CN201780153U - 海上简易称量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种海上简易称量装置。该装置包括可摇摆支架和滑动钓钩。所述可摇摆支架包括一内嵌有球形转轴的悬挂轴瓦，所述球形转轴通过连接复数根连接杆与一半圆形钓钩滑道连接；所述半圆形钓钩滑道在半圆形的滑道上安置有两条滑槽，两条滑槽中间留有使滑动钓钩可以沿半圆形滑道来回滑动的间隙；所述滑动钓钩的上端为两个通过轴连接杆连接，且沿半圆形钓钩滑道的两条滑槽运动的转向轮；所述轴连接杆的厚度小于两条滑槽之间的间隙，且下端连接一内嵌有钓钩球形转轴的钓钩轴瓦，所述钓钩球形转轴的一端用来悬挂液晶电子吊钩秤。本实用新型测量系统误差可以控制在5％以内，同时通过多次称量可以进一步降低测量误差，提高科研结果的准确性。
Description
技术领域：
本实用新型涉及水产科研与测量领域，特别涉及一种适用于海洋生物调查中称量生物样品重量的海上简易称量装置。
背景技术：
根据中华人民共和国国家标准海洋调查规范第6部分：海洋生物调查(GB/T 12763.6-2007)，在对游泳动物调查中渔货物样品分析中渔货物样品分析必须鉴定到种，同时记录体重数据，以g为单位。由于海洋生物通过冷冻、解冻后体重会发生巨大变化，同时大量样品运往实验室费用较高，所以在实际的科研调查中，对于生物学数据需要在海上直接测量。但由于海上渔业生产船舶吨位较小，海上非常容易发生晃动，从而对生物学测量数据产生严重的影响，具体分析为：
船舶的摇摆主要是船舶在波浪上受到扰动力造成的。由于船舶摇摆收多重因素的影响，所以从数据角度建立一个作用于船上的完整而精确的力学模型是相当困难的。但船舶在静水中的摇荡特性与它在波浪上的摇荡性能密切相关，所以可以通过研究船舶在静水中的摇荡特性来分析。船在静水中的自由摇荡运动运动包括横摇、升降和纵摇三种形式。由于海上生物学测量可以选择船舶静止时进行，所以横摇是产生误差的重要原因。
当船舶在静水中做小角度横摇运动时，由于忽略了阻尼力矩，这样作用于横摇运动船上只有两种力矩，即惯性力矩和恢复力矩。通过分析可知在船舶自由横摇是近似固有周期：
其中D为船的排水量，h为未计自由液面修正的初稳心高。
表示船绕相应的中心惯性主轴的转动惯量，表示附加质量。所以船舶作小角度横摇时，其横摇固有周期同横摇角的大小及持续时间无关，它仅仅取决于船的排水量，初稳心高及转动惯量。但对于已确定的船，转动惯量可调范围比较小，而且转动惯量增大，是船受扰动后不易稳定下来。
当船舶作大角度横摇时，横摇固有周期同横摇角度密切相关。在实际工作中常常采用霍夫哥阿德公式来近似估算：
其中
表示船舶质量连同附加质量在内的相当于横摇惯性半径，c为经验系数，渔船一般取值范围0.38-0.44。
在海上称量过程中，由于船舶晃动生物样本做圆周运动，样本受到沿半径指向圆心方向的外力充当的向心力。所以称量所获得的重量并非原始重量，根据海上试验波动范围在20％左右，严重影响了数据的准确性。
根据向心力公式可知，F＝4π2mr/T2，对向心力的影响只有摇摆半径及摇摆周期有关。由于摇摆半径与摇摆周期对于确定的船来说调控范围非常小，所以对于改进的方案确定为使称量物体与船舶横摇隔离，防止生物学样品在称量过程中伴随船舶做摇摆运动。
实用新型内容：
根据上述分析，称量误差的来源主要是由于生物样品在称量过程中随着船舶的晃动做周期摇摆运动。为了解决这一技术问题，本实用新型提供了一种海上简易称量装置。
本实用新型的具体技术方案如下：
这种海上简易称量装置包括可摇摆支架和滑动钓钩；其特征在于，所述可摇摆支架包括一带有活动关节的悬挂转轴，所述悬挂转轴通过连接复数根连接杆与一半圆形钓钩滑道连接；所述半圆形钓钩滑道在半圆形的滑道上安置有两条滑槽，两条滑槽中间留有使滑动钓钩可以沿半圆形滑道来回滑动的间隙；所述滑动钓钩的上端为两个通过轴连接杆连接，且沿半圆形钓钩滑道的两条滑槽运动的转向轮；所述轴连接杆的厚度小于两条滑槽之间的间隙，且下端连接一带有活动关节的钓钩转轴。
上述方案中，所述活动关节为内含球形转轴的轴瓦结构。
上述方案中，所述钓钩转轴的一端用来悬挂液晶电子吊钩秤。
上述方案中，所述可摇摆支架中的悬挂轴瓦上端连接杆设有可通过螺母固定的螺孔结构。这样可以将整个称量装置固定在船舶货架上或由科研人员手持称量。
上述方案中，所述可摇摆支架中的连接杆为三根。
上述方案中，所述可摇摆支架和滑动钓钩由抗海水腐蚀的不锈钢材料制备。
根据上述方案，本实用新型所述简易称量装置进行生物学样品的称量，测量系统误差可以控制在5％以内，显著提高称量结果的准确性。同时通过多次称量可以进一步降低测量误差，提高科研结果的准确性。
附图说明：
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。
图1为简易称量装置整体结构图。
图2为简易称量装置整体侧面图。
图3为简易称量装置中可摇摆支架的球形转轴和悬挂轴瓦的剖面图。
图4为简易称量装置中滑动钓钩结构剖视图。
图5为简易称量装置中可摇摆支架和滑动钓钩的连接关系图。
图6为简易称量装置中可摇摆支架和滑动钓钩的连接关系侧面图。
图7为简易称量装置中使用状态图。
具体实施方式：
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参见图1至图6，这种海上简易称量装置，由可摇摆支架100和滑动钓钩200两部分组成。
可摇摆支架100包括一内嵌有球形转轴112的悬挂轴瓦111，在悬挂轴瓦11上端连接杆设有可通过螺母固定的螺孔结构113。这样可以将整个称量装置固定在船舶货架上或由科研人员手持称量。而该悬挂轴瓦111包含中的球形转轴112，其在垂直平面内的摆动幅度为30度角，小于一般作业环境时船舶横摇角度，并且通过连接三根(通常可以是复数根)连接杆120与一半圆形钓钩滑道130连接。这种半圆形钓钩滑道130在半圆形的滑道上安置有两条滑槽131，两条滑槽131中间留有使滑动钓钩可以沿半圆形滑道来回滑动的间隙132。
而整个可摇摆支架100则在悬挂轴瓦111和球形转轴112的作用下，悬挂的半圆形钓钩滑道130可以实现360度转动。这样即使在船舶晃动时，半圆形钓钩滑道130由于滑道自身重力的作用，仍然可以始终保持与地心垂直。
滑动钓钩200的上端为两个通过轴连接杆202连接，且沿半圆形钓钩滑道的两条滑槽运动的转向轮201。而轴连接杆202的厚度小于两条滑槽之间的间隙132，且下端连接一内嵌有钓钩球形转轴212的钓钩轴瓦211(该钓钩球形转轴结构跟可摇摆支架中的球形转轴一样)，钓钩球形转轴212的一端用来悬挂液晶电子吊钩秤(图中未示出)。由于称量物体和吊钩秤悬挂于滑动钓钩200的钓钩球形转轴212下，所以在船舶的晃动中，称量物体和吊钩秤会在转向轮的作用下始终保持垂直，确保生物样品不随船舶摇摆而晃动。
另外，由于海上作业条件较为恶劣，海水有较强的腐蚀性，同时生物学样品存在不同规格，所以设备制作的材料应选取具有较高强度不锈钢材料。
参见图7，滑动钓钩200的两个转向轮201放置在半圆形钓钩滑道130的两条滑槽内131，滑动钓钩200的轴连接杆202通过间隙132伸到半圆形钓钩滑道130外，然后通过滑动钓钩200下部的钓钩球形转轴212上悬挂液晶电子吊钩秤，从而进行生物学样品的称量。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.海上简易称量装置，包括可摇摆支架和滑动钓钩；其特征在于，所述可摇摆支架包括一带有活动关节的悬挂转轴，所述悬挂转轴通过连接复数根连接杆与一半圆形钓钩滑道连接；所述半圆形钓钩滑道在半圆形的滑道上安置有两条滑槽，两条滑槽中间留有使滑动钓钩可以沿半圆形滑道来回滑动的间隙；所述滑动钓钩的上端为两个通过轴连接杆连接，且沿半圆形钓钩滑道的两条滑槽运动的转向轮；所述轴连接杆的厚度小于两条滑槽之间的间隙，且下端连接一带有活动关节的钓钩转轴。
2.根据权利要求1的海上简易称量装置，其特征在于，所述活动关节为内含球形转轴的轴瓦结构。
3.根据权利要求1的海上简易称量装置，其特征在于，所述钓钩转轴的一端用来悬挂液晶电子吊钩秤。
4.根据权利要求1的海上简易称量装置，其特征在于，所述可摇摆支架中的悬挂转轴的上端连接杆设有可通过螺母固定的螺孔结构。
5.根据权利要求1的海上简易称量装置，其特征在于，所述可摇摆支架中的连接杆为三根。
6.根据权利要求1的海上简易称量装置，其特征在于，所述可摇摆支架和滑动钓钩由抗海水腐蚀的不锈钢材料制备。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104535143A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-22 | 大连海洋大学 | 一种可在船舶摇晃环境下进行称量的称量系统及称量方法 |
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