CN116788459A - 一种船舶耐波性试验装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船舶耐波性试验装置及其方法，所述壳体的内部中空设置有检测腔，所述检测腔内设置有用于与船体连接的连杆，所述连杆的下端贯穿所述壳体且连接有用于实验的船体，所述连杆的上端连接有用于检测船体移动的检测装置。有益效果：通过设置的检测装置，可以通过霍尔效应将变化的磁场转化为输出电压的变化，从而对船体受到波浪抨击而发生的偏移进行检测，减少船体在耐波性实验中受到的干扰，从而减少实验产生的误差，使实验更加精准，使船舶耐波性实验装置更加实用，利于推广。

Description

一种船舶耐波性试验装置及其方法

技术领域

本发明涉及船舶测量的技术领域，具体来说，涉及一种船舶耐波性试验装置及其方法。

背景技术

耐波性是指船舶在风浪等外力作用下，产生摇荡运动以及砰击、上浪、失速等现象时仍具有足够的稳性和船体结构强度，并能保持一定的航速安全航行的性能。

耐波性是舰艇重要性能之一，直接影响到舰艇在波浪中的航行性能及战斗性能。舰艇在风浪中航行经常要遭受到风浪干扰所产生的各种摇荡运动及砰击、上浪、失速、球鼻艏出水、螺旋桨飞车和波浪附加弯矩及砰击振动弯矩等影响，而此时舰艇仍需具有足够的稳性和船体结构强度，并能保持一定的航速安全航行。

在对船体的耐波性实验中，大部分是将船体放置在拖曳水池中进行的，而在船体的耐波性实验中，因为船体的首尾需要加装绳索固定在拖车上，所以会导致船体在波浪中发生艏摇，导致测量结果发生偏差，影响最终实验精度。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船舶耐波性试验装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据发明的一个方面，提供了一种船舶耐波性试验装置。

该船舶耐波性试验装置，所述壳体的内部中空设置有检测腔，所述检测腔内设置有用于与船体连接的连杆，所述连杆的下端贯穿所述壳体且连接有用于实验的船体，所述连杆的上端连接有用于检测船体移动的检测装置。

进一步的，所述检测装置包括检测组件一和检测组件二，所述连杆的上端设置有用于检测船体垂直移动的检测组件一，所述连杆的外侧设置有多组用于检测船体横向移动的检测组件二。

进一步的，所述检测组件一包括永磁体和霍尔传感器，所述连杆的上端通过水平单元连接有永磁体，所述检测腔的上端内壁固定连接有霍尔传感器，所述霍尔传感器位于所述永磁体的正上方。

进一步的，所述水平单元包括配重块、活动杆和支撑台，所述连杆的上端内凹形成一个圆槽，所述圆槽的内壁内凹形成一个环状槽，所述圆槽内设置有活动杆，所述活动杆的两端固定连接有滑动套设在所述环状槽内的转轴，所述活动杆的下端固定连接有用于保持平衡的配重块，所述活动杆的上端固定连接有用于与所述永磁体固定连接的支撑台。

进一步的，所述检测组件二包括挡板、滑杆、套筒和复位单元，所述检测腔的侧壁固定连接有多个套筒，所述套筒内均滑动套设有滑杆，所述滑杆位于所述套筒的一端与所述套筒之间设置有检测组件一和复位单元，所述套筒的另一端固定连接有与连杆的外壁接触的挡板。

进一步的，所述复位单元包括电磁铁和压力传感器，所述挡板靠近所述连杆的一侧嵌设有用于检测压力的压力传感器，所述套筒内远离所述滑杆的一侧固定连接有用于推动滑杆复位的电磁铁，所述压力传感器与所述电磁铁电性连接。

进一步的，当所述滑杆伸出所述套筒最大值时，所述挡板与所述连杆的外壁接触，且所述压力传感器与所述连杆之间无挤压。

根据本发明的另一方面，提供了一种船舶耐波性试验方法，用于上述船舶耐波性试验装置。

该船舶耐波性试验方法，包括以下步骤：

S101，将连杆穿过壳体并且伸入壳体内；

S102，在连杆上的水平单元固定连接永磁体；

S103，在工作腔的上端内壁固定连接霍尔传感器；

S104，在工作腔的侧壁固定连接有多个检测组件二；

S105，电磁铁通电后推动滑杆伸出，使挡板与连杆的侧壁接触；

S106，在连杆的下端连接用于检测的船体。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)、通过设置的检测装置，可以通过霍尔效应将变化的磁场转化为输出电压的变化，从而对船体受到波浪抨击而发生的偏移进行检测，减少船体在耐波性实验中受到的干扰，从而减少实验产生的误差，使实验更加精准，使船舶耐波性实验装置更加实用，利于推广。

(2)、通过设置的水平单元，可以在连杆发生倾斜的时候，通过配重块的重力使活动杆保持竖直，从而使支撑台保持水平，使永磁体与霍尔传感器之间保持平行，进而避免永磁体倾斜导致磁场变化影响检测精度。

(3)、通过设置的复位单元，可以在连杆偏移挤压挡板的时候使电磁铁断电停止推动滑杆，避免船体偏移的过程中受到干扰影响数据，而在船体回正之后，压力传感器不在受到压迫后会使电磁铁恢复供电，推动滑杆复位，使挡板始终保持与栏杆的接触，从而使连杆在偏移的时候可以更加灵敏的相应，对数据进行检测。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是根据本发明实施例的一种船舶耐波性试验装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种船舶耐波性试验装置的内部结构示意图；

图3是根据本发明实施例的一种船舶耐波性试验装置中检测组件二的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种船舶耐波性试验装置中水平单元的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的一种船舶耐波性试验方法的流程图。

附图标记：

1、壳体；2、检测腔；3、连杆；4、检测装置；41、检测组件一；411、永磁体；412、霍尔传感器；42、检测组件二；421、挡板；422、滑杆；423、套筒；424、复位单元；424a、电磁铁；424b、压力传感器；5、水平单元；51、配重块；52、活动杆；53、支撑台；6、圆槽；7、环状槽；8、支撑架。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对发明做出进一步的描述：

实施例一：

请参阅图1-5，根据本发明实施例的一种船舶耐波性试验装置，所述壳体1的内部中空设置有检测腔2，所述检测腔2内设置有用于与船体连接的连杆3，所述连杆3的下端贯穿所述壳体1且连接有用于实验的船体，所述连杆3的上端连接有用于检测船体移动的检测装置4。

通过本发明的上述方案，通过设置的检测腔2内的检测装置4，当船体在实验中受到波浪顶起的时候，船体上移的时候会带动连杆3上移，从而使检测腔2内的永磁体411上移，使永磁体411与霍尔传感器412之间的间距减小，从而通过霍尔传感器412测出船体受波浪抨击而上移的幅度，当波浪过去之后，船体下移会带动连杆3下移，从而使永磁体411与霍尔传感器412之间的间距增大，进而检测船体下移的距离，而当船体受到波浪抨击而左右偏移的时候，带动连杆3移动，从而使连杆3位于检测腔2内的一端反向偏移，从而挤压挡板421使滑杆422滑入套筒423内，通过套筒423内的检测组件一41检测出船体的偏移距离，这种检测方式没有绳索的拖拽，从而不会对船体在耐波性实践中产生干扰，有效地提升耐波性时间中的检测精度。

实施例二：

请参阅图2和图4，根据本发明实施例的一种船舶耐波性试验装置，所述检测装置4包括检测组件一41和检测组件二42，所述连杆3的上端设置有用于检测船体垂直移动的检测组件一41，所述连杆3的外侧设置有多组用于检测船体横向移动的检测组件二42，所述检测组件一41包括永磁体411和霍尔传感器412，所述连杆3的上端通过水平单元5连接有永磁体411，所述检测腔2的上端内壁固定连接有霍尔传感器412，所述霍尔传感器412位于所述永磁体411的正上方，所述水平单元5包括配重块51、活动杆52和支撑台53，所述连杆3的上端内凹形成一个圆槽6，所述圆槽6的内壁内凹形成一个环状槽7，所述圆槽6内设置有活动杆52，所述活动杆52的两端固定连接有滑动套设在所述环状槽7内的转轴，所述活动杆52的下端固定连接有用于保持平衡的配重块51，所述活动杆52的上端固定连接有用于与所述永磁体411固定连接的支撑台53。

通过本发明的上述方案，通过设置的永磁体411和霍尔传感器412，可以通过船体在耐波性实验中移动而改变连杆3的位置的时候，改变永磁体411与霍尔传感器412之间的距离，将变化的磁场转化为输出电压的变化，从而通过处理器(现有技术，不过多赘述)分析船体的移动距离，提升检测的精度，而提供给设置的水平单元5，可以在连杆3发生倾斜的时候，通过配重块51的重力使活动杆52保持竖直，从而使支撑台53保持水平，使永磁体411与霍尔传感器412之间保持平行，进而避免永磁体411倾斜导致磁场变化影响检测精度。通过设置的环状槽7和环状槽7内用于连接活动杆52的转轴，使连杆3在任意角度倾斜的时候，通过转轴在环状槽7内的转动与配重块51之间的配合，可以保证永磁体411与霍尔传感器412之间一直保持水平。

实施例三：

请参阅图2-3，根据本发明实施例的一种船舶耐波性试验装置，所述检测组件二42包括挡板421、滑杆422、套筒423和复位单元424，所述检测腔2的侧壁固定连接有多个套筒423，所述套筒423内均滑动套设有滑杆422，所述滑杆422位于所述套筒423的一端与所述套筒423之间设置有检测组件一41和复位单元424，所述套筒423的另一端固定连接有与连杆3的外壁接触的挡板421，所述复位单元424包括电磁铁424a和压力传感器424b，所述挡板421靠近所述连杆3的一侧嵌设有用于检测压力的压力传感器424b，所述套筒423内远离所述滑杆422的一侧固定连接有用于推动滑杆422复位的电磁铁424a，所述压力传感器424b与所述电磁铁424a电性连接，当所述滑杆422伸出所述套筒423最大值时，所述挡板421与所述连杆3的外壁接触，且所述压力传感器424b与所述连杆3之间无挤压。

通过本发明的上述方案，通过设置的挡板421，使船体受到波浪抨击而左右偏移的时候，带动连杆3移动，从而使连杆3位于检测腔2内的一端反向移动，对挡板421产生挤压，从而挤压挡板421内的压力传感器424b，使压力传感器424b发出信号给控制器停止电磁铁424a的供电，使滑杆422在套筒423内滑动的时候不会受到影响，随后使挡板421将滑杆422压入套筒423内，从而使套筒423内的永磁体411和霍尔传感器412之间的间距减小(参阅图3)，随后通过处理器分析船体偏移的距离，而在船体回正之后，因为挡板421不在受到连杆3的挤压，使压力传感器424b不在受到压迫，从而通过电磁铁424a通电产生磁力推动永磁体411远离霍尔传感器412，而在电磁铁424a推动滑杆422复位的过程中，产生的磁场对霍尔传感器412产生的干扰可以通过设置滤波进行过滤，避免干扰实验结果。

实施例四：

请参阅图5，根据本发明实施例的一种船舶耐波性试验方法，包括以下步骤：

S101，将连杆3穿过壳体1并且伸入壳体1内；

S102，在连杆3上的水平单元5固定连接永磁体411；

S103，在工作腔的上端内壁固定连接霍尔传感器412；

S104，在工作腔的侧壁固定连接有多个检测组件二42；

S105，电磁铁424a通电后推动滑杆422伸出，使挡板421与连杆3的侧壁接触；

S106，在连杆3的下端连接用于检测的船体。

通过本发明的上述方案，通过上述的流程，可以有效的避免船体在进行耐波性实验的时候受到外力的干扰，并且设置的检测组件一41和检测组件二42可以实时精准的对船体的当前运动状态进行检测，从而增加实验的精度，使实验更加精准，有效的提升船舶耐波性实验装置的实用性。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，当船体被波浪顶起的时候，船体上移带动连杆3上移，从而通过检测组件一41检测出船体的上移幅度，而船体受到波浪抨击而偏移的时候，带动连杆3偏移，从而使连杆3挤压检测组件二42对船体的偏移幅度进行检测，有效的提升实验精度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种船舶耐波性试验装置，包括支撑架(8)和固定连接在支撑架(8)下端的壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)的内部中空设置有检测腔(2)，所述检测腔(2)内设置有用于与船体连接的连杆(3)，所述连杆(3)的下端贯穿所述壳体(1)且连接有用于实验的船体，所述连杆(3)的上端连接有用于检测船体移动的检测装置(4)。

2.根据权利要求1所述的一种船舶耐波性试验装置，其特征在于，所述检测装置(4)包括检测组件一(41)和检测组件二(42)，所述连杆(3)的上端设置有用于检测船体垂直移动的检测组件一(41)，所述连杆(3)的外侧设置有多组用于检测船体横向移动的检测组件二(42)。

3.根据权利要求2所述的一种船舶耐波性试验装置，其特征在于，所述检测组件一(41)包括永磁体(411)和霍尔传感器(412)，所述连杆(3)的上端通过水平单元(5)连接有永磁体(411)，所述检测腔(2)的上端内壁固定连接有霍尔传感器(412)，所述霍尔传感器(412)位于所述永磁体(411)的正上方。

4.根据权利要求3所述的一种船舶耐波性试验装置，其特征在于，所述水平单元(5)包括配重块(51)、活动杆(52)和支撑台(53)，所述连杆(3)的上端内凹形成一个圆槽(6)，所述圆槽(6)的内壁内凹形成一个环状槽(7)，所述圆槽(6)内设置有活动杆(52)，所述活动杆(52)的两端固定连接有滑动套设在所述环状槽(7)内的转轴，所述活动杆(52)的下端固定连接有用于保持平衡的配重块(51)，所述活动杆(52)的上端固定连接有用于与所述永磁体(411)固定连接的支撑台(53)。

5.根据权利要求2所述的一种船舶耐波性试验装置，其特征在于，所述检测组件二(42)包括挡板(421)、滑杆(422)、套筒(423)和复位单元(424)，所述检测腔(2)的侧壁固定连接有多个套筒(423)，所述套筒(423)内均滑动套设有滑杆(422)，所述滑杆(422)位于所述套筒(423)的一端与所述套筒(423)之间设置有检测组件一(41)和复位单元(424)，所述套筒(423)的另一端固定连接有与连杆(3)的外壁接触的挡板(421)。

6.根据权利要求5所述的一种船舶耐波性试验装置，其特征在于，所述复位单元(424)包括电磁铁(424a)和压力传感器(424b)，所述挡板(421)靠近所述连杆(3)的一侧嵌设有用于检测压力的压力传感器(424b)，所述套筒(423)内远离所述滑杆(422)的一侧固定连接有用于推动滑杆(422)复位的电磁铁(424a)，所述压力传感器(424b)与所述电磁铁(424a)电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种船舶耐波性试验装置，其特征在于，当所述滑杆(422)伸出所述套筒(423)最大值时，所述挡板(421)与所述连杆(3)的外壁接触，且所述压力传感器(424b)与所述连杆(3)之间无挤压。

8.一种船舶耐波性试验方法，其特征在于，用于权利要求1所述的船舶耐波性试验装置，包括以下步骤：

S101，将连杆(3)穿过壳体(1)并且伸入壳体(1)内；

S102，在连杆(3)上的水平单元(5)固定连接永磁体(411)；

S103，在工作腔的上端内壁固定连接霍尔传感器(412)；

S104，在工作腔的侧壁固定连接有多个检测组件二(42)；

S105，电磁铁(424a)通电后推动滑杆(422)伸出，使挡板(421)与连杆(3)的侧壁接触；

S106，在连杆(3)的下端连接用于检测的船体。