復性優于1%，支持多次連續測試數據整合。力吸收技術采用兩組高于水位的可靠傳感器，相較波高儀吸收法更易操作（無需校準）。

電氣系統
每塊槳板配備高可靠性無刷交流伺服電機，通過頂部弧形導軌驅動皮帶。控制電子設備、功率放大器及電源均集成于防水鋼制柜體內，主要部件維護便捷（均位于水位線以上）。

機械結構
位移活塞式造波機由兩個相互嚙合的旋轉部件構成，各部件后表面為以旋轉軸為中心的圓柱體截面，確保轉動時不產生反向波。活塞主要受力為浮力，其次為造波力和加速度慣性力。整體結構輕量化且耐腐蝕，由無刷交流伺服電機通過固定于驅動扇區的皮帶傳動。模塊化支撐結構包含電機支架、空氣彈簧、操作連桿及主旋轉鉸鏈等組件。

技術規格

水池配置
槳板組件可安裝于水池任意位置。扇形載體設計無需后置集水槽，其吸波功能可在距槳板三倍水深范圍內生成穩定高質量波浪，使有限長度的實驗室也能開展高價值研究。槳板可對向布置形成主動消灘，或并列排列控制橫波。多槳板系統由單一計算機集中控制（最遠距離50米）。

成功案例
愛丁堡活塞式造波機已應用于以下場景：

• 新建/現有混凝土水池（對接混凝土或鋼制邊沿）

• 客戶或愛丁堡提供的鋼/玻璃/玻璃鋼（GRP）水槽

• 海岸工程寬幅試驗池