专利名称：船舶浮动量测量装置的制作方法
技术领域：
本发明属于测量技术领域，涉及一种用于测量水上浮动装置浮动量的测量设备。
背景技术：
在一些以船舶为作业平台的水下钻探、水下触探试验工作中，有时需要精确测定钻头或触探头入土的即时深度，而这一深度值通常都是通过测量钻杆或触探杆对船体的相对位移量来测定的。但当船舶因波浪影响处于经常性的上下浮动状态，即使钻头或触探头对大地不动，其所测得的相对位移量却是随着船体的浮动而不停地变化着的，这导致读数的不确定性，因而往往需要进行船体浮动量的补偿，即需要对船体的浮动量进行实时精确的测量。目前还没有发现安装于船上用于实时精确测定自身浮动量的仪器设备，因此，对于上述要求较高的在可上下浮动的船舶上进行的水下钻探和水下触探试验工作，只能在风平浪静的环境或时间进行作业，其应用范围还远未达到实际工作的需要。
发明内容针对上述船舶浮动量测量技术领域中的不足，本实用新型提供一种用于船舶浮动量测量的装置。该装置能进行实时、精确测量船体的浮动量，为普通船舶进行水下钻探、水下触探试验工作提供所需的实时、精确的浮动量测量数据。本实用新型的技术解决方案为一种船舶浮动量测量装置，包括安装于船体上的导管、穿过所述导管插入到河床中的大地标杆、固定在所述船体上的支架、安装在所述支架上的卷绕轮、重锤和一端连接所述重锤，另一端绕过所述卷绕轮并系于所述大地标杆之上的细绳以及位移测量单元，其中，与所述卷绕轮同轴布置有位移测量齿轮，该位移测量齿轮上设有许多细密的轮齿，正对所述位移测量齿轮的轮齿的一处安装有物位传感器，该物位传感器与所述位移测量单元电连接。物位传感器用于感应位移测量齿轮的轮齿转动，然后就将转动信号传给位移测量单元。为了有利于上述技术方案中的细绳的工作，上述技术方案还可包括一个固定于所述支架上的导轮，所述细绳从大地标杆一侧绕过所述导轮后再绕过所述卷绕轮，然后连接于所述重锤上。重锤的作用确保了细绳任何时候都处于张紧状态。结果是使得船体的任何微小上下浮动都能及时地传递到位移测量齿轮上；所述导轮、卷绕轮与位移测量齿轮均采用铝合金制造，这样使所述转动部件重量轻，转动贯量小，反应更灵敏。对上述技术方案的进一步改进为所述细绳在所述卷绕轮上卷绕一圈，保证细绳不会与卷绕轮产生滑移，使检测数据更加稳定、准确。所述卷绕轮与所述位移测量齿轮为一体成型，这样不仅可使结构紧凑，也减小转动贯量，提高反应灵敏度。所述位移测量齿轮的可分辨齿数为460个，可满足船舶±30cm以下的浮动量测量要求，且分辨率优于O. 75mm。
3[0010]所述物位传感器与所述位移测量单元通过电缆连接。所述细绳为不锈钢钢丝绳，除了防锈性能好，适于户外工作以外，还具有伸缩性小，利于精确传递位移信号的作用。本实用新型建立了一根大地标杆，将大地与船舶的距离拉近了，使得二者可以进行近距离的位置比较，便于安装位移检测器件。总之，本实用新型是利用系于大地标杆上的细绳驱动位移测量齿轮转动，然后通过物位传感器感应位移齿轮的齿廓变化，将该变化信号传给位移测量单元，最后由位移测量单元对所得信号进行处理，最后得出位移方向和位移量。所以，该测量装置能实时、准确地对船舶的浮动量进行测量、显示，满足了水下钻探、水下触探试验等工作中对该数据的需求。
图I为本实用新型实施例安装在船舶上的总图示意图；图2为图I中本实用新型的实施例122放大的结构图示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。如图I、图2所示，一种船舶浮动量测量装置，包括安装于船体12上的导管11、穿过所述导管11插入到河床100中的大地标杆I、固定在所述船体12上的支架7、安装在所述支架7上的卷绕轮4、重锤6和一端连接所述重锤6，另一端绕过所述卷绕轮4并系于所述大地标杆之上的细绳2以及位移测量单元9，其中，所述细绳2为钢丝绳，与所述卷绕轮4同轴布置有位移测量齿轮3，正对所述位移测量齿轮3的轮齿的一处安装有物位传感器10，该物位传感器10与所述位移测量单元9通过电缆8连接。物位传感器10用于感应位移测量齿轮3的轮齿转动，然后就将转动信号传给位移测量单元9。该上述装置还可包括一个固定于所述支架7上的导轮5，所述细绳2从大地标杆I一侧绕过所述导轮5后再绕过所述卷绕轮4，然后连接所述重锤6。重锤6的作用确保了细绳2任何时候都处于张紧状态。结果是使得船体12的任何微小上下浮动都能及时地传递到位移测量齿轮3上；所述导轮5、卷绕轮4与位移测量齿轮3均采用铝合金制造，这样使所述转动部件重量轻，转动贯量小，反应更灵敏。所述卷绕轮4与所述位移测量齿轮3为一体成型，这样不仅可使结构紧凑，还可减轻重量。上述细绳2在所述卷绕轮4上卷绕一圈，保证细绳2不会与卷绕轮4产生滑移，使检测数据更加稳定、准确。本实施例中所述装置的安装尺寸L为150_、安装高度Hl为I. 5m，位移测量齿轮3的可分辨齿数为460个，可满足船舶±30cm以下的浮动量测量要求，其船舶浮动量测量分辨率优于O. 75mm，精度优于I. 0%;当船舶浮动量大于±30cm时，只需相应增大安装尺寸Hl便可适应浮动量的增大，且能维持原来的测量精度不变。本实施例的工作过程如下船体12的上下浮动，通过支架7驱动导轮5和卷绕轮4左右转动；由于不锈钢细绳2的一端系于大地标杆I上，于是支架7的上下移动就驱动导轮5和卷绕轮4协同转动，与卷绕轮4安装成一体的位移测量齿轮3就及时地感应出船体12相对于大地100的浮动量；该浮动量表现为位移测量齿轮3的轮齿转动量，该轮齿转动量及其转动方向被物位传感器10拾获，转变成电脉冲信号通过电缆8传给位移测量单元9处理，从所述位移测量单元9的处理结果中，可以得到船舶浮动量的测量值。所述测量装置位移分辨率高，优于O. 75_，精度优于I. O %，满足大多数相关工程对船体浮动量补偿的要求。以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种船舶浮动量测量装置，包括安装于船体上的导管、穿过所述导管插入到河床中的大地标杆、固定在所述船体上的支架、安装在所述支架上的卷绕轮、重锤和一端连接所述重锤，另一端绕过所述卷绕轮并系于所述大地标杆之上的细绳以及位移测量单元，其中，与所述卷绕轮同轴布置有位移测量齿轮，正对所述位移测量齿轮的轮齿的一处安装有物位传感器，该物位传感器与所述位移测量单元电连接。
2.根据权利要求I所述的船舶浮动量测量装置，其特征在于还包括一个固定于所述支架上的导轮，所述细绳从大地标杆一侧绕过所述导轮后再绕过所述卷绕轮。
3.根据权利要求2所述的船舶浮动量测量装置，其特征在于所述导轮、卷绕轮与位移测量齿轮均采用铝合金制造。
4.根据权利要求I所述的船舶浮动量测量装置，其特征在于所述细绳在所述卷绕轮上卷绕一圈。
5.根据权利要求I所述的船舶浮动量测量装置，其特征在于所述卷绕轮与所述位移测量齿轮为一体成型。
6.根据权利要求5所述的船舶浮动量测量装置，其特征在于所述位移测量齿轮的可分辨齿数为460个。
7.根据权利要求I所述的船舶浮动量测量装置，其特征在于所述物位传感器与所述位移测量单元通过电缆连接。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的船舶浮动量测量装置，其特征在于所述细绳为不锈钢钢丝绳。
专利摘要本实用新型实施例公开一种船舶浮动量测量装置，包括安装于船体上的导管、穿过所述导管插入到河床中的大地标杆、固定在所述船体上的支架、安装在所述支架上的卷绕轮、重锤和一端连接所述重锤，另一端绕过所述卷绕轮并系于所述大地标杆之上的细绳以及位移测量单元，其中，与所述卷绕轮同轴布置有位移测量齿轮，正对所述位移测量齿轮的轮齿的一处安装有物位传感器，该物位传感器与所述位移测量单元电连接。该装置能进行实时、精确测量船体的浮动量，为水下钻探、水下触探试验工作提供所需的实时、精确的测量数据。
文档编号B63B39/12GK202734721SQ20122041587
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者王雪波, 杨明远, 李光武, 陈天锦, 郁达, 聂明华, 巫晓辉 申请人:广东省广州航道局, 广东省航道局