CN217930471U - 船舶电子水尺测量工作面的标定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种船舶电子水尺测量工作面的标定装置，包括一装配在甲板上对应于船舷内侧并具有一安装基准面的安装基准机构、一可拆卸装配在安装基准面上的并形成有一测量工作面的装配机构、一沿竖直方向穿越测量工作面并能够沿竖直方向上下伸缩的塔尺测量机构以及一装配在塔尺测量机构末端的激光对齐机构，塔尺测量机构相对于测量工作面沿垂直方向伸缩，携带激光对齐机构的激光标记线与船舶水尺的刻度线对齐，以在船舶电子水尺的测量中，精确提供水位高度测量值推导船舶水尺值所需的偏移量。

Description

船舶电子水尺测量工作面的标定装置

技术领域

本实用新型涉及船舶电子水尺测量领域，特别是涉及一种船舶电子水尺测量工作面的标定装置。

背景技术

水尺计重作为航运大宗货物重要的计重方式，通过对船舶在空载和满载时的水尺数值的观测，得到船舷两侧前、中、后部六面水尺数据，进一步对排水体积进行推算，实现计重目的。船舶在空载状态下，船舶吃水较浅，受船舷两侧曲面结构限制导致艏部和艉部的水尺不便直接观测，或出现水尺刻度线脱离水面无法准确判读的情况；部分码头环境受限，或恶劣天气或海况也容易造成难以通过直接目视观测的方式直接得到准确水尺数据的情况。

目前针对水尺计重存在的问题，人们尝试的创新有采用手持式的超声波或微波雷达等电子测量设备获取甲板至水面的距离，推算出水尺数值，进而实现水尺计重。如公开号为 ES2406179B1所公开的，采用一内置有超声波传感器的便携式电子测量设备至少测量两组数据，每组数据中包括若干测量值，通过对每组数据计算平均值后比较平均值之间的误差水平，并当误差水平在允许范围内时对两平均值再次求平均得到一新的平均值，最终根据该新的平均值及测量点至船底龙骨之间的距离计算出水尺数值；又如公开号为ES2669441A1所公开的，其同样采用一内置超声波传感器的电子测量设备测量一组数据，包含若干个测量值，通过对该组数据计算平均值后将每一测量值与平均值进行比较并对测量值进行修正得到新的测量值，最终对新的测量值计算平均值后根据该新的平均值及测量点至船底龙骨之间的距离计算出水尺数值。

但上述两种电子测量设备均由检验人员手持在甲板上完成测量操作，但由于船舶干舷高度尤其是艏、艉线型的制造精度不高，造成电子测量设备的测量零刻度线无法与甲板面构建精确对应关系，且由于测量过程由检验人员手持设备完成，无法保证每次测量零刻度线均在同一高度，进而导致电子测量设备的测量值之间存在较大误差，从而致使推算水尺数值误差增大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种船舶水尺测量工作面的标定装置，以解决现有技术中手持电子测量设备测量时因不具有固定的测量基准而致使水尺数值测量误差较大的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供一种船舶电子水尺测量工作面的标定装置，包括一装配在甲板上对应于船舷内侧并具有一安装基准面的安装基准机构、一可拆卸装配在所述安装基准面上的并形成有一测量工作面的装配机构、一沿竖直方向穿越所述测量工作面并能够沿竖直方向上下伸缩的塔尺测量机构以及一装配在塔尺测量机构末端的激光对齐机构，所述塔尺测量机构相对于测量工作面沿垂直方向伸缩，携带所述激光对齐机构的激光标记线与船舶水尺的刻度线对齐。

进一步的，所述甲板上对应于船舶水尺位置处的船舷内侧形成有一安装区域，所述安装基准机构包括至少一个装配在所述安装区域上的装配凸条，所述至少一个装配凸条的上表面共面形成所述安装基准面，所述装配机构上对应于所述装配凸条的位置处形成有与所述装配凸条适配的装配凹槽，装配时，所述装配凸条定位于所述装配凹槽内以将所述装配机构可拆卸装配在所述装配凸条上。

进一步的，所述安装区域上对应于所述装配凸条的至少一侧形成有至少一个第一装配孔，所述装配机构上对应于第一装配孔的位置处形成有与所述第一装配孔对应的第二装配孔，所述装配机构通过一紧固螺栓与所述第一装配孔和第二装配孔配合可拆卸装配在所述装配凸条上。

进一步的，所述装配机构包括一可拆卸装配在所述安装基准面上的标定板以及一可拆卸安装在所述标定板上对应于远离安装基准面一端的锁紧螺钉，所述标定板上对应于安装基准面的一端对应形成有所述第二装配孔和装配凹槽，所述塔尺测量机构可拆卸装配在所述标定板上。

进一步的，所述标定板远离安装基准面的一端向外伸出船舷外形成有一供塔尺测量机构装配的第一装配口以及一从标定板的侧面贯通所述第一装配口的螺纹孔，所述塔尺测量机构从下至上穿设在所述第一装配口内，所述锁紧螺钉从外至内穿设在所述螺纹孔内并与所述塔尺测量机构的对应位置抵紧固定。

进一步的，还包括一可拆卸装配在所述第一装配口内的塔尺装配件，所述塔尺装配件上形成有沿竖直方向贯通的第二装配口且所述第二装配口与所述塔尺测量机构的尺寸适配，所述塔尺测量机构穿设在所述第二装配口内。

进一步的，所述塔尺装配件包括一从上至下穿设在所述第一装配口内的插接部以及一体成型于所述插接部上的限位部，所述插接部的外壁与所述第一装配口的内壁适配，所述限位部的直径大于所述插接部的直径，当所述塔尺装配件装配到位时，所述限位部的下表面抵接于所述标定板上。

进一步的，所述第一装配口呈圆形。

进一步的，所述激光对齐机构包括安装在所述塔尺测量机构对应于远离装配机构一端的一激光发生器和一无线图像采集器以及一与无线图像采集器通信连接的显示屏，所述激光发生器产生的激光标记线的照射方向与所述无线图像采集器的图像采集方向同向并指向船舶水尺的刻度线，所述无线图像采集器用于采集所述激光标记线与所述船舶水尺的刻度线的图像，所述显示屏用于同步显示所述激光标记线与所述船舶水尺的刻度线的图像。

进一步的，所述塔尺测量机构上形成有由下至上依次增大刻度标线。

本实用新型通过设置沿垂直方向上、下移动的塔尺测量机构，携带一能够产生激光标记线的激光发生器同步移动时照射在舷墙上产生光标，以与船舶水尺的刻度线对齐后通过对水尺刻度线和塔尺测量机构刻度的读数，以此标定测量工作面至船底平面的垂直距离，标定完成后，安装基准机构已固定在船体上，后续测量时只需将电子液位测量计适配安装于标定板上，以电子液位测量计的读数和标定的测量工作面至船底平面的垂直距离实现船舶水尺数值的精确测量。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的船舶电子水尺测量工作面的标定装置的安装示意图。

图2为船舶电子水尺测量工作面的标定装置的结构示意图。

图3为图2的另一结构示意图。

图4为图2的俯视图。

图5为图2的仰视图。

图6为激光对齐机构的控制框图。

说明书附图标记：

安装基准机构1、装配凸条11、装配机构2、装配凹槽2a、第二装配孔2b、第一装配口2c、螺纹孔2d、标定板21、锁紧螺钉22、塔尺测量机构3、固定端3a、自由端3b、激光对齐机构4、激光发生器41、无线图像采集器42、显示屏43、塔尺装配件5、第二装配口5a、插接部51、限位部52。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例1

如图1～2所示，本实用新型的船舶电子水尺测量工作面的标定装置包括一装配在甲板上对应于船舷内侧并具有一安装基准面的安装基准机构1、一可拆卸装配在所述安装基准面上的并形成有一测量工作面的装配机构2、一沿竖直方向穿越所述测量工作面并能够沿竖直方向上下伸缩的塔尺测量机构3以及一装配在塔尺测量机构3末端的激光对齐机构4。所述测量工作面用于作为测量水尺数值的基准面，对测量工作面至船底平面的垂直高度进行标定后，可将水尺数值的测量转化为对测量工作面至水面的垂直高度的测量。所述塔尺测量机构 3远离装配机构2的一端能够沿竖直方向伸长或缩短以携带所述激光对齐机构4沿竖直方向垂直升降，使所述激光对齐机构4能够与所述船舶水尺的刻度线对齐，进而通过塔尺测量机构3对激光对齐机构4与水尺刻度线的对齐位置至测量工作面的距离进行测量，最后结合水尺刻度线的水尺数据得到测量工作面至船底平面的垂直高度，完成对测量工作面的标定。在本实施例中，结合实际应用场景(如船舶水尺计重的初始整体纵倾角的确定)，在船舷两侧的艏部和艉部的水尺分别对应安装有本标定装置；可理解的，在其他的一些实施例中，根据具体情况，可在船舷两侧的艏部、舯部及艉部的水尺处均对应安装本标定装置或者仅在需要测量的船舶水尺处本安装标定装置均可。

本实施例在具体实现时，各船舶水尺(即六面水尺)对应的安装基准机构1可共用一套装配机构2、塔尺测量机构3及激光对齐机构4，即标定完一船舶水尺的测量工作面后将装配机构2、塔尺测量机构3及激光对齐机构4从安装基准机构1上拆下安装至另一安装基准机构1上以对相应的船舶水尺的测量工作面进行标定，以简化结构和节约成本，同时采用同一套安装基准机构1还能够提高测量工作面标定的一致性，进一步提高标定精度。可理解的，结合实际情况，也可以是对每一安装基准机构1分别成套配置对应的装配机构2、塔尺测量机构3及激光对齐机构4，以便可以同步对各处船舶水尺的测量给工作面进行标定，提高测量工作面标定的效率。

请继续参考图3～5所示，所述甲板上对应于船舶水尺位置处的船舷内侧形成有一安装区域，所述安装基准机构1刚性装配在所述安装区域上。具体的，所述安装基准机构1包括至少一个装配在所述安装区域上的装配凸条11、形成于所述安装区域上对应于装配凸条11至少一侧的第一装配孔(图未示)以及适配装配在所述第一装配孔内的紧固螺栓(图未示)。所述至少一个装配凸条11的上表面共面形成所述安装基准面，装配机构2通过所述装配凸条11定位于安装基准面上并经所述第一装配孔和紧固螺栓的配合可拆卸装配在所述安装基准面上。

在本实施例中，所述装配凸条11刚性装配在安装区域内，以在船舶发生碰撞或磕碰时，避免装配凸条11移位而致使安装基准面的位置发生变化引起的装配机构2上的测量工作面发生变化，从而导致测量误差增加；所述装配凸条11装配在船舷内侧，以避免装配凸条11 超出船舷侧而致使船舶在航行过程中安全隐患增加。可理解的，在其他的一些实施例中，所述装配凸条11与安装区域的装配也可以是非刚性的，以便在装配凸条11损坏或者变形后及时更换装配凸条11。

所述装配机构2上对应于装配凸条11的位置处形成有与所述装配凸条11适配的装配凹槽2a，同时，所述装配机构2上对应于所述第一装配孔的位置处形成有与所述第一装配孔对应的第二装配孔2b。装配时，所述装配凸条11定位于所述装配凹槽2a内以将所述装配机构 2定位于所述装配凸条11上，并通过紧固螺栓与第一装配孔和第二装配孔2b配合可拆卸装配在所述装配凸条11上。

具体的，所述装配机构2包括一可拆卸装配在所述安装基准面上的标定板21以及一可拆卸安装在所述标定板21上对应于远离安装基准面一端的锁紧螺钉22。所述测量工作面形成于所述标定板21的上表面，所述标定板21的一端装配在所述安装基准面上，另一端向外伸出船舷外可拆卸装配所述塔尺测量机构3；所述装配凹槽2a和第二装配孔2b均形成于所述标定板21的底部对应于船舷内的一端，以与所述装配凸条11配合装配。所述标定板21 向外伸出船舷外的一端形成有一第一装配口2c以及一从标定板21的侧面贯通所述第一装配口2c的螺纹孔2d，所述锁紧螺钉22从外至内螺设在所述螺纹孔2d内。第一装配口2c沿竖直方向贯穿所述标定板21，所述塔尺测量机构3的上端从下至上穿设在所述第一装配口2c 内，并以所述锁紧螺钉22抵紧固定。在本实施例中，所述标定板21的两相对侧分别形成有所述螺纹孔2d，以便稳定装配所述塔尺测量机构3。具体的，所述第一装配口2c的尺寸大于所述塔尺测量机构3的尺寸，使得塔尺测量机构3能够自由穿越所述第一装配口2c，并且，当所述塔尺测量机构3穿设在第一装配口2c内时，锁紧螺钉22向内旋紧，其穿出端与塔尺测量机构3的对应位置抵紧，从而固定所述塔尺测量机构3。

所述塔尺测量机构3为一穿设在所述第一装配口2c内的塔尺。具体的，所述塔尺具有一穿设固定在第一装配口2c内的固定端3a和一能够沿竖直方向伸长或缩短的自由端3b，所述固定端3a由下至上穿越所述标定板21上形成的第一装配口2c并通过锁紧螺钉22与螺纹孔2d的配合与所述标定板21可拆卸装配；所述自由端3b与激光对齐机构4固定连接，以携带所述激光对齐机构4同步向下或向下移动。在本实施例中，所述塔尺(即塔尺测量机构 3)的表面形成有刻度标线，所述刻度标线的零刻度形成于所述塔尺表面对应于所述激光对齐机构4的一端且由下至上依次增大，也即所述刻度标线的零刻度形成于所述塔尺的自由端3b，以便在塔尺伸长后，能够在甲板上对塔尺的刻度进行读数，进而确定出激光对齐机构4与船舶水尺刻度线对齐位置至测量工作面之间的距离。在其他的一些实施例中，所述塔尺测量机构3也可采用其他具有伸缩功能的测量仪器代替塔尺以对激光对齐机构4与船舶水尺刻度线对齐位置至测量工作面之间的距离进行测量。

如图6所示，所述标线对齐机构包括安装在所述塔尺测量机构3对应于远离装配机构2 一端的一激光发生器41和一无线图像采集器42以及一与无线图像采集器42通信连接的显示屏43。在本实施例中，所述激光发生器41的激光发射端与船体上印刷的船舶水尺的刻度线相对，以便使激光发生器41产生的激光标记线能够沿水平方向径直指向船舶水尺的刻度线并在对应位置形成光标，同时，所述无线图像采集器42的图像采集方向与所述激光发生器41的照射方向一致也指向船舶水尺的刻度线，以便实时采集光标在舷墙上移动的图像。当塔尺测量机构3携带激光发生器41上下移动时，所述光标在船舶水尺刻度线上同步上下移动，所述无线图像采集器42在激光发生器41随塔尺测量机构3上下移动时，实时采集光标沿船舶水尺刻度线上下移动的图像；所述无线图像采集器42的图像信号输出端与所述显示屏43的图像信号输入端通信连接，以用于将无线图像采集器42采集到的光标的实时图像传输给所述显示屏43并显示，以便船员在甲板上能够通过显示屏43观察到光标的实时移动情况，并在光标移动到合适位置后固定塔尺测量机构3。

在本实施例中，所述激光发生器41可采用如型号为KYC650N50-22110十字激光发射器实现；所述无线图像采集器42采用网络摄像头实现；所述显示屏43可采用集有显示功能并能够与网络摄像头通信连接的移动终端(如手机、平板电脑等)实现。

请返回参考图2，作为本实施例的一种优选方式，还包括一可拆卸装配在所述第一装配口2c内的塔尺装配件5，所述塔尺测量机构3可拆卸装配于所述塔尺装配件5内。所述塔尺装配件5从上至下插装在所述第一装配口2c内，所述第一装配口2c呈圆形，以使得所述塔尺装配件5在装配到位后，能够沿第一装配口2c的轴心转动，进而带动塔尺测量机构3及激光对齐机构4同步转动一定角度，以对激光发生器41的照射方向以及无线图像采集器42 的图像采集方向进行调整以与船舶水尺的刻度线对齐，进而适应某些安装基准机构1无法对应船舶水尺刻度线位置安装的场合。

所述塔尺装配件5上形成有沿竖直方向贯通的第二装配口5a且所述第二装配口5a与所述塔尺测量机构3的尺寸适配，所述塔尺测量机构3的上端从下至上穿设在所述第二装配口 5a内。具体的，所述塔尺装配件5包括一从上至下穿设在所述第一装配口2c内的插接部51 以及一体成型于所述插接部51上的限位部52，所述第二装配口5a贯穿所述插接部51及限位部52，以便装配塔尺测量机构3。所述插接部51的外壁与所述第一装配口2c的内壁适配，所述限位部52的直径大于所述插接部51的直径，当所述塔尺装配件5从上至下插装至第一装配口2c内时，所述限位部52的下表面抵接于所述标定板21上，以对塔尺装配件5抵接限位，避免塔尺装配件5脱落。在本实施例中，所述塔尺装配件5可采用软硅胶材质制成，使得在安装到位后，在锁紧螺钉22的挤压下能够产生一定变形进而抵紧塔尺测量机构3，以稳定安装塔尺测量机构3。

本实施例在使用时，首先，确定需要标定测量工作面的船舶水尺位置，对应依次安装装配凸条11和标定板21，并拧松锁紧螺钉22，将塔尺由下至上穿过第一装配口2c后，拧紧锁紧螺钉22固定塔尺；然后，启动激光发生器41，使激光标记线照射在舷墙上形成光标，并启动无线图像采集器42，使显示屏43中实时显示无线图像采集器42采集到的图像；接着，调节塔尺的长度，并通过显示屏43同步观察光标的移动情况，当光标与船舶水尺刻度线的上沿或下沿对齐后，记录塔尺的读数及与光标对齐位置的船舶水尺刻度线的读数；最后根据塔尺的读数、船舶水尺刻度读数以及测量得到的激光标记线至塔尺零刻度之间的距离确定测量工作面至船底平面的垂直高度，以对测量工作面进行标定。

本实施例的船舶电子水尺测量工作面的标定装置，通过相互配合的塔尺测量机构3和激光对齐机构4能够使激光标记线与船舶水尺刻度线的对齐，不受舷墙曲面的限制，以准确读取到对齐位置与测量工作面之间的距离，进而对测量工作面进行标定；并且，装配凸条11 装配完成后即已固定在船体上，即使船体发生塑性变形导致船舶水尺的刻度线位置相较于变形前有所变化，装配凸条11也会随着船体同步变动，从而确保标定板21装配后其测量工作面始终于船舶水尺的刻度线之间的垂直距离保持不变，以提高船舶水尺的测量精度，结构简单且具有较强的实用性。

Claims (10)

1.一种船舶电子水尺测量工作面的标定装置，其特征在于：包括一装配在甲板上对应于船舷内侧并具有一安装基准面的安装基准机构、一可拆卸装配在所述安装基准面上的并形成有一测量工作面的装配机构、一沿竖直方向穿越所述测量工作面并能够沿竖直方向上下伸缩的塔尺测量机构以及一装配在塔尺测量机构末端的激光对齐机构，所述塔尺测量机构相对于测量工作面沿垂直方向伸缩，携带所述激光对齐机构的激光标记线与船舶水尺的刻度线对齐。

2.根据权利要求1所述的船舶电子水尺测量工作面的标定装置，其特征在于：所述甲板上对应于船舶水尺位置处的船舷内侧形成有一安装区域，所述安装基准机构包括至少一个装配在所述安装区域上的装配凸条，所述至少一个装配凸条的上表面共面形成所述安装基准面，所述装配机构上对应于所述装配凸条的位置处形成有与所述装配凸条适配的装配凹槽，装配时，所述装配凸条定位于所述装配凹槽内以将所述装配机构可拆卸装配在所述装配凸条上。

3.根据权利要求2所述的船舶电子水尺测量工作面的标定装置，其特征在于：所述安装区域上对应于所述装配凸条的至少一侧形成有至少一个第一装配孔，所述装配机构上对应于第一装配孔的位置处形成有与所述第一装配孔对应的第二装配孔，所述装配机构通过一紧固螺栓与所述第一装配孔和第二装配孔配合可拆卸装配在所述装配凸条上。

4.根据权利要求3所述的船舶电子水尺测量工作面的标定装置，其特征在于：所述装配机构包括一可拆卸装配在所述安装基准面上的标定板以及一可拆卸安装在所述标定板上对应于远离安装基准面一端的锁紧螺钉，所述标定板上对应于安装基准面的一端对应形成有所述第二装配孔和装配凹槽，所述塔尺测量机构可拆卸装配在所述标定板上。

5.根据权利要求4所述的船舶电子水尺测量工作面的标定装置，其特征在于：所述标定板远离安装基准面的一端向外伸出船舷外形成有一供塔尺测量机构装配的第一装配口以及一从标定板的侧面贯通所述第一装配口的螺纹孔，所述塔尺测量机构从下至上穿设在所述第一装配口内，所述锁紧螺钉从外至内穿设在所述螺纹孔内并与所述塔尺测量机构的对应位置抵紧固定。

6.根据权利要求5所述的船舶电子水尺测量工作面的标定装置，其特征在于：还包括一可拆卸装配在所述第一装配口内的塔尺装配件，所述塔尺装配件上形成有沿竖直方向贯通的第二装配口且所述第二装配口与所述塔尺测量机构的尺寸适配，所述塔尺测量机构穿设在所述第二装配口内。

7.根据权利要求6所述的船舶电子水尺测量工作面的标定装置，其特征在于：所述塔尺装配件包括一从上至下穿设在所述第一装配口内的插接部以及一体成型于所述插接部上的限位部，所述插接部的外壁与所述第一装配口的内壁适配，所述限位部的直径大于所述插接部的直径，当所述塔尺装配件装配到位时，所述限位部的下表面抵接于所述标定板上。

8.根据权利要求7所述的船舶电子水尺测量工作面的标定装置，其特征在于：所述第一装配口呈圆形。

9.根据权利要求1所述的船舶电子水尺测量工作面的标定装置，其特征在于：所述激光对齐机构包括安装在所述塔尺测量机构对应于远离装配机构一端的一激光发生器和一无线图像采集器以及一与无线图像采集器通信连接的显示屏，所述激光发生器产生的激光标记线的照射方向与所述无线图像采集器的图像采集方向同向并指向船舶水尺的刻度线，所述无线图像采集器用于采集所述激光标记线与所述船舶水尺的刻度线的图像，所述显示屏用于同步显示所述激光标记线与所述船舶水尺的刻度线的图像。

10.根据权利要求1所述的船舶电子水尺测量工作面的标定装置，其特征在于：所述塔尺测量机构上形成有由下至上依次增大刻度标线。

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