CN115683430A - 缆绳张力测量装置、收放设备及张力测量方法 - Google Patents

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CN115683430A
CN115683430A CN202211157039.5A CN202211157039A CN115683430A CN 115683430 A CN115683430 A CN 115683430A CN 202211157039 A CN202211157039 A CN 202211157039A CN 115683430 A CN115683430 A CN 115683430A
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CN202211157039.5A
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于晓晨
张磊
吕振平
王洪力
董迎恺
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Yantai Jereh Petroleum Equipment and Technologies Co Ltd
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Abstract

本申请涉及缆绳张力检测技术领域,本申请公开一种缆绳张力测量装置、收放设备及张力测量方法。其中缆绳张力测量装置包括第一倾角检测装置、第二倾角检测装置及张力检测件,第一倾角检测装置用于检测导向轮的出缆方向相当于竖直方向的夹角β,第二倾角检测装置用于检测出缆设备中出缆轮的出缆位与所述导向轮间缆绳延伸方向与水平方向的夹角α,张力检测件,设置于所述导向轮,用于检测所述导向轮的出缆位的张力F。与现有技术相比,通过检测夹角β及夹角α,结合张力F能够换算出缆绳实时张力T,以在海浪的影响下船舶产生横摇、纵摇等不同情景下精确检测缆绳的实施张力,进而提高工人在使用缆绳时的安全性。

Description

缆绳张力测量装置、收放设备及张力测量方法
技术领域
本申请涉及缆绳张力检测技术领域,尤其涉及一种缆绳张力测量装置、收放设备及张力测量方法。
背景技术
海洋石油开采作业中,需要使用水下作业设备开展采油作业,也需要定期使用水下机器人操作、检查水下设备使用情况。在作业设备、水下机器人的下放回收过程中,需要使用缆绳,在缆绳收放过程中,由于海面存在波浪,会使船舶始终处于运动状态,在船舶随着波浪升沉、摆动的过程中,缆绳极易由于拉力过大而损坏。
目前常用的缆绳张力检测方式是将销轴传感器安装在导向轮的中心轴处,缆绳经导向轮实现从甲板到水下方向的改变,销轴传感器通过测量缆绳作用在传感器上合力大小,也就是说,这种方式仅能检测出导向轮的出缆位的张力,在实际使用情况下,在海浪的影响下船舶容易产生横摇、纵摇等运动,造成导向轮的出缆位的张力方向相对于销轴传感器测量到的张力的方向不断改变,使得测量结果不准确,影响工人对于缆绳实时张力的判断。
发明内容
为了解决缆绳实施张力测量结果不准确的技术问题,本申请的主要目的在于,提供一种能够在不同情景下精确检测缆绳张力的一种缆绳张力测量装置、收放设备及张力测量方法。
为实现上述发明目的,本申请采用如下技术方案:
根据本申请的一个方面,提供了一种缆绳张力测量装置,包括:
第一倾角检测装置,用于检测导向轮的出缆方向相当于竖直方向的夹角β;
第二倾角检测装置,用于检测出缆设备中出缆轮的出缆位置与导向轮间缆绳延伸方向与水平方向的夹角α;
张力检测件,设置于缓冲器的导向轮,用于检测所述导向轮的出缆位的张力F。
根据本申请的一实施方式,其中所述张力检测件为销轴传感器,所述销轴传感器装配于所述导向轮的轮轴。
根据本申请的一实施方式,其中所述第二倾角检测装置包括第一距离测量件及第二距离测量件,所述第一距离测量件用于检测所述出缆轮的中心与导向轮之间的第一间隔距离a,第二距离测量件用于测量所述出缆轮的出缆位与所述导向轮的出缆位之间的高度差为I,所述导向轮的半径为r,所述出缆轮的半径为R,其中:
Figure BDA0003857372810000011
根据本申请的一实施方式,其中所述第二倾角检测装置还包括缆量检测件,所述缆量检测件用于检测所述出缆轮的出缆位剩余缆绳层数n,所述缆绳的直径为s,所述出缆轮的内层半径为d,其中,R=d+n×s。
根据本申请的一实施方式,其中所述第二倾角检测装置还包括距离检测传感器,所述距离检测传感器用于检测所述出缆轮的出缆位。
根据本申请的一实施方式,其中第一倾角检测装置包括:
第一检测件,设置于甲板,用于当船舶、平台随着波浪产生横摇时,测量所述甲板横摇倾斜角度β1
第二检测件,设置于所述缓冲器,用于测量缓冲器因自主调节或手动控制所产生的横摇方向倾斜角度β2,其中β=β12
根据本申请的另一方面,提供一种收放设备,包括所述的缆绳张力测量装置。
根据本申请的一实施方式,其中还包括:
甲板;
出缆设备,设置于所述甲板的第一安装位,所述出缆设备包括出缆轮,出缆绳缠绕于所述出缆轮上;
旋转架,可转动地设置于所述甲板的第二安装位,所述第一安装位与所述第二安装位之间具有间隔距离;
导向轮,靠近所述旋转架的开放端,缆绳通过所述导向轮换向;
缓冲器,设置于所述旋转架的开放端;
所述出缆设备通过所述出缆轮牵引出缆绳,并依次绕过所述导向轮、所述缓冲器与水下装置连接。
根据本申请的一实施方式,其中所述导向轮包括轮轴,所述导向轮通过轮轴与所述旋转架可转动连接,所述轮轴与所述旋转架之间具有摆动间隙。
根据本申请的另一方面,提供一种张力测量方法,应用于所述收放设备,还包括如下步骤:
获取导向轮的缆绳出缆方向相当于竖直方向的夹角β,出缆设备中出缆轮的出缆位置与所述导向轮之间缆绳延伸方向与水平方向的角α,则所述导向轮的出缆位的张力方向与水平方向的夹角
Figure BDA0003857372810000021
获取所述导向轮的出缆位的张力F,则缆绳的实际张力
Figure BDA0003857372810000022
由上述技术方案可知,本申请的一种缆绳张力测量装置、收放设备及张力测量方法的优点和积极效果在于:
通过第一倾角检测装置检测出夹角导向轮的出缆方向相当于竖直方向的夹角β,在通过所述第二倾角检测装置检测出缆设备中出缆轮的出缆位置与导向轮间缆绳延伸方向与水平方向的夹角α,进而可以得出则所述导向轮的出缆位的张力方向与水平方向的夹角
Figure BDA0003857372810000031
,在通过张力检测件检测所述导向轮的出缆位的张力F后,即可得出缆绳的实际张力
Figure BDA0003857372810000032
,进而,当在海浪的影响下船舶产生横摇、纵摇等运动时,可精确检测缆绳的实际张力T,提高工人对于缆绳实时张力的判断,避免缆绳损坏,可提高工人在使用缆绳时的安全性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种缆绳张力测量装置的整体结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种缆绳张力测量装置的部分结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种缆绳张力测量装置中导向轮位置受力结构示意图。
其中:
10、第一倾角检测装置;11、第一检测件;12、第二检测件;
20、第二倾角检测装置;
30、张力检测件;
1、导向轮;101、轮轴;2、出缆设备;201、出缆轮;3、甲板;4、缓冲器;5、旋转架;6、缆绳。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中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申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
海洋石油开采作业中,需要使用水下作业设备开展采油作业,也需要定期使用水下机器人操作、检查水下设备使用情况。在作业设备、水下机器人的下放回收过程中,需要使用缆绳,在缆绳收放过程中,由于海面存在波浪,会使船舶始终处于运动状态,在船舶随着波浪升沉、摆动的过程中,缆绳极易由于拉力过大而损坏。
目前常用的缆绳张力检测方式是将销轴传感器安装在导向轮的中心轴处,缆绳经导向轮实现从甲板到水下方向的改变,销轴传感器通过测量缆绳作用在传感器上合力大小,也就是说,这种方式仅能检测出导向轮的出缆位的张力,在实际使用情况下,在海浪的影响下船舶容易产生横摇、纵摇等运动,造成导向轮的出缆位的张力方向相对于销轴传感器测量到的张力的方向不断改变,使得测量结果不准确,影响工人对于缆绳实时张力的判断。
根据本申请的一个方面,提供了一种缆绳张力测量装置,包括:
第一倾角检测装置10,用于检测导向轮1的出缆方向相当于竖直方向的夹角β;
第二倾角检测装置20,用于检测出缆设备2中出缆轮201的出缆位置与导向轮1间缆绳延伸方向与水平方向的夹角α;
张力检测件30,设置于缓冲器4的导向轮1,用于检测所述导向轮1的出缆位的张力F。
作为示例,参考图1-图3所示,通过第一倾角检测装置10检测出夹角导向轮1的出缆方向相当于竖直方向的夹角β,在通过所述第二倾角检测装置20检测出缆设备2中出缆轮201的出缆位置与导向轮1间缆绳延伸方向与水平方向的夹角α,进而可以得出则所述导向轮1的出缆位的张力方向与水平方向的夹角
Figure BDA0003857372810000041
,在通过张力检测件30检测所述导向轮1的出缆位的张力F后,即可得出缆绳6的实际张力
Figure BDA0003857372810000042
,进而,当在海浪的影响下船舶产生横摇、纵摇等运动时,可精确检测缆绳6的实际张力T,提高工人对于缆绳6实时张力的判断,避免缆绳6损坏,可提高工人在使用缆绳6时的安全性。
作为示例,本申请是一种适用于船舶、海上平台甲板3收放设备使用的缆绳张力测量方法,具体是通过测量甲板3、缓冲器4的倾角,将二者进行对比,并结合当前绞车的出缆位置,确定通过销轴传感器的两侧缆绳的夹角大小,通过几何关系计算,确定在销轴传感器检测到的张力值所对应的实际缆绳张力。
根据本申请的一实施方式,其中所述张力检测件30为销轴传感器,所述销轴传感器装配于所述导向轮1的轮轴101。
甲板3倾角检测传感器(相当于第一检测件11)安装在甲板3或A架底座上,至少能检测单轴倾斜角度,当船舶、平台随着波浪产生横摇,测量甲板3面横摇倾斜角度。
缓冲器4倾角传感器(相当于第二检测件12)安装在缓冲器4上,缓冲器4相对于A架(相当于旋转架5)可以设定为自主调节或手动控制运动方式。缓冲器4倾角传感器至少能检测单轴倾斜角度,用于测量缓冲器4因自主调节或手动控制所产生的横摇方向倾斜角度。
下放距离检测传感器(相当于距离检测传感器)可以安装在绞车或缓冲器4上,用于测量绞车回收、下放圈数或缆绳出绳长度,根据绞车回收、下放圈数或是出绳长度,可以判断当前脐带缆出缆位置,以此判断脐带缆自绞车至缓冲器4的角度。
销轴张力传感器(相当于张力检测件30)安装在缓冲器4导向轮1轮轴101位置,实时检测张力大小。销轴传感器的工作特性决定,其工作中测力只能测量某个方向上的力,当作用在销轴传感器上的力方向发生变化时,其只能测量预定测力方向上力的大小。
参考图2及图3所示,销轴传感器检测到的力实际是导向轮1两端缆绳的实时张力的合力在销轴传感器测力方向上的分力。合力方向与销轴传感器测力方向的夹角受船舶横摇、纵摇角度与缓冲器4在横摇、纵摇方向上的倾斜角度影响。
收放缆过程中产生变化的角度主要受绞车出缆位置(相当于出缆轮201的出缆位置),船舶/平台甲板3、缓冲器4在横摇方向上的倾斜角度(相当于倾斜角度β2)决定。通过下放距离检测传感器(相当于距离检测传感器)估算绞车出缆位置,就可以确定绞车(相当于出缆设备2)至导向轮1之间的缆绳相对于销轴传感器测力方向的倾斜角度(相当于夹角α);
由于脐带缆(相当于缆绳6)连接着水下设备,从导向轮1出缆后,缆绳始终是垂直的,此时船舶甲板3、缓冲器4会在横摇作用下产生倾斜,通过比较甲板3倾角检测传感器和缓冲器4倾角传感器的差值(相当于夹角β),即可确定出缆张力方向相对于稳定状态下的方向差值(相当于夹角γ)。
如图2图所示,根据本申请的一实施方式,其中所述第二倾角检测装置20包括第一距离测量件及第二距离测量件,所述第一距离测量件用于检测所述出缆轮201的中心与导向轮1之间的第一间隔距离a,第二距离测量件用于测量所述出缆轮201的出缆位与所述导向轮1的出缆位之间的高度差为l,所述导向轮1的半径为r,所述出缆轮201的半径为R,其中:
Figure BDA0003857372810000051
α为绞车与导向轮1间缆绳与水平方向的夹角,根据绞车、导轮间的几何关系,不难求出:
Figure BDA0003857372810000052
作为示例,第二距离测量件可设置为红外距离传感器,检测出缆轮201与导向轮1之间的高度差D,之后I=D+R+r;第一距离测量件可设置为量尺,通过第一距离测量件检测所述出缆轮201的中心与导向轮1之间的第一间隔距离a。
根据本申请的一实施方式,其中所述第二倾角检测装置20还包括缆量检测件,所述缆量检测件用于检测所述出缆轮201的出缆位剩余缆绳层数n,所述缆绳6的直径为s,所述出缆轮201的内层半径为d,其中,R=d+n×s。进而,通过实时更新出缆轮201的半径R,进一步的提高夹角α数值的准确性,也就可提高缆绳6的实际张力T的精度。
作为示例,R的数值只与绞车半径、线缆直径、剩余缆量有关,其中,
R=d+n×s
d为绞车内层半径;
n为出缆位置缆绳层数,在编码器测量剩余缆量的情况下,可以直接判断目前剩余第几层;
s为缆绳直径;
进而,可以根据出缆设备2放出缆绳6的速度及长度,实时更新R的数值,进而提高缆绳6的实际张力T的精度。
根据本申请的一实施方式,其中所述第二倾角检测装置20还包括距离检测传感器,所述距离检测传感器用于检测所述出缆轮201的出缆位。
作为示例,距离检测传感器可设置为下放距离检测传感器,可以安装在绞车或缓冲器4上,用于测量绞车回收、下放圈数或缆绳出绳长度,根据绞车回收、下放圈数或是出绳长度,可以判断当前脐带缆出缆位置,以此判断脐带缆自绞车至缓冲器4的角度。
根据本申请的一实施方式,其中第一倾角检测装置10包括:
第一检测件11,设置于甲板3,用于当船舶、平台随着波浪产生横摇时,测量所述甲板3横摇倾斜角度β1
第二检测件12,设置于所述缓冲器4,用于测量缓冲器4因自主调节或手动控制所产生的横摇方向倾斜角度β2,其中β=β12
作为示例,第一检测件11可设置为甲板3倾角检测传感器,第二检测件12可设置为缓冲器4倾角传感器,β为在横摇作用下,导轮出缆方向相对于预定出缆方向的偏差值,我们假设甲板3倾角检测传感器检测到的横摇偏移角度为β1,缓冲器4倾角传感器检测到的横摇偏移角度为β2,则β=β12
所以在横摇方向,缆绳张力T的值为:
Figure BDA0003857372810000061
通过实时监测夹角β以及夹角γ,通过以及检测所述导向轮1的出缆位的张力F后,即可得出缆绳6的实时张力T,进而提高缆绳6张力检测的精度,提高工人在使用过程中的安全性。
根据本申请的另一方面,提供一种收放设备,包括所述的缆绳6张力测量装置。
根据本申请的一实施方式,其中还包括:
甲板3;
出缆设备2,设置于所述甲板3的第一安装位(图中未标注),所述出缆设备2包括出缆轮201,出缆绳6缠绕于所述出缆轮201上;
旋转架5,可转动地设置于所述甲板3的第二安装位(图中未标注),所述第一安装位与所述第二安装位之间具有间隔距离;
导向轮1,靠近所述旋转架5的开放端,缆绳6通过所述导向轮1换向;
缓冲器4,设置于所述旋转架5的开放端;
所述出缆设备2通过所述出缆轮201牵引出缆绳6,并依次绕过所述导向轮1、所述缓冲器4与水下装置连接。
作为示例,参考图1-图3所示,通过第一倾角检测装置10检测出夹角导向轮1的出缆方向相当于竖直方向的夹角β,在通过所述第二倾角检测装置20检测出缆设备2中出缆轮201的出缆位置与导向轮1间缆绳延伸方向与水平方向的夹角α,进而可以得出则所述导向轮1的出缆位的张力方向与水平方向的夹角
Figure BDA0003857372810000071
,在通过张力检测件30检测所述导向轮1的出缆位的张力F后,即可得出缆绳6的实际张力
Figure BDA0003857372810000072
,进而,当在海浪的影响下船舶产生横摇、纵摇等运动时,可精确检测缆绳6的实际张力T,提高工人对于缆绳6实时张力的判断,避免缆绳6损坏,可提高工人在使用缆绳6时的安全性。
作为示例,本申请是一种适用于船舶、海上平台甲板3收放设备使用的缆绳张力测量方法,具体是通过测量甲板3、缓冲器4的倾角,将二者进行对比,并结合当前绞车的出缆位置,确定通过销轴传感器的两侧缆绳的夹角大小,通过几何关系计算,确定在销轴传感器检测到的张力值所对应的实际缆绳张力。
根据本申请的一实施方式,其中所述张力检测件30为销轴传感器,所述销轴传感器装配于所述导向轮1的轮轴101。
甲板3倾角检测传感器(相当于第一检测件11)安装在甲板3或A架底座上,至少能检测单轴倾斜角度,当船舶、平台随着波浪产生横摇,测量甲板3面横摇倾斜角度。
缓冲器4倾角传感器(相当于第二检测件12)安装在缓冲器4上,缓冲器4相对于A架(相当于旋转架5)可以设定为自主调节或手动控制运动方式。缓冲器4倾角传感器至少能检测单轴倾斜角度,用于测量缓冲器4因自主调节或手动控制所产生的横摇方向倾斜角度。
下放距离检测传感器(相当于距离检测传感器)可以安装在绞车或缓冲器4上,用于测量绞车回收、下放圈数或缆绳出绳长度,根据绞车回收、下放圈数或是出绳长度,可以判断当前脐带缆出缆位置,以此判断脐带缆自绞车至缓冲器4的角度。
销轴张力传感器(相当于张力检测件30)安装在缓冲器4导向轮1轮轴101位置,实时检测张力大小。销轴传感器的工作特性决定,其工作中测力只能测量某个方向上的力,当作用在销轴传感器上的力方向发生变化时,其只能测量预定测力方向上力的大小。
参考图2及图3所示,销轴传感器检测到的力实际是导向轮1两端缆绳的实时张力的合力在销轴传感器测力方向上的分力。合力方向与销轴传感器测力方向的夹角受船舶横摇、纵摇角度与缓冲器4在横摇、纵摇方向上的倾斜角度影响。
收放缆过程中产生变化的角度主要受绞车出缆位置(相当于出缆轮201的出缆位置),船舶/平台甲板3、缓冲器4在横摇方向上的倾斜角度(相当于倾斜角度β2)决定。通过下放距离检测传感器(相当于距离检测传感器)估算绞车出缆位置,就可以确定绞车(相当于出缆设备2)至导向轮1之间的缆绳相对于销轴传感器测力方向的倾斜角度(相当于夹角α);
由于脐带缆(相当于缆绳6)连接着水下设备,从导向轮1出缆后,缆绳始终是垂直的,此时船舶甲板3、缓冲器4会在横摇作用下产生倾斜,通过比较甲板3倾角检测传感器和缓冲器4倾角传感器的差值(相当于夹角β),即可确定出缆张力方向相对于稳定状态下的方向差值(相当于夹角γ)。
如图2图所示,根据本申请的一实施方式,其中所述第二倾角检测装置20包括第一距离测量件及第二距离测量件,所述第一距离测量件用于检测所述出缆轮201的中心与导向轮1之间的第一间隔距离a,第二距离测量件用于测量所述出缆轮201的出缆位与所述导向轮1的出缆位之间的高度差为l,所述导向轮1的半径为r,所述出缆轮201的半径为R,其中:
Figure BDA0003857372810000081
根据本申请的一实施方式,其中所述导向轮1包括轮轴101,所述导向轮1通过轮轴101与所述旋转架5可转动连接,所述轮轴101与所述旋转架5之间具有摆动间隙。
为了减少其他环境因素的干扰,安装销轴传感器的导向轮1应具有摆动功能,也就是使所述轮轴101与所述旋转架5之间具有摆动间隙,能够跟随绞车出缆位置、船舶纵摇等因素摆动。
根据本申请的另一方面,提供一种张力测量方法,应用于所述收放设备,还包括如下步骤:
获取导向轮1的缆绳6出缆方向相当于竖直方向的夹角β,出缆设备2中出缆轮201的出缆位置与所述导向轮1之间缆绳延伸方向与水平方向的角α,则所述导向轮1的出缆位的张力方向与水平方向的夹角
Figure BDA0003857372810000082
获取所述导向轮1的出缆位的张力F,则缆绳6的实际张力
Figure BDA0003857372810000091
通过第一倾角检测装置10检测出夹角导向轮1的出缆方向相当于竖直方向的夹角β,在通过所述第二倾角检测装置20检测出缆设备2中出缆轮201的出缆位置与导向轮1间缆绳延伸方向与水平方向的夹角α,进而可以得出则所述导向轮1的出缆位的张力方向与水平方向的夹角
Figure BDA0003857372810000092
,在通过张力检测件30检测所述导向轮1的出缆位的张力F后,即可得出缆绳6的实际张力
Figure BDA0003857372810000093
,进而,当在海浪的影响下船舶产生横摇、纵摇等运动时,可精确检测缆绳6的实际张力T,提高工人对于缆绳6实时张力的判断,避免缆绳6损坏,可提高工人在使用缆绳6时的安全性。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种缆绳张力测量装置,其特征在于,包括:
第一倾角检测装置(10),用于检测导向轮(1)的出缆方向相当于竖直方向的夹角β;
第二倾角检测装置(20),用于检测出缆设备(2)中出缆轮(201)的出缆位与所述导向轮(1)间缆绳延伸方向与水平方向的夹角α;
张力检测件(30),设置于所述导向轮(1),用于检测所述导向轮(1)的出缆位的张力F。
2.如权利要求1所述的缆绳张力测量装置,其特征在于,所述张力检测件(30)为销轴传感器,所述销轴传感器装配于所述导向轮(1)的轮轴(101)。
3.如权利要求1所述的缆绳张力测量装置,其特征在于,所述第二倾角检测装置(20)包括第一距离测量件及第二距离测量件,所述第一距离测量件用于检测所述出缆轮(201)的中心与导向轮(1)之间的第一间隔距离a,第二距离测量件用于测量所述出缆轮(201)的出缆位与所述导向轮(1)的出缆位之间的高度差为I,所述导向轮(1)的半径为r,所述出缆轮(201)的半径为R,其中:
Figure FDA0003857372800000011
4.如权利要求3所述的缆绳张力测量装置,其特征在于,所述第二倾角检测装置(20)还包括缆量检测件,所述缆量检测件用于检测所述出缆轮(201)的出缆位剩余缆绳层数n,所述缆绳(6)的直径为s,所述出缆轮(201)的内层半径为d,其中,R=d+n×s。
5.如权利要求3所述的缆绳张力测量装置,其特征在于,所述第二倾角检测装置(20)还包括距离检测传感器,所述距离检测传感器用于检测所述出缆轮(201)的出缆位。
6.如权利要求1所述的缆绳张力测量装置,其特征在于,第一倾角检测装置(10)包括:
第一检测件(11),设置于甲板(3),用于当船舶、平台随着波浪产生横摇时,测量所述甲板(3)横摇倾斜角度β1
第二检测件(12),设置于所述缓冲器(4),用于测量缓冲器(4)因自主调节或手动控制所产生的横摇方向倾斜角度β2,其中β=β12
7.一种收放设备,其特征在于,包括权利要求1-6任一项所述的缆绳(6)张力测量装置。
8.如权利要求7所述的收放设备,其特征在于,还包括:
甲板(3);
出缆设备(2),设置于所述甲板(3)的第一安装位,所述出缆设备(2)包括出缆轮(201),出缆绳(6)缠绕于所述出缆轮(201)上;
旋转架(5),可转动地设置于所述甲板(3)的第二安装位,所述第一安装位与所述第二安装位之间具有间隔距离;
导向轮(1),靠近所述旋转架(5)的开放端,缆绳(6)通过所述导向轮(1)换向;
缓冲器(4),设置于所述旋转架(5)的开放端;
所述出缆设备(2)通过所述出缆轮(201)牵引出缆绳(6),并依次绕过所述导向轮(1)、所述缓冲器(4)与水下装置连接。
9.如权利要求8所述的收放设备,其特征在于,所述导向轮(1)包括轮轴(101),所述导向轮(1)通过轮轴(101)与所述旋转架(5)可转动连接,所述轮轴(101)与所述旋转架(5)之间具有摆动间隙。
10.一种张力测量方法,其特征在于,应用于权利要求7-9任一项所述收放设备,还包括如下步骤:
获取导向轮(1)的缆绳(6)出缆方向相当于竖直方向的夹角β,出缆设备(2)中出缆轮(201)的出缆位置与所述导向轮(1)之间缆绳延伸方向与水平方向的角α,则所述导向轮(1)的出缆位的张力方向与水平方向的夹角
Figure FDA0003857372800000021
获取所述导向轮(1)的出缆位的张力F,则缆绳(6)的实际张力
Figure FDA0003857372800000022
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