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专利名称：船舶自动算货系统及船舶浮态仪、密度仪、压力传感器和测量管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种船舶自动化设备，特别涉及一种船舶自动算货系统及船舶浮态仪。
背景技术：
在现有船舶测量和计算技术中，必须通过人工测量及计算，才能计算出货物的重量，其具有过程复杂、烦琐、费时等缺点；同时现有计算不能及时有效地调整船舶的浮态，当船舶航行处于倾斜危险时，不能及时发现并及时调整船舶。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种能精确计算货物的重量，能及时有效地调整船舶的浮态的船舶自动算货系统；以及提供一种能够实时检测船舶的各液货舱内液面状态的船舶浮态仪。本实用新型是这样实现的一种船舶自动算货系统，其特征在于包括船舶浮态仪阵列、温度传感器阵列、压力传感器阵列、密度仪阵列和电脑主机，所述船舶浮态仪阵列输出电信号，并通过电信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机；所述温度传感器阵列输出温度信号，并通过温度信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机；所述压力传感器阵列输出压力信号，并通过压力信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机；所述密度仪阵列输出密度电信号，并通过密度电信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机；所述电脑主机内置有主程序以及固定数据库，通过主程序对输入的各信号进行运算和分析后，与内置固定数据库进行对比。还包括一显示单元，用于将主程序的运算和分析后得到的结果进行显示。还包括一测量管，测量管连接至电信号与数字信号转换器，用于测量液面高度后并通过压力信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机。本实用新型还提供了一种用于上述的船舶自动算货系统的船舶浮态仪，其特征在于包括绝缘体外壳、若干电阻线圈、水银及传输电信号电缆，所述若干电阻线圈均匀固定设置在绝缘体外壳的内壁，绝缘体外壳的内部注有水银，所述电阻线圈的两端还外接有传输电信号电缆。本实用新型还提供了一种用于上述的船舶自动算货系统的密度仪，其特征在于包括绝缘体、密度仪电路、通过电阻线圈连接到电路上的压力传感片、带有桨叶的电机，所述绝缘体带有一倒圆锥体的液体缸，倒圆锥体的液体缸的上部形状为圆弧面，其下部安装压力传感片，所述压力传感片的传感面外露形成倒圆锥体的液体缸的下部，其形状也为圆弧面，并与上部的圆弧面为同心圆弧面，上部的圆弧面还开设有进口，并安装有进口阀门；倒圆锥体的液体缸的左侧设有管路和带有桨叶的电机，所述电机的桨叶部分外露并设置在下部圆弧面的侧边上，倒圆锥体的液体缸的右侧设有排出液体管，并在管口安装出口阀门；压力传感片的其余部分、密度仪电路和电机均密封固定在绝缘体内，压力传感片和电阻线圈的内部灌有水银。本实用新型还提供了一种用于上述的船舶自动算货系统的压力传感器，其特征在于包括压力传感器电路、通过电阻线圈连接到电路上的压力传感片、带有桨叶的电机，所述电机的桨叶部分设置在压力传感片的传感面的侧边上，压力传感片和电阻线圈的内部灌有水银。本实用新型还提供了一种用于上述的船舶自动算货系统的测量管，其特征在于所述测量管由绝缘体和两个电阻构成一条圆形管，圆形管的内侧装有导电浮球，所述导电浮球分别与两个电阻相接触并可沿圆形管的内壁上下移动，圆形管的上、下两端还分别装有限位器，两电阻的上部分别通过导电电缆外接，其下部设有开口。本实用新型的优点在于所述船舶自动算货系统能精确计算货物的重量，能及时有效地调整船舶的浮态，可以解决在现有船舶测量和计算技术中，必须通过人工测量及计算才能计算出货物的重量，并且其测量和计算过程复杂、烦琐、费时等缺点；同时所述船舶浮态仪还能够及时有效地调整船舶的浮态，当船舶航行处于倾斜危险时，不及时发现并及时调整船舶。本系统还可使机舱各种燃油算货自动化，使甲板部淡水、压载水、货物算货自动化，大大提高了中国造船技术。

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。图1是本实用新型所述的船舶自动算货系统的整体结构示意图。图2是本实用新型所述的船舶浮态仪的平面剖视示意图。图3是本实用新型所述的船舶浮态仪的侧面剖视示意图。图4是本实用新型所述的船舶浮态仪在标准液面时的侧面剖视示意图。图5是本实用新型所述的船舶浮态仪在非标准液面时的侧面剖视示意图。图6是本实用新型所述的压力传感器的内部结构示意图。图7是本实用新型所述的温度传感器的内部结构示意图。图8是本实用新型所述的测量管的内部结构示意图。图9是本实用新型所述的密度仪的内部结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型所述的船舶自动算货系统，包括船舶浮态仪阵列、电信号与数字信号转换器、温度传感器阵列、温度信号与数字信号转换器、压力传感器阵列、压力信号与数字信号转换器、密度仪阵列与密度电信号与数字信号转换器、电脑主机和显示单元。所述船舶浮态仪阵列输出电信号，其作用是反映液货舱内液面状态，并通过电信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机；所述温度传感器阵列输出温度信号，其作用反映液货舱内液货的温度，并通过温度信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机；所述压力传感器阵列输出压力信号，其作用反映液货舱内各个压力传感器受到的压力的状况，并通过压力信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机；所述密度仪阵列输出密度电信号，其作用反映液货舱内液货的密度，并通过密度电信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机；所述电脑主机内置有主程序以及固定数据库，通过主程序对输入的各信号进行运算和分析后，与内置固定数据库进行对比；所述显示单元用于将主程序的运算和分析后得到的结果进行显示；各传输信号数据线是传输各种信号的载体；所述的船舶自动算货系统还包括一测量管，测量管连接至压力信号与数字信号转换器，用于测量液面高度后并通过压力信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机，用于弥补压力传感器测量不准的缺陷。请同时参阅图2-图5所示，是本实用新型所述的船舶浮态仪，包括绝缘体外壳11、若干电阻线圈12、水银13及传输电信号电缆14，所述若干电阻线圈12均匀固定设置在绝缘体外壳11的内壁，绝缘体外壳11的内部注有水银13，所述电阻线圈12还外接有传输电信号电缆14。其中，所述绝缘体外壳11是用于水银13与各个电阻线圈12、以及各电阻线圈12的相互之间绝缘、水银13和电阻线圈12与外界的绝缘及水密、油密、气密等作用；水银13是起到导电作用，它相当于可变电阻器中的可变开关；各个电阻线圈12是起到可变电阻和导电的作用；传输电信号电缆14是将用于将电信号导出的作用。船舶浮态仪的工作原理如图3所示，当船舶处于标准状态时，各个电阻线圈12露出水银13液面上部的电阻长度相等，因此其各自输出的电流也相等；如图4所示，当船舶处于非标准状态时，各个电阻线圈12露出水银13液面上部的电阻长度变得不相等，水银13液面高的位置的各个电阴线圈输出的电流增大，水银液面低的位置的各个电阻线圈输出的电流减小。通过对电流变化的检测，即可得到船舶液货舱内的液面状态，以便能够及时有效地调整船舶的浮态。请参阅图6，是本实用新型所述的压力传感器的内部结构示意图，所述压力传感器包括压力传感器电路21、通过电阻线圈22连接到电路21上的压力传感片23、带有桨叶的电机24，所述电机24的桨叶241部分设置在压力传感片23的传感面的侧边上，压力传感片23和电阻线圈22的内部灌有水银25。当所述压力传感器置于舱室内的液面中时，压力传感片23由于受到液体压力的作用开始工作，使得其内部的水银25受压产生流动，这样会使电阻线圈22的阻值发生变化，再根据电脑主机数据库内所记载的电阻线圈22的阻值进行对比，则可获得其所对应的压力值。请参阅图7，是本实用新型所述的温度传感器的内部结构示意图，所述温度传感器包括电阻及绝缘体组成的传感器主体31、主体31内部装满水银32，电阻两端用导电电缆线33外接至外部电路，当舱室内的液面的温度发生变化时，水银32会受热膨胀，从而导致传感器主体31上的电阻阻值发生变化，再根据电脑主机数据库内所记载的电阻线圈的阻值获得其所对应的温度值，即可测得当时当舱室内的液面的温度情况。请参阅图8，是本实用新型所述的测量管的内部结构示意图，所述测量管由绝缘体41和两个电阻42构成一条圆形管，圆形管的内侧装有导电浮球43，所述导电浮球43分别与两个电阻42相接触并可沿圆形管的内壁上下移动，圆形管的上、下两端还分别装有限位器44，两电阻42的上部分别通过导电电缆45外接，其下部设有开口 46。所述测量管的工作原理如下将测量管的下部开口 46伸入舱室内的液面47中，当舱室内的液面47有多高，测量管内的液面就多高；当液面升高时，电流增大；反之，则电流减小；其中导电电缆45、电阻42、导电浮球43的作用是为了保持电路始终处于通电状态；而限位器44的作用是用于限制导电浮球43上下浮动；绝缘体41的作用是起到绝缘左右两侧电阻42。当舱内液体量少时，测量液面47的高度，通过测量液面高度对应的电流变化，可以得到舱室内的液面的压力状态，可用于弥补压力传感器测量不准的缺陷。请参阅图9，是本实用新型所述的密度仪的内部结构示意图，所述密度仪包括绝缘体51、密度仪电路52、通过电阻线圈53连接到电路51上的压力传感片54、带有桨叶的电机55，所述绝缘体51带有一倒圆锥体的液体缸56，倒圆锥体的液体缸56的上部形状为圆弧面，其下部安装压力传感片54，所述压力传感片54的传感面外露形成倒圆锥体的液体缸56的下部，其形状也为圆弧面，并与上部的圆弧面为同心圆弧面，上部的圆弧面还开设有进口561，并安装有进口阀门562 ;倒圆锥体的液体缸56的左侧设有管路57和带有桨叶的电机55，所述电机的桨叶部分551外露并设置在下部圆弧面的侧边上，倒圆锥体的液体缸56的右侧设有排出液体管563，并在排出液体管口安装出口阀门564 ;压力传感片的其余部分、密度仪电路52和电机55均密封固定在绝缘体51内，压力传感片54和电阻线圈53的内部灌有水银58。所述密度仪的原理说明当在电脑中选择开始测量时，进、出口阀门同时打开延时若干秒后自动关闭，电机55开始带动桨叶551转动工作，清除压力传感片54的传感面表面的杂物，延时若干秒后停止；压力传感片54由于受到液体压力的作用，使得其内部的水银58受压流动，则使电阻线圈53的阻值发生变化，再根据电脑主机数据库内所记载的电阻线圈53的阻值获得所对应的压力值，则可以根据以下公式测得其密度值，所述密度仪测量计算密度值的计算公式为P =P/(g*h)其中，P :密度，P:压力，g:重力加速度，h :压力传感片到倒圆锥体上部圆弧面的距离。本实用新型所述船舶自动算货系统的计算步骤如下(1)第一次计算第一步浮态仪输出液货液面的纵倾角α，横倾角β，求出吃水差t t=L*tga其中，L:船长(米)。第二步密度仪输出各液货舱密度PpPpPy……P n。第三步压力传感器输出各液货舱测量孔的液货高度VVh2'……hn。算出测量孔的液货高度h=P/ ( P *g*cos a *cos β )其中，P :测量孔的压力传感器输出的压力；P :液货的密度；g:重力加速度。计算并自动求出各液货舱液货体积Vd、Vp v2、......Vn。第四步由上述第二步和第三步求出各液货舱内液货的重量并计算出总和Σ G，Σ G= (Bff0+ Bff1+ Bff2+......BWn) + (Fff0+ Fff1+ Fff2+......FWn) + (OfO^O2+......
On)其中，BW:压载水重量，Fff:淡水重量，O:燃油重量。第五步由船底压力传感器输出船首、船中、船尾吃水DDf = PF0* (1+cos β ) / ( P *g)Dn = Pno* (1+cos β )/(p *g)Da = PA(I* (1+cos β ) / ( P *g)并求出平均吃水Dni[0049]
权利要求1.一种船舶自动算货系统，其特征在于包括船舶浮态仪阵列、温度传感器阵列、压力传感器阵列、密度仪阵列和电脑主机，所述船舶浮态仪阵列输出电信号，并通过电信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机；所述温度传感器阵列输出温度信号，并通过温度信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机；所述压力传感器阵列输出压力信号，并通过压力信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机；所述密度仪阵列输出密度电信号，并通过密度电信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机。
2.根据权利要求1所述的船舶自动算货系统，其特征在于还包括一显示单元，所述显示单元连接到电脑主机。
3.根据权利要求1所述的船舶自动算货系统，其特征在于还包括一测量管，测量管连接至压力信号与数字信号转换器，用于测量液面高度后并通过压力信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机。
4.一种用于如权利要求1所述的船舶自动算货系统的船舶浮态仪，其特征在于包括绝缘体外壳、若干电阻线圈、水银及传输电信号电缆，所述若干电阻线圈均匀固定设置在绝缘体外壳的内壁，绝缘体外壳的内部注有水银，所述电阻线圈的两端还外接有传输电信号电缆。
5.一种用于如权利要求1所述的船舶自动算货系统的密度仪，其特征在于包括绝缘体、密度仪电路、通过电阻线圈连接到电路上的压力传感片、带有桨叶的电机，所述绝缘体带有一倒圆锥体的液体缸，倒圆锥体的液体缸的上部形状为圆弧面，其下部安装压力传感片，所述压力传感片的传感面外露形成倒圆锥体的液体缸的下部，其形状也为圆弧面，并与上部的圆弧面为同心圆弧面，上部的圆弧面还开设有进口，并安装有进口阀门；倒圆锥体的液体缸的左侧设有管路和带有桨叶的电机，所述电机的桨叶部分外露并设置在下部圆弧面的侧边上，倒圆锥体的液体缸的右侧设有排出液体管，并在管口安装出口阀门；压力传感片的其余部分、密度仪电路和电机均密封固定在绝缘体内，压力传感片和电阻线圈的内部灌有水银。
6.一种用于如权利要求1所述的船舶自动算货系统的压力传感器，其特征在于包括压力传感器电路、通过电阻线圈连接到电路上的压力传感片、带有桨叶的电机，所述电机的桨叶部分设置在压力传感片的传感面的侧边上，压力传感片和电阻线圈的内部灌有水银。
7.一种用于如权利要求1所述的船舶自动算货系统的测量管，其特征在于包括测量管和安装在测量管内的导电浮球，所述测量管由绝缘体和两个电阻构成一条圆形管，圆形管的内侧装有导电浮球，所述导电浮球分别与两个电阻相接触并可沿圆形管的内壁上下移动，圆形管的上、下两端还分别装有限位器，两电阻的上部分别通过导电电缆外接，其下部设有开口。
专利摘要本实用新型涉及一种船舶自动算货系统及船舶浮态仪、密度仪、压力传感器和测量管，包括船舶浮态仪阵列、温度传感器阵列、压力传感器阵列、密度仪阵列和电脑主机，所述船舶浮态仪阵列、温度传感器阵列、压力传感器阵列和密度仪阵列分别输出电信号，并通过电信号与数字信号转换器进行转换成数字信号后传输至电脑主机；所述电脑主机内置有主程序以及固定数据库，通过主程序对输入的各信号进行运算和分析后，与固定数据库进行对比。本实用新型能精确计算货物的重量，及时有效地调整船舶的浮态，当船舶航行处于倾斜危险时，能及时发现并调整船舶。
文档编号G01L9/02GK202863735SQ20122020194
公开日2013年4月10日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者彭茂秋 申请人:彭茂秋