Система определения метацентрической высоты судна Советский патент 1990 года по МПК B63B39/00 

Q1 0

Изобретение относится к техническим средствам контроля остойчивости судна

Цель изобретения - повышение точности определения метацентрической высоты судна.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемой системы; на фиг. 2 - схема вычислительного блока; на фиг 3 - схема блока накренения.

Система определения метацентрической высоты судна состоит из блока 1 контроля судовых запасов, который может содержать датчики запасов топлива, балласта, питьевой и мытьевой воды, блока 2 контроля посадки, содержащего датчики осадки, блока 3 контроля угла крена, содержащего датчики угла крена. Выходы всех блоков контроля через формирователь 4 сигналов и интерфейс 5 ввода подключены к входу вычислительного блока 6, к другому входу которого через блок 7 питания подключен блок 8 управления, другой выход которого соединен с блоком 9 накренения. К выходу блока 3 контроля угла крена подключены соединенные последовательно запоминающий блок 10, квадратор 11, первый сумматор 12, делитель 13, умножитель 14, второй сумматор 15, выход которого соединен с вычислительным блоком б.п выходов вычислительного блока 6 соединенны с п входами умножителя 14, а п входов делителя 13 соединены с п выходами квадратора 11 (п - число накренений).

Вычислительный блок может быть выполнен по схеме на фиг 2, где блок 16 ввода данных расчетных величин последовательно соединен с блоком 17 памяти, блоком 18 исходных величин, блоком 19 сравнения, на другой вход которого подключен выход блока 20 измеренных величин, а выход соединен со считывающим устройством 21, устройством 22 вывода.

С блока измеренных величин п выходов, соответствующих п измеренным значениям метацентрической высоты, соединены с п входами умножителя 14, а третий вход блока 19 сравнения соединен с выходом второго сумматора 15

Блок 9 накренения судна (фиг. 3) состоит из соединенных последовательно блока 23 задания крена, сигнализатора 24 крена, блока 25 управления кренованием, к входу которого подключен выход блока 8 управления, и балластного насоса 26

Блок управления кренованием предназначен для подачи напряжения питания на блок 7 питания системы, а также для включения-выключения балластного насоса 26 в блоке 9 накренения Он содержит тумблеры включения-выключения и световые индикаторы

Система работает следующим образом.

На стоянке судна на рейде или у причала для определения метацентрической высоты судна штурман через блок 8 управления

включает блок 7 питания системы, через который происходит включение вычислительного блока 6. С помощью блока 9 накренения происходит кренование судна. Значения осадки судна, крена и кренящего момента поступают с соответствующих блоков 1-3 через формирователь 4 сигналов и интерфейс 5 ввода в вычислительный блок 6. Формирователь 4 сигналов предназначен для преобразования и масштабирования сигна0 лов от датчиков с целью получения стандартных сигналов постоянного тока.

Интерфейс 5 ввода обеспечивает одновременную работу ряда датчиков с вычислительным блоком 6 путем разделения во

времени процессов обслуживания датчиков. В вычислительном блоке 6 (в блоке 20 измеренных величин) происходит расчет начальной метацентрической высоты по формуле

А

МКР ЛД6

(1)

5

0

где /г - метацентрическая высота; yvjkp-кренящий момент; Д0 - приращение угла крена; D - водоизмещение. Процесс определения h автоматически продолжается до того момента, когда штурман сочтет его достаточным. Например, если время, за которое определяется /г, ограничено (1-2 ч), то штурман может через блок управления задать это время.

0 Таким образом, в вычислительном блоке 6 за некоторое время накапливается несколько значений h,, которые в дальнейшем используются для получения истинного значения метацентрической высоты h. Одновременно во время кренований с блока

5 контроля угла крена сигнал, пропорциональный абсолютному значению приращения угла крена (Дв,), поступает на запоминающий блок 10. За время кренований в этом блоке накапливается количество Лв,, соответствующее числу кренований. Эти значения Дв, поступают в квадратор 11, где каждое из них возводится в квадрат, и оттуда проходят на первый сумматор 12 и делитель 13. В сумматоре 12 происходит сложение квадратов ДОГ, а в делителе 13

5 происходит вычисление по следующей фор- муле:0 й@1

gl ЕД8 (2)

где g, - весовой коэффициент

С делителя 13 сигналы поступают на ум- 0 ножитель 14, где происходит умножение весовых коэффициентов на соответствующие значения ht, которые поступают от вычислительного блока на умножитель 14. Таким образом, в умножителе 14 происходит вычисление АК по следующей формуле:

,h,.

(3)

С умножителя 14 значения / поступают на второй сумматор 15, в котором происходит сложение всех полученных значений v С этого блока значение Л, которое определяется по формуле

йи.2Л„(4)

поступает в вычислительный блок 6.

В вычислительном блоке 6 сигналы /г, поступают с блока 20 измеренных величин на умножитель 4, а значение h. с второго сумматора 15 на блок 19 сравнения вычислительного блока 6, где это значение (т. е. «tv) сравнивается с расчетным значением метацентрической высоты (, после чего результаты сравнения поступают на считывающее устройство 21 и устройство 22 вывода (например, телетайп) вычислительного блока 6. Через блок 16 ввода данных расчетных величин штурман вводит данные о грузе (его вес и координаты), которые в блоке 17 памяти сравниваются с допустимыми значениями, после чего в блоке 18 исходных величин происходит вычисление по заданным координатам и массам груза значения /i .

0

Формула изобретения

Система определения метацечгрической высоты судна, содержащая блок контроля судовых запасов, блок контроля посадки, блок контроля угла крена, выходы которых соединены с формирователем сигналов, который через интерфейс подсоединен к входу вычислительного блока, а также блок управления, который соединен с блоком накре- нения и через блок питания с другим входом вычислительного блока, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности определения метацентрической высоты, система снабжена соединенными между собой запо- минающим блоком, вход которого соединен с блоком контроля угла крена, квадратором, первым сумматором, делителем, умножителем и вторым сумматором, выход которого соединен с входом вычислительного блока, другие входы умножителя соединены с выходами вычислительного блока, а другие входы делителя соединены с выходами квадратора.

Изобретение относится к техническим средствам контроля остойчивости судна. Цель изобретения - повышение точности определения метацентрической высоты судна. Система определения метацентрической высоты судна содержит блок 1 контроля судовых запасов, блок 2 контроля посадки, блок 3 контроля угла крена, выходы которых соединены с формирователем 4 сигналов, который через интерфейс 5 подсоединен к входу вычислительного блока 6, а также блок 8 управления, который соединен с блоком 9 накренения и через блок 7 питания с другим входом блока 6, запоминающий блок 10, вход которого соединен с блоком 3, квадратор 11, первый сумматор 12, делитель 13, умножитель 14 и второй сумматор 15, выход которого соединен с входом блока 6, другие входы умножителя 14 соединены с выходами блока 6, а другие входы делителя 13 соединены с выходами квадратора. 3 ил.

20

N

Ц

iZaL

фиг. 2

17

16

Фиг. 3