一種多功能船模實(shí)驗(yàn)測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于船模實(shí)驗(yàn)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種多功能船模實(shí)驗(yàn)測(cè)量裝置，船模在船艏和船舯分別設(shè)置有一個(gè)艙室，框架安裝放置在船模船艏的艙室中，液艙安裝放置在船模船舯的艙室中，液艙的上部放置有甲板；實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)塊安放在框架或甲板上，阻力拖架對(duì)稱布置于船模的船舯兩舷側(cè)，船模的船艏甲板上依次安裝有電源和傾角傳感器，傾角傳感器分別與電源和信號(hào)發(fā)射器電信息連通，船模的船艉甲板上安裝有信號(hào)發(fā)射器，信號(hào)接收器分別與手持顯示儀和電腦電信息連接共同組成信號(hào)接收裝置；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，測(cè)量數(shù)據(jù)精確，能進(jìn)行多種船模實(shí)驗(yàn)，無線與有線測(cè)量相結(jié)合，能夠滿足不同環(huán)境的測(cè)量要求。
【專利說明】一種多功能船模實(shí)驗(yàn)測(cè)量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型屬于船模實(shí)驗(yàn)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種利用船模測(cè)量船體參數(shù)的多功能測(cè)量系統(tǒng)，特別是一種多功能船模實(shí)驗(yàn)測(cè)量裝置，可進(jìn)行包括舶搖擺實(shí)驗(yàn)、船舶傾斜實(shí)驗(yàn)、液艙晃蕩實(shí)驗(yàn)、船舶減搖實(shí)驗(yàn)和船舶阻力實(shí)驗(yàn)的多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量。
【背景技術(shù)】:
[0002]船舶為能載貨且具有動(dòng)力的結(jié)構(gòu)體，其形體常因航路天候、載貨種類、載貨多寡及航行速度之不同而作不同的設(shè)計(jì)，而船舶的設(shè)計(jì)都是在某些假設(shè)并參考同類型船舶而設(shè)計(jì)的，因此建造出來的船舶的性能未必能完全符合設(shè)計(jì)階段中所預(yù)期者，如果在建造之前不能充分了解該船舶的性能，等建造完成后，才發(fā)現(xiàn)達(dá)不到要求的速度或螺槳轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)不上去，即使這種缺陷在技術(shù)上可以改進(jìn)，也不易彌補(bǔ)至理想的程度，且在時(shí)間及經(jīng)濟(jì)上均造成浪費(fèi)。因此，利用模型實(shí)驗(yàn)預(yù)估船舶阻力及推進(jìn)等流體動(dòng)力性能輔助船舶設(shè)計(jì)，所謂船模實(shí)驗(yàn)，是按照一定的縮尺比，制作船模，并對(duì)該船進(jìn)行試驗(yàn)，研究船舶性能，但是現(xiàn)有的船模實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備功能單一，只能進(jìn)行單一實(shí)驗(yàn)，難以進(jìn)行多種實(shí)驗(yàn)并接收不同環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，無法達(dá)到不同測(cè)量環(huán)境的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)提供一種多功能船模實(shí)驗(yàn)測(cè)量裝置，滿足不同測(cè)量環(huán)境和測(cè)量目的的要求。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)包括船模、框架、甲板、實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)塊、液艙、阻力拖架、電源、傾角傳感器、信號(hào)發(fā)射器、信號(hào)接收器、手持顯示儀和電腦；作為實(shí)驗(yàn)載體的船模在船艏和船舯分別設(shè)置有一個(gè)艙室，框架安裝放置在船模船艏的艙室中；液艙安裝放置在船模船舯的艙室中，組裝式液艙為方型、加隔板型或槽型等結(jié)構(gòu)；液艙的上部放置有可移動(dòng)的甲板；實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)塊安放在框架或甲板上，用于調(diào)整船模重心位置或傾斜狀態(tài)；阻力拖架對(duì)稱布置于船模的船舯兩舷側(cè)，實(shí)驗(yàn)時(shí)利用阻力拖架將船模固定在外部的水槽拖車上；船模的船艏甲板上依次安裝有電源和傾角傳感器，電源為傾角傳感器提供穩(wěn)定的電源；傾角傳感器分別與電源和信號(hào)發(fā)射器電信息連通，傾角傳感器通過將靜態(tài)重力加速度變化轉(zhuǎn)換成傾角變化，測(cè)量輸出傾角傳感器相對(duì)于水平面的傾斜和俯仰角度；船模的船艉甲板上安裝有信號(hào)發(fā)射器，信號(hào)發(fā)射器將傾角傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)信號(hào)以無線方式發(fā)送到外部設(shè)置的信號(hào)接收裝置；信號(hào)接收器分別與手持顯示儀和電腦電信息連接共同組成信號(hào)接收裝置，信號(hào)接收器接收信號(hào)發(fā)射器發(fā)出的傾角傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)信號(hào)，手持顯示儀顯示信號(hào)接收器接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)，電腦對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行計(jì)算分析等后續(xù)操作。
[0005]本實(shí)用新型進(jìn)行船舶搖擺實(shí)驗(yàn)時(shí)，將實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)塊放置在框架上，對(duì)船模施加傾斜力矩使船模進(jìn)入自由橫搖狀態(tài)，信號(hào)發(fā)射器將傾角傳感器的傾角信號(hào)發(fā)射出去，通過信號(hào)接收器、手持顯示儀和電腦組成的信號(hào)接收裝置接收并測(cè)量得到船模的搖擺幅度、橫搖固有周期和無因次阻尼系數(shù)，通過改變實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)塊的垂向位置得到船模橫搖固有周期與重心垂向位置的關(guān)系，完成船舶搖擺實(shí)驗(yàn)。
[0006]本實(shí)用新型進(jìn)行船舶傾斜實(shí)驗(yàn)時(shí)，將實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)塊放置在甲板上，通過改變實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)塊的位置使船模進(jìn)入不同的傾斜狀態(tài)，進(jìn)而測(cè)量得到船模的初穩(wěn)性高度和重心高度，完成船舶傾斜實(shí)驗(yàn)。
[0007]本實(shí)用新型進(jìn)行液艙晃蕩實(shí)驗(yàn)時(shí)，在液艙中裝載液體，使船模進(jìn)入自由橫搖狀態(tài)時(shí)，測(cè)量得到液艙相同結(jié)構(gòu)型式不同裝載狀態(tài)和不同的結(jié)構(gòu)型式相同裝載狀態(tài)下對(duì)船模橫搖運(yùn)動(dòng)性能的影響，完成液艙晃湯實(shí)驗(yàn)和船舶減搖實(shí)驗(yàn)。
[0008]本實(shí)用新型進(jìn)行船舶阻力實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過阻力拖架將船模固定在常規(guī)的水槽拖車上并進(jìn)行勻速拖拉，測(cè)量得到船模的阻力，完成船舶阻力實(shí)驗(yàn)。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，測(cè)量數(shù)據(jù)精確，能進(jìn)行多種船模實(shí)驗(yàn)，無線與有線測(cè)量相結(jié)合，能夠滿足不同環(huán)境的測(cè)量要求。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0010]圖1為本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0011]圖2為本實(shí)用新型的橫剖面結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0012]圖3為本實(shí)用新型涉及的信號(hào)接收裝置結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0013]下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明。
[0014]實(shí)施例:
[0015]本實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)包括船模1、框架2、甲板3、實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)塊4、液艙5、阻力拖架6、電源7、傾角傳感器8、信號(hào)發(fā)射器9、信號(hào)接收器10、手持顯示儀11和電腦12 ;作為實(shí)驗(yàn)載體的船模I在船艏和船舯分別設(shè)置有一個(gè)艙室，框架2安裝放置在船模I船艏的艙室中；液艙5安裝放置在船模I船舯的艙室中，組裝式液艙5為方型、加隔板型或槽型等結(jié)構(gòu)；液艙5的上部放置有可移動(dòng)的甲板3 ;實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)塊4安放在框架2或甲板3上，用于調(diào)整船模重心位置或傾斜狀態(tài)；阻力拖架6對(duì)稱布置于船模I的船舯兩舷側(cè)，實(shí)驗(yàn)時(shí)利用阻力拖架6將船模I固定在外部的水槽拖車上；船模I的船艏甲板上依次安裝有電源7和傾角傳感器8，電源7為傾角傳感器8提供穩(wěn)定的電源；傾角傳感器8分別與電源7和信號(hào)發(fā)射器9電信息連通,傾角傳感器8通過將靜態(tài)重力加速度變化轉(zhuǎn)換成傾角變化，測(cè)量輸出傾角傳感器8相對(duì)于水平面的傾斜和俯仰角度；船模I的船艉甲板上安裝有信號(hào)發(fā)射器9，信號(hào)發(fā)射器9將傾角傳感器8測(cè)得的數(shù)據(jù)以無線方式發(fā)送到外部設(shè)置的信號(hào)接收裝置；信號(hào)接收器10分別與手持顯示儀11和電腦12電信息連接共同組成信號(hào)接收裝置，信號(hào)接收器10接收信號(hào)發(fā)射器9發(fā)出的傾角傳感器8測(cè)得的數(shù)據(jù)，手持顯示儀11顯示信號(hào)接收器10接收到的信號(hào)，電腦12對(duì)測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析等后續(xù)操作。
[0016]本實(shí)施例進(jìn)行船舶搖擺實(shí)驗(yàn)時(shí)，將實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)塊4放置在框架2上，對(duì)船模I施加傾斜力矩使船模I進(jìn)入自由橫搖狀態(tài)，信號(hào)發(fā)射器9將傾角傳感器8的傾角信號(hào)發(fā)射出去，通過信號(hào)接收器10、手持顯示儀11和電腦12組成的信號(hào)接收裝置接收并測(cè)量得到船模I的搖擺幅度、橫搖固有周期和無因次阻尼系數(shù)等參數(shù)，通過改變實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)塊4的垂向位置得到船模I橫搖固有周期與重心垂向位置的關(guān)系，完成船舶搖擺實(shí)驗(yàn)。[0017]本實(shí)施例進(jìn)行船舶傾斜實(shí)驗(yàn)時(shí)，將實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)塊4放置在甲板3上，通過改變實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)塊4的位置使船模I進(jìn)入不同的傾斜狀態(tài)，進(jìn)而測(cè)量得到船模I的初穩(wěn)性高和重心高，完成船舶傾斜實(shí)驗(yàn)。
[0018]本實(shí)施例進(jìn)行液艙晃蕩實(shí)驗(yàn)時(shí)，在液艙5中裝載一定量的液體，使船模I進(jìn)入自由橫搖狀態(tài)時(shí)，測(cè)量得到液艙5相同結(jié)構(gòu)型式不同裝載狀態(tài)和不同的結(jié)構(gòu)型式相同裝載狀態(tài)下對(duì)船模I橫搖運(yùn)動(dòng)性能的影響，完成液艙晃蕩實(shí)驗(yàn)和船舶減搖實(shí)驗(yàn)。
[0019]本實(shí)施例進(jìn)行船舶阻力實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過阻力拖架6將船模I固定在常規(guī)的水槽拖車上并進(jìn)行勻速拖拉，測(cè)量得到船模I的阻力，完成船舶阻力實(shí)驗(yàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能船模實(shí)驗(yàn)測(cè)量裝置，其特征在于主體結(jié)構(gòu)包括船模、框架、甲板、實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)塊、液艙、阻力拖架、電源、傾角傳感器、信號(hào)發(fā)射器、信號(hào)接收器、手持顯示儀和電腦；船模在船艏和船舯分別設(shè)置有一個(gè)艙室，框架安裝放置在船模船艏的艙室中；液艙安裝放置在船模船舯的艙室中，液艙為方型、加隔板型或槽型結(jié)構(gòu)；液艙的上部放置有移動(dòng)的甲板；實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)塊安放在框架或甲板上；阻力拖架對(duì)稱布置于船模的船舯兩舷側(cè)；船模的船艏甲板上依次安裝有電源和傾角傳感器，傾角傳感器分別與電源和信號(hào)發(fā)射器電信息連通；船模的船艉甲板上安裝有信號(hào)發(fā)射器，信號(hào)接收器分別與手持顯示儀和電腦電信息連接共同組成信號(hào)接收裝置。
【文檔編號(hào)】B63B9/02GK203652066SQ201320861015
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】劉志慧, 李志剛, 牛懷磊, 張維仕 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)