船舶吃水测量仪
阅读：730发布：2020-05-12
专利汇可以提供船舶吃水测量仪专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种用于驳船 水 尺计重的 船舶 吃水 测量仪，该测量仪的主体为一带容腔的容器(1)，在容器(1)的上部有一与大气相通的开口(2)，容器(1)的下部有一细微通道(5)供水进出容器(1)的容腔。通过细微通道作用可将波浪干扰控制在土0.1mm以下。本实用新型结构简单、成本低廉，测量 精度 高，分直接显示式、数字显示式和全自动式三档次，是驳船吃水值测量的理想器具。，下面是船舶吃水测量仪专利的具体信息内容。
所属技术领城
本实用新型属于船舶水尺计重领域，具体涉及一种船舶吃水 测量仪。
背景技术
由于国内外贸易事业的发展，江海运河运输中驳船交接货物 的工作量日益增加，在交接货物时，驳船水尺计重是简单实用的 贷物计重方式。为此，中华人民共和国交通行业部于1996年7月 28日发布了《中华人民共和国交通行业标准JT/T227-1996》《 驳船水尺计重技术规程》，适用于内河驳船承运的廉价散装固体 货物计重。
驳船水尺计重是驳船载运货物的一种计重方式。它是通过测 算驳船重载吃水值和卸载后(装载前)吃水值，并依据承运方提 供的驳船静水曲线图(或吃水与载重吨位对照表)，查算驳船重 载排水量和卸载后(装载前)排水量，从而计算驳船载货物的重 量。该标准规定常用测量工具有：钢卷尺一把；铅垂密度计一支； 1000ml玻璃量筒一只；水银温度计一支。
驳船水尺计重的关键是吃水值的测量。影响吃水值测量精确 度最主要的因素是波浪，波浪越大对吃水值测量误差越大，导致 驳船水尺计重结果的误差越大。
因此，提高驳船水尺计重精确度的关键是怎样消除波浪对测 量吃水值的干扰。
迄今为止，测量驳船吃水值的方法还是直接目测。凭借人的 目测估计波浪中心位置，以此确定船舶某一水尺标志处的吃水值。 由于江河湖海里的波浪受多种复杂因素的影响，属于非平稳随机 信号。因此目测估计波浪的中心位置势必产生误差，而且波浪越 大越容易产生误差。对于2000吨的驳船而言，平均吃水值误差1 厘米，则驳船水尺计重的结果将误差10吨。
为了消除波浪对测量吃水值的干扰，上述标准《驳船水尺计 重技术规程》专门推荐了一个方法，即“如果条件允许，建议用 长玻璃管插入水中，以玻璃管中的水面为基准测量吃水值。”但 该法实际操作存在困难，所以迄今还没有见到有关于其实际应用 的事例介绍。
发明内容
本实用新型的目的在于：设计一种船舶吃水测量仪，消除波 浪对测量船舶吃水的干扰，也就是控制波浪对测量船舶吃水值的 影响在±0.1mm，使驳船水尺计重不仅精确度得到大幅度提高而 且操作更便捷高效。
本实用新型的技术解决方案是：该测量仪主体为一容器，在 带容腔的容器的上部有一与大气相通的开口，容器下部有细微通 道供水进出容器。
假若将该装置插入静止水池中适当深度后固定不动，则根据 流体力学知识，该装置容器内的水面必然逐渐上升，直到与容器 外的静止水面相平齐为止。
推想具有波浪的水面必然存在一个唯一的“理想静止水面”。 所谓“理想静止水面”就是波浪完全停止后的静止水面。将该装 置插入具有波浪的水中适当深度后固定不动。则容器内的液面必 然逐渐上升到“理想静止水面”，当波浪高于“理想静止水面” 时，根据流体力学知识，容器外的水必然要通过容器下部细微通 道进入容器内，但是由于细微通道的控制作用，进入容器的流量 极微小，引起容器内液面升高速度也极微小；当波浪处于低于“ 理想静止水面”时，容器内的水必然通过细微通道向外流出，但 同样受细微通道的控制，流出水的流量也极微小；加之波浪的频 率较高，所以能够把波浪对测量船舶吃水的影响值控制在1mm甚 至到0.1mm之内。
本实用新型与现有技术相比所具有的优点或者积极效果：
1、提高了驳船水尺计重的技术水平。驳船水尺计重技术的 基础是船舶吃水测量，而现在用直接目测法测量船舶吃水常有1 厘米甚至几厘米(如在江中波浪较大时)的误差，而用本实用新 型测量船舶吃水误差可以达到1毫米以下；用直接目测法测量船 舶吃水要避开船只过往、阵风等随机因素的影响，而本实用新型 测量船舶吃水则无需避开上述随机因素的影响，本实用新型比现 在的直接目测法操作便简单更便捷，如测量船舶空载状态时的吃 水时，若人站在船舶甲板上则离开待测水尺处较远难以直接目测， 必须借助于其它机动船帮助，而本实用新型却不需要动用其它机 动船帮助。
2、提高了船舶建造技术水平。用本实用新型可以提高船舶 倾斜试验结果的精确度，船舶稳性计算结果的精确度得以提高。
3、提高船舶质量检测水平。用本实用新型能够找出漂浮在 水上船舶的精确水平基准面，从而精确地测量出船体的总体变形 量，如船舶中拱、中垂或扭曲变形量。
4、本实用新型可以用于精确测量或显示江河湖海及水库的 水位，以有利监控。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图
图中：1容器、2开口、3刻度线、4浮标、5细微通道、6固定 件、7观察器
驳船水尺计重是驳船载运货物的一种计重方式。它是通过测 算驳船重载吃水值和卸载后(装载前)吃水值，并依据承运方提 供的驳船静水曲线图(或吃水与载重吨位对照表)，查算驳船重 载排水量和卸载后(装载前)排水量，从而计算驳船载货物的重 量。该标准规定常用测量工具有：钢卷尺一把；铅垂密度计一支； 1000ml玻璃量筒一只；水银温度计一支。
驳船水尺计重的关键是吃水值的测量。影响吃水值测量精确 度最主要的因素是波浪，波浪越大对吃水值测量误差越大，导致 驳船水尺计重结果的误差越大。
因此，提高驳船水尺计重精确度的关键是怎样消除波浪对测 量吃水值的干扰。
迄今为止，测量驳船吃水值的方法还是直接目测。凭借人的 目测估计波浪中心位置，以此确定船舶某一水尺标志处的吃水值。 由于江河湖海里的波浪受多种复杂因素的影响，属于非平稳随机 信号。因此目测估计波浪的中心位置势必产生误差，而且波浪越 大越容易产生误差。对于2000吨的驳船而言，平均吃水值误差1 厘米，则驳船水尺计重的结果将误差10吨。
为了消除波浪对测量吃水值的干扰，上述标准《驳船水尺计 重技术规程》专门推荐了一个方法，即“如果条件允许，建议用 长玻璃管插入水中，以玻璃管中的水面为基准测量吃水值。”但 该法实际操作存在困难，所以迄今还没有见到有关于其实际应用 的事例介绍。
发明内容
本实用新型的目的在于：设计一种船舶吃水测量仪，消除波 浪对测量船舶吃水的干扰，也就是控制波浪对测量船舶吃水值的 影响在±0.1mm，使驳船水尺计重不仅精确度得到大幅度提高而 且操作更便捷高效。
本实用新型的技术解决方案是：该测量仪主体为一容器，在 带容腔的容器的上部有一与大气相通的开口，容器下部有细微通 道供水进出容器。
假若将该装置插入静止水池中适当深度后固定不动，则根据 流体力学知识，该装置容器内的水面必然逐渐上升，直到与容器 外的静止水面相平齐为止。
推想具有波浪的水面必然存在一个唯一的“理想静止水面”。 所谓“理想静止水面”就是波浪完全停止后的静止水面。将该装 置插入具有波浪的水中适当深度后固定不动。则容器内的液面必 然逐渐上升到“理想静止水面”，当波浪高于“理想静止水面” 时，根据流体力学知识，容器外的水必然要通过容器下部细微通 道进入容器内，但是由于细微通道的控制作用，进入容器的流量 极微小，引起容器内液面升高速度也极微小；当波浪处于低于“ 理想静止水面”时，容器内的水必然通过细微通道向外流出，但 同样受细微通道的控制，流出水的流量也极微小；加之波浪的频 率较高，所以能够把波浪对测量船舶吃水的影响值控制在1mm甚 至到0.1mm之内。
本实用新型与现有技术相比所具有的优点或者积极效果：
1、提高了驳船水尺计重的技术水平。驳船水尺计重技术的 基础是船舶吃水测量，而现在用直接目测法测量船舶吃水常有1 厘米甚至几厘米(如在江中波浪较大时)的误差，而用本实用新 型测量船舶吃水误差可以达到1毫米以下；用直接目测法测量船 舶吃水要避开船只过往、阵风等随机因素的影响，而本实用新型 测量船舶吃水则无需避开上述随机因素的影响，本实用新型比现 在的直接目测法操作便简单更便捷，如测量船舶空载状态时的吃 水时，若人站在船舶甲板上则离开待测水尺处较远难以直接目测， 必须借助于其它机动船帮助，而本实用新型却不需要动用其它机 动船帮助。
2、提高了船舶建造技术水平。用本实用新型可以提高船舶 倾斜试验结果的精确度，船舶稳性计算结果的精确度得以提高。
3、提高船舶质量检测水平。用本实用新型能够找出漂浮在 水上船舶的精确水平基准面，从而精确地测量出船体的总体变形 量，如船舶中拱、中垂或扭曲变形量。
4、本实用新型可以用于精确测量或显示江河湖海及水库的 水位，以有利监控。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图
图中：1容器、2开口、3刻度线、4浮标、5细微通道、6固定 件、7观察器
具体实施方式
如图1所示，该吃水测量仪主体为一带容腔的容器1，在容器 1的上部有开口2与大气相通，容器1的下部有一细微通道5供水进 出容器1的容腔内，浮标4放置容器1的容腔内，在容器壁上分布 刻度线3，固定件6将测量仪主体容器1固定待测物体上，由工业 纤维镜等作为的观察器7连接测量仪容器1上。
在实际应用上根据需要，细微通道可以是固定也可以是可调 节的。细微通道可以是小孔或缝隙，可用多种方法形成。如在容 器下部如底部或侧壁预先设置细微小孔或细微缝隙，或容器下部 开口或开孔处设置适度松紧的旋塞或由容器下部安装的阀件适度 开启，或由容器下部安装的螺母与螺栓适度配合形成等等。
该测量仪容器大小和形状、用透明材料或用不透明材料或用 透明材料和不透明材料组合做成，均根据所测船舶类型大小、测 量吃水的方式和技术要求等具体情况而定。
根据应用场合、投资不同及用户需要，实现本实用新型的最 好方式可分为三种不同档次：
一、直接显示式船舶吃水仪器，如图1所示，容器1可以是直 管型，其截面可以是圆形、半圆形、矩形、三角形等。至少在观 察吃水处是透明的，透明处有刻度线3，每一小格为1毫米，每一 大格是1厘米。在容器的上部有开口2或开孔等与大气相通；在容 器的底部(或侧壁)设置有固定的细微小孔5或细微缝隙，细微 小孔或细微缝隙的细微程度根据测量精度要求而确定。观察器7 为根据光导纤维传输图象原理所制造的，固定件6为容器支架， 可以与容器为一整体，如果用于临时固定应含有永磁体材料，实 际应用时将固定件连同容器固定(临时或长久)在船舶待测某水 尺标志处，等到容器里逐渐上升的液面不再上升基本静止时，以 此基本静止水面为基准，测量船舶吃水。4为醒目的浮标，其上 端面可与容器里的基本静止水面平齐或高出，但需要事先在静水 中进行标定。
说明：
(A)、如果容器是用人工按定，亦可不要固定件。
(B)、观察器具除用工业纤维镜外，还可以用凹镜、平面 镜、放大镜、全反射棱镜等适当组合成观察器具。
(C)、从理论上讲，容器1亦可不留直接与大气相通的通道， 而采取其它方法，使容器1内水面上部始终具有与容器1外周围大 气压力相等的压力，或其它额定值压力。
二、数字式船舶吃水测量仪，这一测量仪的优点将船舶吃水 用数字信号显示和记录，但投资较大。
三、全自动式船舶吃水测量仪。测量仪利用微型计算机做后 续处理工作。把全船左、右舷，两舷首、中、尾共计六面水尺处 的吃水、数据、信号依靠专用硬件与软件最终直接显示记录出被 测船舶平均吃水值及载重吨，若实行微型计算机联网，坐在办公 室里即可知道千里之外船舶吃水及载重吨，但投资更大。
在实际应用上根据需要，细微通道可以是固定也可以是可调 节的。细微通道可以是小孔或缝隙，可用多种方法形成。如在容 器下部如底部或侧壁预先设置细微小孔或细微缝隙，或容器下部 开口或开孔处设置适度松紧的旋塞或由容器下部安装的阀件适度 开启，或由容器下部安装的螺母与螺栓适度配合形成等等。
该测量仪容器大小和形状、用透明材料或用不透明材料或用 透明材料和不透明材料组合做成，均根据所测船舶类型大小、测 量吃水的方式和技术要求等具体情况而定。
根据应用场合、投资不同及用户需要，实现本实用新型的最 好方式可分为三种不同档次：
一、直接显示式船舶吃水仪器，如图1所示，容器1可以是直 管型，其截面可以是圆形、半圆形、矩形、三角形等。至少在观 察吃水处是透明的，透明处有刻度线3，每一小格为1毫米，每一 大格是1厘米。在容器的上部有开口2或开孔等与大气相通；在容 器的底部(或侧壁)设置有固定的细微小孔5或细微缝隙，细微 小孔或细微缝隙的细微程度根据测量精度要求而确定。观察器7 为根据光导纤维传输图象原理所制造的，固定件6为容器支架， 可以与容器为一整体，如果用于临时固定应含有永磁体材料，实 际应用时将固定件连同容器固定(临时或长久)在船舶待测某水 尺标志处，等到容器里逐渐上升的液面不再上升基本静止时，以 此基本静止水面为基准，测量船舶吃水。4为醒目的浮标，其上 端面可与容器里的基本静止水面平齐或高出，但需要事先在静水 中进行标定。
说明：
(A)、如果容器是用人工按定，亦可不要固定件。
(B)、观察器具除用工业纤维镜外，还可以用凹镜、平面 镜、放大镜、全反射棱镜等适当组合成观察器具。
(C)、从理论上讲，容器1亦可不留直接与大气相通的通道， 而采取其它方法，使容器1内水面上部始终具有与容器1外周围大 气压力相等的压力，或其它额定值压力。
二、数字式船舶吃水测量仪，这一测量仪的优点将船舶吃水 用数字信号显示和记录，但投资较大。
三、全自动式船舶吃水测量仪。测量仪利用微型计算机做后 续处理工作。把全船左、右舷，两舷首、中、尾共计六面水尺处 的吃水、数据、信号依靠专用硬件与软件最终直接显示记录出被 测船舶平均吃水值及载重吨，若实行微型计算机联网，坐在办公 室里即可知道千里之外船舶吃水及载重吨，但投资更大。
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