CN108344543B - 用于检测船体破损位置的探测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于检测船体破损位置的探测装置，通过设置主要由缆绳、支架、转轴、电源、扬声器、碰针和安装在转轴上的水流动力机构、导通机构组成，在使用时通过海水的洋流作用带动水流动力机构转动，从而带动转轴另一端上的导通机构转动，水流的大小将会影响导通机构的转速，从而影响碰针与导通机构的点触动作、影响扬声器的发声。因此，当声音是间断的，则代表该位置不是破洞位置；当声音是连续的，则代表该位置是破洞位置；最后通过连接在支架上的缆绳长度来确定破洞的深度。本发明实现了船体破损漏洞的检测与判别，能够准确地检测出船体上的破损位置，具有结构简单、操作简单方便、检测快速准确的特点，实用性强，有益于推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种探测装置，具体涉及一种用于检测船体破损位置的探测装置。
背景技术
我国是航运大国，航运业发展迅速。船舶在海上航行，遇到狂风暴雨、雾大的复杂天气以及复杂的海底地形时，常常会出现碰礁、触礁的情况。而船舶的碰礁或触礁则会引发船舶的船体倾斜、摇晃甚至是破损的严重后果。若破损漏洞处较小，前期较难被发觉，特别是装满货物的货舱位置上的破洞，很难查找破洞位置。若未能快速发现破损漏洞和准确地查找出破洞的位置，不仅将会浪费时间、导致大量货物损坏，还会延误最佳的封堵时机、严重者将导致船舶倾覆，甚至造成重大财产损失和生命威胁。因此，研究出一款能快速、准确地检测出船体破损漏洞位置的工具，将有利于快速封堵破损漏洞，最大化降低航运风险。
在船舶行业中，传统破损漏洞的查找工具是：一根标记有刻度的长竹竿和直径为0.5～1米的铁圈，铁圈固定在长竹竿的一端且在铁圈内缝有帆布。传统的破洞探测工具老旧，结构单薄，没有相应的破洞位置判别工具，因此对于船体上是否有破洞以及破洞的具体位置的判别，均是依靠操作船员的经验和认知基础上得到最终探测结果。人为因素影响比较大，难以获得保证探测的准确性，此外现有技术中，并未出现有关船体破损漏洞检测工具的相关报道与公开。
发明内容
针对上述的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单的用于检测船体破损位置的探测装置，其基于破损漏洞内与四周浪涌的流速差别，能够快速且准确地探测出船体破损漏洞的位置。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
用于检测船体破损位置的探测装置，包括缆绳、支架、转轴、电源和扬声器，所述缆绳连接在支架的顶端且在缆绳上标记有刻度，在支架的底端安装有所述转轴，所述转轴上依次设置有水流动力机构和导通机构，所述水流动力机构安装在转轴上并在水流的作用下带动转轴转动，所述导通机构固定在转轴上，所述电源的一端通过导线连接有带金属片的碰针、其另一端通过导线与扬声器连接后穿入转轴内并与导通机构连接，所述碰针固定在支架上并在水流动力机构的转动下与导通机构点触连接。
上述方案中，所述水流动力机构可包括套管和均匀间隔分布在套管的周向上的n个扇叶，所述套管与转轴同轴设置且套管的两端分别通过轴承与转轴连接，各个扇叶的一端固定在套管上，其中n为≥3的整数。
在上述水流动力机构的基础上，所述导通机构具体可包括金属导板，在金属导板的中心设有供转轴穿入的通孔，以通孔为中心且于金属导板上均匀间隔开设有呈圆周分布的腰圆孔，所述金属导板通过轴承安装在转轴上并在水流动力机构的带动下控制金属导板上的腰圆孔是否与碰针相对应。
进一步地，在上述导通机构的结构基础上，所述碰针可包括绝缘壳体和金属片，所述绝缘壳体通过限位件固定在支架上，所述金属片安装在绝缘壳体的其中一端的端部上且在静止状态时与任意一个腰圆孔均对应。即在使用时，导线从绝缘壳体的一端贯穿至安装有金属片的绝缘壳体的另一端上，当金属片与金属导板上的腰圆孔相对应时(未与金属导板接触)，扬声器所在的线路断开；当金属导板转动并做圆周转动，当转动至一定转速后，会出现金属片避开腰圆孔并与金属导板的表面相接触的情况，此时由于电源两端的导线均连接在同一金属导板上，形成闭合回路，扬声器导通。当然，金属导板的转速慢，金属片与金属导板的接触为断断续续的，而当转速快到一定程度的时候，金属片与金属导板的接触则可达到连续不断。
上述方案中，为了提高整个装置的判别功能，连接有扬声器的导线上还可连接有发光二级管。
上述方案中，所述支架可以为U形结构。在使用时，U形结构的支架为倒置安装，即设有开口的一端为支架底端、与开口相对的另一端为支架顶端并与所述缆绳连接。
本发明的有益效果为：
本发明通过设置主要由缆绳、支架、转轴、电源、扬声器、碰针和安装在转轴上的水流动力机构、导通机构组成，在使用时通过海水的洋流作用带动水流动力机构转动，从而带动转轴另一端上的导通机构转动，水流的大小将会影响导通机构的转速，从而影响碰针与导通机构的点触动作、影响扬声器的发声。因此，根据扬声器的声音判断出船体的破损处：当声音是间断的，则代表该位置不是破洞位置；当声音是连续的，则代表该位置是破洞位置；最后通过连接在支架上的缆绳长度来确定破洞的深度。与现有技术相比，本发明巧妙应用破损处的洋流力与其他位置的洋流力不一样这一物理特点，实现船体破损漏洞的检测与判别，能够准确地检测出船体上的破损位置，具有结构简单、操作简单方便、检测快速准确的特点，实用性强，有益于推广。
附图说明
图1为用于检测船体破损位置的探测装置的结构示意图。
图2为所述导通机构的结构示意图。
图3为水流动力机构的一种结构示意图。
图4为图3中的侧面结构示意图。
图5为所述碰针的内部结构示意图。
图中标号为：1、支架，2、缆绳，3、水流动力机构，3-1、扇叶，3-2、轴承，3-3、套管，4、转轴，5、导通机构，5-1、金属导板，5-2、腰圆孔，6、碰针，7、导线，8、电源，9、扬声器，10、发光二极管，11、通孔，12、金属片，13、绝缘壳体。
具体实施方式
如图1所示，用于检测船体破损位置的探测装置，包括缆绳2、支架1、转轴4、电源8、扬声器9和发光二级管。所述支架1具体为U形结构，当然也可以是V形结构等其他结构。在使用时，U形结构的支架1为倒置安装，即设有开口的一端为支架1底端、与开口相对的另一端为支架1顶端并与所述缆绳2连接。
所述缆绳2连接在支架1的顶端且在缆绳2上标记有刻度。在支架1的底端安装有所述转轴4，所述转轴4上依次设置有水流动力机构3和导通机构5。所述水流动力机构3安装转轴4上并在水流的作用下带动转轴4转动。所述导通机构5固定在转轴4上。所述电源8的一端通过导线7连接有带金属片12的碰针6、其另一端通过导线7依次与扬声器9、发光二极管10连接后穿入转轴4内并与导通机构5连接。所述碰针6固定在支架1上并在水流动力机构3的转动下与导通机构5点触连接。
如图3、图4所示，所述水流动力机构3包括套管3-3和均匀间隔分布在套管3-3的周向上的n个扇叶3-1，其中n为≥3的整数。本实施例中，所述扇叶3-1的数量为4，并以转轴4两两对称设置、呈十字结构设置在套管3-3上。所述套管3-3与转轴4同轴设置且套管3-3的两端分别通过轴承3-2与转轴4连接，各个扇叶3-1的一端固定在套管3-3上。当然，也可不用设置所述套管3-3，而是将各个扇叶3-1之间安装在转轴4上。
图2所示，所述导通机构5包括金属导板5-1，在金属导板5-1的中心设有供转轴4穿入的通孔11。本实施例中，所述金属导板5-1为圆形金属板。以通孔11为中心且于金属导板5-1上均匀间隔开设有呈圆周分布的腰圆孔5-2。所述腰圆孔5-2的孔径长度是以通孔11的中心为圆心、金属导板5-1的半径做圆的圆心角是15-30度所对应的弧长(即为图2中标出的α圆心角所对应的弧长)，两两相邻的腰圆孔5-2与腰圆孔5-2之间的间隔距离是以通孔11的中心为圆心、金属导板5-1的半径做圆的圆心角是25-40度所对应的弧长(即为图2中标出的β圆心角所对应的弧长)。当然，腰圆孔5-2的大小以及设置的间隔距离具体应根据水流动力机构3上的扇叶3-1大小进行相匹配的设置。所述金属导板5-1通过轴承3-2安装在转轴4上并在水流动力机构3的带动下控制金属导板5-1上的腰圆孔5-2是否与碰针6相对应。
如图5所示，所述碰针6包括绝缘壳体13和金属片12，所述绝缘壳体13通过限位件固定在支架1上。所述金属片12安装在绝缘壳体13的其中一端的端部上且在静止状态时与任意一个腰圆孔5-2均对应。即碰针6是静止固定在支架1上的，而金属导板5-1是可随水流动力机构3进行圆周运动的。
总所周知，在船体破损处由于四周的水会蜂拥流入船体内，洋流作用力相对于四周的水面的洋流作用力是最大的，且越靠近破损处洋流作用力逐渐增强。
本发明在工作时：为了保证安全性，选用足够长的电线，将电源8两端相连接的导线7分别套上塑料壳体或者包覆上软质绝缘胶片，并将电源8、扬声器9和发光二级管固定在一安装板上。
1)在使用时，将安装板对应放置在船舶上，操作缆绳2将支架1缓缓放入水中，沿着船长方向，上下左右移动支架1；
2)在远离破洞处，有洋流作用，推动扇叶3-1，带动转轴4转动，金属导板5-1随转轴4旋转，由于金属导板5-1做圆周运动，碰针6在腰圆孔5-2与金属导板5-1之间不断切换，即当碰针6与腰圆孔5-2对应时，电源8上的两根导线7没有同时与金属导板5-1接触，电路断开，扬声器9和发光二极管10不发声；而当碰针6逐渐从腰圆孔5-2所对应的区别离开并与金属导板5-1上的面板接触时，电源8上的两根导线7同时接在金属导板5-1上，此时金属导板5-1相当于一根导线7、连接在电路中，电路被导通，扬声器9发声、发光二极管10亮，但由于洋流作用力较小，金属导板5-1的转动速度慢，扬声器9发出的声音是间断；
3)不断移动支架1，当处于船体破洞处时，海水流进船舶舱内，流速比较快，洋流作用力大，推动扇叶3-1快速转动，转轴4转动速度比较快，带动金属导板5-1高速旋转，碰针6与金属导板5-1上腰圆孔5-2对应的时间短，而与金属导板5-1上面板接触多、甚至达到连续接触的情况，从而使电路始终导通，扬声器9连续发声，即可判断该位置为破洞位置，最后通过缆绳2上的刻度即可知晓破洞所在位置的深度。
本发明通过扬声器9的声音进行判断，当声音是间断的，代表该位置不是破洞位置；当声音是连续的或者是发声的间断频率为最频繁的情况时，即代表该位置是破洞位置，检测破洞位置快速而准确。
以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.用于检测船体破损位置的探测装置，其特征在于：包括缆绳(2)、支架(1)、转轴(4)、电源(8)和扬声器(9)，所述缆绳(2)连接在支架(1)的顶端且在缆绳(2)上标记有刻度，在支架(1)的底端安装有所述转轴(4)，所述转轴(4)上依次设置有水流动力机构(3)和导通机构(5)，所述水流动力机构(3)安装在转轴(4)上并在水流的作用下带动转轴(4)转动，所述导通机构(5)固定在转轴(4)上，所述电源(8)的一端通过导线(7)连接有带金属片(12)的碰针(6)、其另一端通过导线(7)与扬声器(9)连接后穿入转轴(4)内并与导通机构(5)连接，所述碰针(6)固定在支架(1)上并在水流动力机构(3)的转动下与导通机构(5)点触连接；
所述水流动力机构(3)包括套管(3-3)和均匀间隔分布在套管(3-3)的周向上的n个扇叶(3-1)，所述套管(3-3)与转轴(4)同轴设置且套管(3-3)的两端分别通过轴承(3-2)与转轴(4)连接，各个扇叶(3-1)的一端固定在套管(3-3)上，其中n为≥3的整数；
所述导通机构(5)包括金属导板(5-1)，在金属导板(5-1)的中心设有供转轴(4)穿入的通孔(11)，以通孔(11)为中心且于金属导板(5-1)上均匀间隔开设有呈圆周分布的腰圆孔(5-2)，所述金属导板(5-1)通过轴承(3-2)安装在转轴(4)上并在水流动力机构(3)的带动下控制金属导板(5-1)上的腰圆孔(5-2)是否与碰针(6)相对应；
连接有扬声器(9)的导线(7)上还连接有发光二级管。
2.根据权利要求1所述的用于检测船体破损位置的探测装置，其特征在于：所述碰针(6)包括绝缘壳体(13)和金属片(12)，所述绝缘壳体(13)通过限位件固定在支架(1)上，所述金属片(12)安装在绝缘壳体(13)的其中一端的端部上且在静止状态时与任意一个腰圆孔(5-2)均对应。
3.根据权利要求1或2所述的用于检测船体破损位置的探测装置，其特征在于：所述支架(1)为U形结构。
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| Title |
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| Experimental investigation of oil leakage from damaged ships due to collision and grounding;Mohammad Taghi Tavakoli;《Ocean Engineering 》;1894–1907 * |
| 基于单片机的船舶舱室漏水报警系统设计;宋海燕等;《山东工业技术》;23 * |
| 应用负压波技术检测轻烃管道的泄漏;王建;《油气田地面工程》;第26卷(第6期);15 * |
| 高压气在潜艇自浮操纵中的使用研究;刘常波等;《船舶电子工程》;第30卷(第10期);141-142 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108344543A (zh) | 2018-07-31 |
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Legal Events
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