Устройство для определения осадки и дифферента судна

 

Использование: изобретение относится к судостроению и может быть применено на судах любого назначения и района плавания. Сущность: изобретение состоит в том что установка на одной из сообщающихся с забортной водой труб 1 и 2, на которых расположены датчики 4 и 5 давления для определения осадки и дифферента, ниже этих датчиков, дополнительного датчика давления, который совместно с установленными выше служит для измерения плотности забортной воды. Все датчики выполнены пьезоэлектрическими и подключены к вычислительному блоку. 1 ил.

Изобретение относится к судостроению и может быть применено на судах любого назначения и района плавания.

Известны устройства для определения осадки и дифферента судна, содержащие датчики, сообщающиеся с забортной водой и подключение к вычислительному блоку.

Известно устройство для определения осадки и дифферента судна, содержащее датчик определения осадки в виде электропроводящей полосы, установленной внутри сообщающейся с забортной водой трубы и подключенной через измерительный мост к ЭВМ.

Наиболее близким к предлагаемой заявке является устройство для определения осадки и дифферента судна, содержащее приборы-измерители (датчики) давления, сообщающиеся трубопроводами с забортной водой, показания которых могут передаваться различными (в том числе электрическими) системами на центральный прибор.

Недостаток известных устройство состоит в том, что они не учитывают фактическую плотность забортной воды, изменяющуюся в зависимости от района плавания и времени года.

Цель изобретения - создание устройства, учитывающего фактическую плотность забортной воды, за счет чего повышается точность определения осадки и дифферента, что является положительным эффектом применения этого устройства.

Это достигается тем, что на одной из сообщающихся с забортной водой труб, на которых установлены датчики давления, служащие для определения осадок и дифферента, ниже уровня их установки имеется дополнительный датчик, который совместно с установленными выше служат для измерения плотности забортной воды.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство содержит трубы 1 и 2, установленные в диаметральной плоскости судна внутри корпуса в носовой и кормовой оконечностях. Верхние открытые концы труб расположены выше действующей ватерлинии при наибольшем водоизмещении и наибольших дифферентах, нижние коны труб сообщаются с днищевым кингстоном 3. Датчики 4 и 5 давления установлены на трубах 1 и 2 ниже действующей ватерлинии при наименьшем водоизмещении и наибольших дифферентах, на одинаковом отстоянии от основной плоскости судна.

Дополнительный датчик 6 давления установлен ниже датчиков 4 и 5. Датчики 4-6 выполнены пьезоэлектрическими и подключены к вычислительному блоку 7 (ЭВМ).

Устройство работает следующим образом.

Уровни поверхностей столбов забортной воды, поступающей из кингстона 3 в трубы 1 и 2, будут всегда на уровне действующей ватерлинии. На датчики 4-6 действуют давления воды, соответствующие их вертикальным отстояниям от действующей ватерлинии.

Разность давлений, действующих на датчики 4 и 5, совместно с разностью давлений датчиков 5 и 6 одновременно определяет взаимозависимые друг от друга угол дифферента и плотность забортной воды.

Датчики преобразуют давления воды в электрические сигналы, поступающие в ЭВМ, которая работает по заданной программе и в соответствии с сигналами датчиков выдает информацию о величинах осадок (носом, кормой и средней), дифферента и весового водоизмещения с учетом фактической плотности забортной воды.

Плотность ρ забортной воды и угол ϑдифферента определяются по следующим формулам, закладываемым в программу: ρ = , где Р₅ - давление, действующее на датчик 5; Р₆ - давление, действующее на датчик 6; а - расстояние между датчиками 5 и 6, измеренное по прямой, соединяющей точки их установки на трубе 2; ϕ₅₆ - угол наклона этой прямой к основной плоскости судна; SinΨ = , где Р₄ - давление, действующее на датчик 4; l - расстояние между точками установки датчиков 4 и 5 на трубах 1 и 2.

Совместное решение обеих формул относительно угла ϑ дает tgΨ = .

Осадки Т_н и Т_к носом и кормой определяются по следующим формулам, закладываем в программу: T_н= 1- + , где ϕ_н - угол наклона к основной плоскости судна прямой, соединяющей точку установки датчика 4 с точкой пересечения форштевня действующей ватерлинией; Z - отстояние датчиков 4 и 5 от основной плоскости судна;
T_к= 1+ + ;
ϕ_к - угол наклона к основной плоскости судна прямой, соединяющей точку установки датчиков 5 с точкой пересечения кормовой оконечности действующей ватерлинией (в ДП).

Водоизмещение определяется по формуле
D = K ˙ V˙ ρ , D - весовое водоизмещение;
К - коэффициент, учитывающий водоизмещение выступающих частей (можно принять равным 1,006);
V - объемное водоизмещение судна.

При использовании изобретения на танкерах и рудовозах повышается точность учета количества принимаемого и сдаваемого жидкого и насыпного грузов; на всех судах повышается точность и надежность контроля за минимально допустимой высотой надводного борта, обеспечивающей безопасность плавания, что особенно существенно при изменениях района плавания в течение рейса. (56) Патент Великобритании N 1563797, кл. В 63 В 39/12, 1980.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСАДКИ И ДИФФЕРЕНТА СУДНА, содержащее датчики давления, сообщенные с забортной водой и подключенные к вычислительному блоку, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным датчиком давления, подключенным к упомянутому вычислительному блоку и расположенным ниже указанных датчиков давления, причем все эти датчики давления сообщены друг с другом гидравлически и выполнены пьезоэлектрическими.

РИСУНКИ

Рисунок 1