CN106275307A - 一种船舶载重计量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船舶载重计量系统，包括上位机单元、雷达单元、信号接收单元以及测试单元；测试单元设置于船只外一侧，包括套筒、浮球以及信号发射器，上位机单元、雷达单元和信号接收单元均设置于船只内与测试单元所在位置相同的一侧，雷达单元和信号接收单元分别与上位机单元通信连接。本发明通过对测试单元中浮球位置的检测，可以得到船舶吃水线的具体位置，进而能够准确地计算出船舶的载重量。此外，本发明采用信号发射‑接收器以及雷达两种方式对测试单元中浮球位置进行检测，综合二者的测试数据，对二者的测试缺陷形成有效互补，从而能够更加准确地得到船舶吃水线的具体位置。

Description

一种船舶载重计量系统
技术领域
本发明属于测试计量技术领域，具体涉及一种船舶载重计量系统的设计。
背景技术
船舶具有一定的载重上限，超过了这个限度，船舶在航行中就会有危险。在实际的航行中，通常通过吃水线与载重线的相对位置，来判断船舶目前的载重量是否合适。吃水线，即船只与水面交接的那条线。根据浮力定律，物体在液体中保持静止(并未沉入底部或借助其他外力)时，其排开的水的重量与自身的重量相等。所以，随着船舶载重量的变化，其吃水线的位置也会改变，载重量增加，吃水线则上升；载重量减少，吃水线便下降。而载重线则是标注在船体上，用于提示船舶的载重上限的一条直线。
通过对比吃水线与载重线的相对位置，只能定性地获得“质”的数据，即超过、不足或相同，而无法定量地测量船只具体的载重量。一般来说只能通过肉眼观察吃水线与载重线的距离来估计船只的大概载重量，由于没有参照物，难以准确给出船只载重量的数值。
如果要在航行中实时获得船舶载重量数据，就需要采用其他方法。例如，在船体上绘制更多的刻度线。但这么做的话，线条过多时容易引起混淆，并且在船只自身进行改造后不方便修改。因此，我们需要设计一种船舶使用的载重计量系统，能够实时获取船舶载重量的数值。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中难以准确计算船舶载重量的问题，提出了一种船舶载重计量系统。
本发明的技术方案为：一种船舶载重计量系统，包括上位机单元、雷达单元、信号接收单元以及测试单元；测试单元设置于船只外一侧，包括套筒、浮球以及信号发射器，套筒为一个有顶盖和底盖的空心金属圆柱体，竖直立于船只外一侧的水面，浮球为一个空心结构的金属球体，固定设置于套筒内部，信号发射器设置于浮球内；上位机单元、雷达单元和信号接收单元均设置于船只内与测试单元所在位置相同的一侧，雷达单元和信号接收单元分别与上位机单元通信连接。
优选地，套筒的底盖和侧面上均匀分布有若干孔洞。
优选地，套筒采用耐腐蚀不锈钢、镍基耐蚀合金或活性金属作为材料。
优选地，浮球采用耐腐蚀不锈钢、镍基耐蚀合金或活性金属作为材料。
优选地，信号接收单元包括均匀设置在船只内不同高度的若干个信号接收器，用于接收信号发射器发出的信号，从而计算出浮球的具体高度。
优选地，雷达单元用于向船只外发射电磁波，通过回波的强度计算出浮球所处的位置。
本发明的有益效果是：本发明通过对测试单元中浮球位置的检测，可以得到船舶吃水线的具体位置，进而能够准确地计算出船舶的载重量。此外，本发明采用信号发射-接收器以及雷达两种方式对测试单元中浮球位置进行检测，综合二者的测试数据，对二者的测试缺陷形成有效互补，从而能够更加准确地得到船舶吃水线的具体位置。
附图说明
图1为本发明提供的一种船舶载重计量系统结构框图。
图2为本发明实施例的套筒位置设置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的说明。
本发明提供了一种船舶载重计量系统，如图1所示，包括上位机单元、雷达单元、信号接收单元以及测试单元。
其中，测试单元设置于船只外一侧，包括套筒、浮球以及信号发射器。套筒为一个有顶盖和底盖的空心金属圆柱体，竖直立于船只外一侧的水面，如图2所示。其底盖和侧面上均匀分布有若干孔洞，以便让水体流入流出。浮球为一个空心结构的金属球体，固定设置于套筒内部，信号发射器设置于浮球内。需要说明的是，在进行计量测试之前，需要对浮球与套筒的相对固定位置进行调试，以保证把套筒竖直立于水面时，浮球与其内部的信号发射器均处在水面所在的平面上。
套筒和浮球均采用高强度、耐腐蚀的金属作为材料，如耐腐蚀不锈钢(奥氏体不锈钢904L、254SMO，双相钢2205、2507等)、镍基耐蚀合金(哈氏合金、Ni-Cu合金等)、活性金属(钛合金等)。
上位机单元、雷达单元和信号接收单元均设置于船只内与测试单元所在位置相同的一侧，雷达单元和信号接收单元分别与上位机单元通信连接。
雷达单元用于向船只外发射电磁波，通过回波的强度计算出浮球所处的位置。
信号接收单元包括均匀设置在船只内不同高度的若干个信号接收器，用于接收信号发射器发出的信号。一般来说，信号接收器接收到的信号强度与它和信号发射器之间的距离成反比，根据它们各自的接收值，通过一定的方式进行计算就可以获取浮球的高度。本发明实施例中，信号发射器和信号接收器采用超声波信号发射器和超声波信号接收器，与利用电磁波进行测试的雷达单元形成互补。
上位机单元用于综合匹配雷达单元与信号接收单元测得的浮球位置，从而精确地得到船舶吃水线的具体位置，进而对载重量相关数据进行获取，计算出船舶的载重量。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种船舶载重计量系统，其特征在于，包括上位机单元、雷达单元、信号接收单元以及测试单元；所述测试单元设置于船只外一侧，包括套筒、浮球以及信号发射器；所述套筒为一个有顶盖和底盖的空心金属圆柱体，竖直立于船只外一侧的水面；所述浮球为一个空心结构的金属球体，固定设置于套筒内部；所述信号发射器设置于浮球内；所述上位机单元、雷达单元和信号接收单元均设置于船只内与测试单元所在位置相同的一侧；所述雷达单元和信号接收单元分别与上位机单元通信连接。
2.根据权利要求1所述的船舶载重计量系统，其特征在于，所述套筒的底盖和侧面上均匀分布有若干孔洞。
3.根据权利要求1所述的船舶载重计量系统，其特征在于，所述套筒采用耐腐蚀不锈钢、镍基耐蚀合金或活性金属作为材料。
4.根据权利要求1所述的船舶载重计量系统，其特征在于，所述浮球采用耐腐蚀不锈钢、镍基耐蚀合金或活性金属作为材料。
5.根据权利要求1所述的船舶载重计量系统，其特征在于，所述信号接收单元包括均匀设置在船只内不同高度的若干个信号接收器，用于接收信号发射器发出的信号，从而计算出浮球的具体高度。
6.根据权利要求1所述的船舶载重计量系统，其特征在于，所述雷达单元用于向船只外发射电磁波，通过回波的强度计算出浮球所处的位置。
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