Устройство для измерения осадки и дифферента плавсредства Советский патент 1983 года по МПК B63B39/00 

Изобретение относится к судостроению, в частности, к устройствам для измерения осадок, крена, дифферента ,и прогиба плавучих доков.

Известно устройство для измерения осадки и дифферента плавсредства, содержащее установленные в днище плавсредства приемники давления,связанные посредством дистанционной ,пневморкаторной передачи с измерителями осадки, а также источники сжатого воздуха и манометры Cl .

Однако известное устройство не обеспечивает необходимой точности . измерения и сложно по конструкции.

Недостатком известного устройства является также и то, что оно не может обеспечить достаточную надежность в зимних условиях, при низких температурах. Это объясняется тем, что камеры давления находятся внутри корпуса и соединяются со своими приемными отверстиями отдельными трубопроводами, которые находятся в неотапливаемых отсеках. В связи с этим вода, находящаяся в этом трубопроводе, замерзает и устройство перестает работать.

Кроме того, известное устройство не обеспечивает, одновременного измерения и сравнения трех и более точек измерения осадки, вследствие чего невозможно измерить прогиб и скручивание корпуса плавсредства, в частности дока.

Целью изобретения является повышение точности измерений, а также расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, измерители осадки выполнены в виде открытых сверху сообщающихся трубок,при этом устройство для измерения осадки и дифферента снабжено трехходовыми клапанами, сообщающими полости приемников давления с соответствующим манс 1етром и полостью соответствую- 1цей трубки, а также полости приемников давления с источником сжатого воздуха, а кроме того дросселями малого расхода, дополнительно сообщающими полости приемников давления с источником сжатого воздуха.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для б-ти пневмеркаторов, где Т. - Т{, - осадка дока в точке установки колокола h - hj, - уровень жидкости в соот30 ветствующей измерительной трубке; F, b - базы установки колоколов по длине и ширине судна. Устройство содержит.пневмеркатор количество которых выбирается в зависимости от заданных функций измерений , Каждый из пневмеркаторов включае приемник 1 давления, установленный в днище дока 2, трехходовой клапан 3, манометр 4, импульсные трубопроводы 5 - 7 и трубопровод 8 источника питания сжатым воздухом. Параллельно манометрам 4 с помощью им-: пульснцх трубопроводов 7 подключены верхние концы прозрачных измеритель ных трубок 9-14. Снизу эти трубки сообщены между собой, либо все вместе, либо по две и три - по функциям измерения. Например, три измерительные трубки, соединенные с тремя приемниками дав ления одного борта, могут измерять дифферент и прогиб корпуса, а две измерительные трубки, соединенные с двумя приемниками давления, располо женными в поперечной плоскости дока могут измерять крен, Измерительные трубки 9 - 14 заполнены до половины высоты жидкость и снабжены общей шкалой 15, позволяющей сравнивать Уровни жидкости в трубках. Кроме того, параллельно импульсн му трубопроводу 5 к каждому п риемни ку 1 давления через трубопровод 16 подпитки и дроссель 17 малого расхо да подключен источник 18 сжатого воздуха. Этим ос тцествляется постоянная подпитка приемников давлени сжатым воздухом . Приемник дaвJieиия представляет собой воздушный колокол, к которому сверху подсоединены трубопроводы и подпитки, Приемники давления должны располагаться в одной горизонтально ялоскости симметрично диаметральной плоскости и мидели дока. Трехходовый клапан 3 имеет два положения, В пер вом положении (положение измере-; ние) приемник I давления сообщен с манометром 4 и соответствующей измерительной трубкой, во втором положении (положение продувка) приемник давления сообщен с источником сжатого воздуха через трубопровод 8, Для понимания работы устройства на фиг.1 .условно изображена плоскость 19 поверхности воды акватории Устройство работает следующим образом. Создаваемый источником воздушный поток поступает через трубопроводы 8 к трехходовым клапанам 3 и дросселям 17 малого, расхода. Для запуска устройства клапана 3 переводятся в-положение продувка и под действием избыточного давления забортная вода вытесняется из трубопроводов 5 и 16, Первоначально нижняя часть этих труб была заполнена водой до уровня осадки (по принципу сообщающихся сосудов), Вода будет вытесняться из трубопрово-дов до тех пор, пока ее уровень не опустится до нижней кромки приемника давления, находящейся на уровне днища. После чего избыточный воздух будет выходить через воду в атмосферу. После запуска устройство переводится в рабочее положение путем переключения клапанов 3 в положение измерение. При этсм в импульсных трубопроводах 5 - 7 и на манометрах 4 и в соответствующих измерительных трубках 9-14 установится вполне определенное давление, соответствующее глубине погружения Т-той точки днища дока, в которой находится приемник давления, в связи с тем, что измерительные трубки соединены снизу между собой, уровни жидкости h-, - h, в измерительных трубках 9-14 установятся пропорционально разности этих давлений. По величинам разностей уровней в измерительных трубках определяются крен, дифферент, прогиб и скручивание корпуса дока. Так разность осадок Т - T2(Ji - hj)-K|-K2 характеризует величину крена в линейных величинах, В угловых величинах крен определяется по формуле Q cnrcsin - arc sin Дифферент определяется, например. h- V circsin - С oircsin -:g-S 2 Стрела прогиба определяется по формулеТ +Т(h.-ftj, г - 1 Ь -т- л t 4. I/ Ч Ч 2 Скручивание корпуса L QH - QKOP где QH/QKOP крена, замеренные соответственно в носу и корме. К,К2 - коэффициент пропорциональности, зависящий от плотности жидкости, залитой в измерительные трубки и постоянной устройства;В, b - базы установки колоколов, ПОСКОЛЬКУ Ь.е. К - величины постоянные, устройство снабжено перевоДНыми шкалами, по которым определяются величины крена, дифферента,. прогиба и скручения дока.

Таким образом, за счет соединения между собой снизу по жидкости измерительных трубок и непрерывной подаче к каждой трубке сверху статического воздушного давления, обеспечиваемого подпиткой, равного осад- ка дока в точке устано&ки приемника давления, обеспечивается измерение крена и дифферента, а также прогиба и скручивания корпуса дока.

Повышение точности измерения достигается также тем, что в предлагаемом устройстве нет механических и сельсинных передач, в связи d чем исключаются присущие передачам погрешности измерения. Подключение источника сжатого воздуха через дроссель непосредственно к приемникам давления освобождает импульсный трубопровод от скоростного напора воздуха и тем самым исключает динамическую составляющую погрешности поэтому в импульсном трубопроводе будет создаваться только статическое давление равное столбу BOJ над нижней кромкой приемника давления.

Такая схема повышает точность, обеспечивает непрерывность измерения и упрощает конструкцию ввиду того, что отпадает н гобходимость в ротаметрах п другой,регулирующий расход, аппаратуре, так как изменение расхоля . не оказывает влияния на точность измерения,,

Подключение источника сжатого воздуха к приемнику давления,, расположенному в днище дока, предотвращает попадание воды внутрь приемника давления и тем самым исключает замерзание ее в приемнике давления и

импульсном трубопроводе. Кроме того, избыточный воздух подпитки создает в воде барботаж, который предотвращает замерзание воды у нижней кромки приемника.

Формула изобретения

Устройство для измерения осадки

и дифферента плавсредства, содержащее установленные в днище плавсредства приемники давления, связанные посредствсж4 дистанционной пневмеркатор1ной передачи с измерителями осадки, а,также источник сжатого воздуха и манометры, о тли ч а ю це ес я тем, что, с целью повышения точности измерений, а также расширения функциональных возможностей

устройства, измерители осадки выполнены в виде открытых сверху сообщающихся трубок, при этом устройство для измерения осгщки и дифферента снабжено трехходовыми клапанами,

сообщающими полости приемников давления с соответствующим манометром и полостью соответствующей трубки, а также полости приемников давлений с источником сжатого воздуха, а

кремле того, дросселями малого расхода-, дополнительно сообщающими полости приемников давления с источником сжатого воздуха,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе : 1. Авторское свидетельство СХ:СР 239580, кл. В 63 В 39/00, 1962 .(прототип).