CN109436196A - 船舶倾斜试验装置、船舶及船舶倾斜试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及船舶倾斜试验技术领域,尤其是涉及一种船舶倾斜试验装置、船舶及船舶倾斜试验方法,以缓解现有技术中存在的船舶倾斜试验的人为主观因素导致误差过大的技术问题。该船舶倾斜试验装置,包括分别设置于船舶两舷的激光发射机构和激光感应机构;激光感应机构设置有横向可移动的感应平面,感应平面用于感应由激光发射机构发出的激光以形成激光点位。本发明通过利用现有激光技术,不仅可改善试验环境,避免周围环境对试验结果的影响,还可以对试验数据进行完全客观记录,提高试验数据的准确性和精度,避免人为因素对试验结果的影响。
Description
技术领域
本发明涉及船舶倾斜试验技术领域,尤其是涉及一种船舶倾斜试验装置、船舶及船舶倾斜试验方法。
背景技术
船舶完工后,都需要进行倾斜试验,用以确定船舶的重量和重心位置。
常规倾斜试验装置如图1所示:摆线挂在舱口位置处,内底布置油槽,油槽上覆盖带刻度的标尺,由于船舶受波浪影响存在微小的晃动,分别读取摆锤在初始状态和倾斜后状态的位置,通常读取10组数据,取平均值。通过两个位置之间的差值δl和摆线的长度l,见图2,计算得到船舶的横倾角度,而其中W为移动重块重量,L为重块移动距离,Δ为排水量,均为已知数据,从而计算船舶的初稳性高度GM。根据KG=KM-GM,其中KM为恒稳性高度(定值),从而计算得到船舶的重心高度KG。
目前进行倾斜试验的装置主要是摆锤。为保证摆线长度,摆锤一般需要挂在舱内或露天上建端部。挂在舱内时,周围环境黑暗,需要借助灯光,且倾斜试验持续时间较长,人员多次爬进爬出货舱,容易发生危险;挂在露天位置时,受周围环境影响较大,较小的风就会引起摆锤较大的摆动,导致数据有误。另外,由于试验人员视线点不同,以及主观判断等因素,难以对试验过程数据进行完全客观记录,甚至在监管不严格的情况下,为了保证试验结果,可人为拟造数据,对船舶的后期营运构成潜在危险。
总结而言,现有技术中的船舶倾斜试验的人为主观因素导致误差过大的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船舶倾斜试验装置、船舶及船舶倾斜试验方法,以缓解现有技术中存在的船舶倾斜试验的人为主观因素导致误差过大的技术问题。
为缓解上述技术问题,本发明提供的技术方案在于:
一种船舶倾斜试验装置,包括分别设置于船舶两舷的激光发射机构和激光感应机构;
所述激光感应机构设置有横向可移动的感应平面,所述感应平面用于感应由所述激光发射机构发出的激光以形成激光点位。
更进一步地,
所述激光感应机构包括感应卷纸,以及设置于所述感应卷纸横向两侧的收入端和存储端;
所述感应卷纸的一端卷绕于所述存储端并由所述存储端展开直至另一端卷绕于所述收入端,位于所述收入端和所述存储端之间的处于展开状态的感应卷纸为所述感应平面。
更进一步地,
所述激光感应机构还包括挡风板,所述挡风板设置于所述感应平面的背离所述激光发射机构的一侧。
更进一步地,
所述激光发射机构包括激光笔,所述激光笔的发射端朝向所述激光感应机构。
更进一步地,
所述激光发射机构还包括水平仪,所述水平仪用于调节所述激光笔的水平度。
一种船舶,包括上述的船舶倾斜试验装置。
一种船舶倾斜试验方法,包括:
激光发射机构在船舶平衡的状态下发射激光至所述激光感应机构,位于第一位置的激光感应机构感应并记录所述平衡状态下的第一激光点位;
所述激光发射机构在船舶倾斜的状态下发射激光至所述激光感应机构,位于第二位置的激光感应机构感应并记录所述倾斜状态下的第二激光点位;
测量激光发射机构和激光感应机构之间的横向距离L,以及所述第一激光点位和所述第二激光点位的纵向距离δL。
更进一步地,
在获得所述第一激光点位和所述第二激光点位的过程中,所述激光感应机构中的感应卷纸由所述第一位置横向移动至所述第二位置。
更进一步地,
激光感应机构获得不同时刻点的激光点位图谱。
更进一步地,
计算船舶的横倾角度,其中,θ为横倾角度。
本实施例提供的船舶倾斜试验装置的测量步骤具体为:
第一、试验初始状态下,船舶处于平衡状态,激光发射机构发射激光至激光感应机构,位于第一位置(试验初始状态下激光感应机构对应的位置)的激光感应机构感应并记录船舶在平衡状态下的第一激光点位;
第二,激光发射机构在船舶倾斜状态下发射激光至激光感应机构,位于第二位置的激光感应机构感应并记录倾斜状态下的第二激光点位。
第三,测量激光发射机构和激光感应机构之间的横向距离L,以及第一激光点位和第二激光点位的纵向距离δL。
计算而其中W为移动重块重量,L为重块移动距离,Δ为排水量,均为已知数据,从而计算船舶的初稳性高度GM。根据KG=KM-GM,其中,KM为恒稳性高度,从而计算得到船舶的重心高度KG。
本实施例提供的船舶倾斜试验装置所能实现的技术效果在于:
本发明通过利用现有激光技术,不仅可改善试验环境,避免周围环境对试验结果的影响,还可以对试验数据进行完全客观记录,提高试验数据的准确性和精度,避免人为因素对试验结果的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的船舶倾斜试验的原理图;
图2为图1中A-A方向的标尺的示意图;
图3为本实施例提供的船舶倾斜试验的原理图;
图4为本实施例提供的船舶倾斜试验装置中的激光感应机构在图3的B向示意图;
图5为本实施例提供的船舶倾斜试验装置中的激光感应机构在图4的e向的示意图;
图6为本实施例提供的船舶倾斜试验装置中的激光感应机构在图5的D向的示意图;
图7为本发明实施例提供的船舶倾斜试验装置中的激光发射机构的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的船舶倾斜试验装置中的激光感应机构在不同时刻点获得的激光点位图谱。
图标:100-激光发射机构;200-激光感应机构;210-感应卷纸;220-收入端;230-存储端;240-挡风板;250-支架;110-激光笔;120-水平仪;001-第一激光点位;002-第二激光点位。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对实施例1和实施例2进行详细描述:图1为现有技术中的船舶倾斜试验的原理图;图2为图1中A-A方向的标尺的示意图;图3为本实施例提供的船舶倾斜试验的原理图;图4为本实施例提供的船舶倾斜试验装置中的激光感应机构在图3的B向示意图;图5为本实施例提供的船舶倾斜试验装置中的激光感应机构在图4的e向的示意图;图6为本实施例提供的船舶倾斜试验装置中的激光感应机构在图5的D向的示意图;图7为本发明实施例提供的船舶倾斜试验装置中的激光发射机构的结构示意图;图8为本发明实施例提供的船舶倾斜试验装置中的激光感应机构在不同时刻点获得的激光点位图谱。
实施例1
本实施例提供了一种船舶倾斜试验装置,包括分别设置于船舶两舷的激光发射机构100和激光感应机构200;
激光感应机构200设置有横向可移动的感应平面,感应平面用于感应由激光发射机构100发出的激光以形成激光点位。
本实施例提供的船舶倾斜试验装置的工作原理具体为:
第一、试验初始状态下,船舶处于平衡状态,激光发射机构100发射激光至激光感应机构200,位于第一位置(试验初始状态下激光感应机构200对应的位置)的激光感应机构200感应并记录船舶在平衡状态下的第一激光点位001;
第二、激光感应机构200的感应平面由第一位置横向移动至第二位置;
第三、测量激光发射机构100和激光感应机构200之间的横向距离L,以及第一激光点位001和第二激光点位002的纵向距离δL。
计算而其中W为移动重块重量,L为重块移动距离,Δ为排水量,均为已知数据,从而计算船舶的初稳性高度GM。根据KG=KM-GM,其中,KM为恒稳性高度,从而计算得到船舶的重心高度KG。
本实施例提供的船舶倾斜试验装置所能实现的技术效果在于:
本发明通过利用现有激光技术,不仅可改善试验环境,避免周围环境对试验结果的影响,还可以对试验数据进行完全客观记录,提高试验数据的准确性和精度,避免人为因素对试验结果的影响。
本实施例的可选方案中,较为优选地,
激光感应机构200包括感应卷纸210,以及设置于感应卷纸210横向两侧的收入端220和存储端230;感应卷纸210的一端卷绕于存储端230并由存储端230展开直至另一端卷绕于收入端,位于收入端220和存储端230之间的处于展开状态的感应卷纸210为感应平面。
较为优选地,收入端220设置有卷轴,感应卷纸210的一端缠绕于上述卷轴,并可围绕上述卷轴展开或者收拢。
较为优选地,存储端230设置有卷轴,感应卷纸210的另一端缠绕于该卷轴,并可围绕上述卷轴展开或者收拢。存储端230的卷轴和收入端220的卷轴的转动方向相同并同步作业。
较为优选地,存储端230和收入端220均设置有电动转盘,存储端230和收入端220的转轴均设置于电动转盘上并能够随电动转盘的转动而转动,实验者可以通过控制相应的电动转盘的转速以调节感应平面横向移动的速度。
本实施例中,较为优选地,
激光感应机构200还包括挡风板240,挡风板240设置于感应平面的背离激光发射机构100的一侧。挡风板240可以设置为平面板状结构,其平面用于支撑激光感应机构200的感应平面。
本实施例中,较为优选地,
激光感应机构还包括支架250,支架250与挡风板240连接,用于支撑挡风板以及位于挡风板两侧的收入端220和存储端230。
本实施例中,较为优选地,
激光发射机构100包括激光笔110,激光笔110的发射端朝向激光感应机构200。更进一步地,激光笔110的开启与关闭可遥控控制,例如在激光笔110上设置遥控开关,另外设置一遥控器,遥控器可控制遥控开关的开启或关闭。
本实施例中,较为优选地,
激光发射机构100还包括水平仪120,水平仪120用于调节激光笔110的水平度。当水平仪120显示激光发射装置处于水平状态时,此时激光发射装置发出的激光刻判定为船舶平衡状态下的激光。
实施例2
本实施例提供了一种船舶,包括实施例1述及的船舶倾斜试验装置。由于该船舶配备了上述的船舶倾斜试验装置,因此具备船舶倾斜试验装置所具备的一切有益效果。
实施例3
本实施例提供了一种船舶倾斜试验方法,其具体包括以下步骤:
S1、激光发射机构100在平衡状态下发射激光至激光感应机构200,位于第一位置的激光感应机构200感应并记录平衡状态下的第一激光点位001;
S2、激光发射机构100在船舶倾斜的状态下发射激光至激光感应机构200,位于第二位置的激光感应机构200感应并记录倾斜状态下的第二激光点位002;
S3、测量激光发射机构100和激光感应机构200之间的横向距离L,以及第一激光点位001和第二激光点位002的纵向距离δL。
更进一步地,
在获得第一激光点位001和第二激光点位002的过程中,激光感应机构200中的感应卷纸210由第一位置横向移动至第二位置。感应卷纸210的横向移动可以使得感应卷纸210获得不同时刻点的激光点位,从而得到激光点位图谱,实验者可以从上述的激光点位图谱中观察船舶在不同时刻点的倾斜情况。
更进一步地,
S5、计算而其中W为移动重块重量,L为重块移动距离,Δ为排水量,均为已知数据,从而计算船舶的初稳性高度GM。根据KG=KM-GM,其中,KM为恒稳性高度,从而计算得到船舶的重心高度KG。
本实施例提供的船舶倾斜试验装置所能实现的技术效果在于:
本发明通过利用现有激光技术,不仅可改善试验环境,避免周围环境对试验结果的影响,还可以对试验数据进行完全客观记录,提高试验数据的准确性和精度,避免人为因素对试验结果的影响。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种船舶倾斜试验装置,其特征在于,包括分别设置于船舶两舷的激光发射机构和激光感应机构;
所述激光感应机构设置有横向可移动的感应平面,所述感应平面用于感应由所述激光发射机构发出的激光以形成激光点位。
2.根据权利要求1所述的船舶倾斜试验装置,其特征在于,
所述激光感应机构包括感应卷纸,以及设置于所述感应卷纸横向两侧的收入端和存储端;
所述感应卷纸的一端卷绕于所述存储端并由所述存储端展开直至另一端卷绕于所述收入端,位于所述收入端和所述存储端之间的处于展开状态的感应卷纸为所述感应平面。
3.根据权利要求2所述的船舶倾斜试验装置,其特征在于,
所述激光感应机构还包括挡风板,所述挡风板设置于所述感应平面的背离所述激光发射机构的一侧。
4.根据权利要求1所述的船舶倾斜试验装置,其特征在于,
所述激光发射机构包括激光笔,所述激光笔的发射端朝向所述激光感应机构。
5.根据权利要求4所述的船舶倾斜试验装置,其特征在于,
所述激光发射机构还包括水平仪,所述水平仪用于调节所述激光笔的水平度。
6.一种船舶,其特征在于,包括如权利要求1-5任一项所述的船舶倾斜试验装置。
7.一种船舶倾斜试验方法,其特征在于,包括:
激光发射机构在船舶平衡的状态下发射激光至激光感应机构,位于第一位置的激光感应机构感应并记录平衡状态下的第一激光点位;
所述激光发射机构在船舶倾斜的状态下发射激光至所述激光感应机构,位于第二位置的激光感应机构感应并记录倾斜状态下的第二激光点位;
测量激光发射机构和激光感应机构之间的横向距离L,以及所述第一激光点位和所述第二激光点位的纵向距离δL。
8.根据权利要求7所述的船舶倾斜试验方法,其特征在于:
在获得所述第一激光点位和所述第二激光点位的过程中,所述激光感应机构中的感应卷纸由所述第一位置横向移动至所述第二位置。
9.根据权利要求8所述的船舶倾斜试验方法,其特征在于:
激光感应机构获得不同时刻点的激光点位图谱。
10.根据权利要求9所述的船舶倾斜试验方法,其特征在于:
计算船舶的横倾角度,其中,θ为横倾角度。
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