Устройство для измерения осадки, крена и дифферента судна

Номер патента: 1041409

Авторы: Головенчиц, Грищенко, Кузнецов, Лефанд, Рапопорт

ZIP архив

Текст

(19) 01 с ссс 1,с с 3 дс ЗОБ РЕТЕН ПИСАН АВТОРСКОМВИДЕТЕЛЬСТВУ Ф. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) (57) 1. УСТРОЛСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСАДКИ, КРЕНА И ДИФФЕРЕНТА СУДНА, содержащее приемный и передающий узлы, измерительный прибор и датчики давлений, расположенные симметрично диаметральной плоскости судна в его носовой, кормовой и средней частях, которые подключены с помощью дополнительных трубопроводов к общему приемному трубопроводу, находящемуся в средней части судна,Зц 11 В 63 В 39/12; В 63 В 39/14 отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства и улучшения условий его эксплуатации, датчики давлений выполнены в виде полых герметичных камер, имеющих форму усеченных конусов, обращенных друг к другу своими основаниями и сообщенных с измерительным прибором с помощью воздуховодов с вертикально расположенными участками, а измерительный прибор выполнен в виде двух герметичных камер, связанных между собой через регулируемый дроссельный клапан, причем она из камер снабжена дифференциальным нуль-индикатором разности давлений, который связан электрически с. блоком управления и индикации, представляющим собою реле времени, а другая камера снабжена средством для поддержания в ней постоянного заданного по величине повышенного давления воздуха, подаваемого в нее от источника воздушного давления, гю1041409 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет исключения погрешности, обусловленной изменениями атмосферного давления, первая из камер измерительного прибора дополнительно снабжена приспособлением в виде двух закрытых емкостей, расположенных выше и ниже указанной камеры, причем нижняя емкость частично заполнена рабочей жидкостью и сообщена с помощью патрубка с краномнижний конец которого расположен внутри емкости, над которой расположена камера, а верхняя емкость также снабжена патрубками и кранами для сообщения с камерой или атмосферой. представляющим собою реле времени, а другая камера снабжена средством для поддержания в ней постоянного заданного по величине повышенного давления воздуха, подаваемого в нее от источника воздушногодавления.Первая из камер центрального измерительного прибора дополнительно снабженаприспособлением в виде двух закрытых емкостей, расположенных выше и ниже указанной камеры, причем нижняя емкость частично заполнена рабочей жидкостью и сообщена с помощью патрубка с краном, ниж-.ний конец которого расположен внутри емкости, над которой расположена камера, аверхняя емкость также снабжена патрубками и кранами для сообщения с камеройили с атмосферой.На фиг. 1 изображена общая схема предлагаемого устройства и его размещение насудне; на фиг. 2 и 3 - элементы конструктивного исполнения его отдельных элементов,Устройство (фиг. 1) состоит из центрального измерительного прибора 1, крановогораспределителя 2 и приборов-датчиков 3 дав.ления, которые установлены в носовой, средней и кормовой частях судна.С помощью воздуховодов 4 приборы-датчики 3 давления сообщаются через крановыйраспределитель 2 с центральным измерительным прибором 1, а с помощью трубопроводов 5 присоединены к общему приемному отверстию 6, выполненному в виде клинкетас запорным краном 7, который расположенв средней части судна в месте с наименьши-,ми искажениями потока, обтекающего судно при его движении,Центральный прибор 1 состоит из двухгерметичных камер 8 и 9, сообщающихсямежду собой патрубком 10 с установленнымна нем регулируемым дросселем 11. Камера8 снабжена дифференциальным нуль-индикатором 12 разности давлений в его полостях 13 и 14, сообщающихся через дросселирующее отверстие 15, а камера 9 снабжена регулятором 16 давления, например,шарикового типа, обеспечивающего поддерзависящей от глубины погружения судна и величины проходного отверстия регулируе. мого дросселя 11.При этом в полостях 13 и 14 нуль-индикатора 12 благодаря наличию дросселирующего отверстия 15 с малым проходным сечением создается разность давлений, под действием которой упругий чувствительный элемент (мембрана 17) прогибается и перемещает стрелку-контакт 18, которая, вхо дя в соприкосновение с одним из неподвижных контактов 19, замыкает цепь реле времени в блоке 20 управления и индикации, чем определяется начало отсчета времени измерения.Вода из носового воздуховода 4 вытес няется до тех поп, пока ее уровень не опустится до верхнего конуса камеры датчика 3 давления. Скорость дальнейшего понижения уровня воды резко уменьшается, ввиду большой разности площадей поперечного сечения воздуховода и камеры датчика дав лений.(При этом перепад давлений в полостях13 и 14 нуль-индикатора 12 также уменьшается и контакты 18 и 19 размыкаются, раз рывая цепь реле времени в блоке 20.Момент размыкания контактов8 и9индицируемый, например, на световом или звуковом табло, служит сигналом для сня.тия отсчета осадки по шкале прибора.После этого трехходовой кран 31 поворачивается (вручную или автоматически) в положение, при котором камера 8 сообщается с атмосферой и избыточное давление в воздушной магистрали падает до атмосферного, а уровень жидкости в воздуховоде 4 возвращается в исходное положение, равное уровню поверхности воды, На этом цикл одного измерения осадки заканчивается,Промежуток времени между замыканием. и размыканием контактов 18 и 9 нуль- : индикатора 12 характеризует в определен ном масштабе глубину Н 1 погружения камеры прибора-датчика 3 давлений под уровнем поверхности воды в соответствии с фор- мулой Ц Р Ч,агй,р,уц.45где р, - расчетное значение давления ат,мосферного воздуха;И - суммарный начальный объемвоздушной полости одного извоздухопроводов, полостейнуль-индикатора 12 и камеры8 центрального прибора 1;71 - - средняя скорость поступленияМфЪгвоздуха через регулируемыйдроссель 11 внутрь камеры 8,причеми Ч начальная и конечная скорости воздушного потока; 10414093жание в ней постоянного повышенного давления.Нуль-индикатор 12, в качестве которогоберут, например, мембранный индикаторстрелочного типа с упругим чувствительнымэлементом в виде мембраны 17, кинематически связанной со стрелкой-контактом 18, которая замыкает при отклонениях неподвижные контакты 19;электрически связан сблоком 20 управления и индикации показаний, выполненным в виде реле времени.Приборы-датчики 3 давлений, представляют собой герметичные полые камеры(фиг, 2), имеющие форму усеченных конусов 21 и 22, обращенных друг к другусвоими основаниями.С целью повышения точности измеренийцентральный измерительный прибор 1 предлагаемого устройства может быть дополнительно снабжен приспособлением 23 в виде двух закрытых сосудов 24 и 25, расположенных выше и ниже камеры 8. Нижнийсосуд 24 (фиг. 3) частично заполнен жидкостью, например, дистиллированной водой;и сообщен с помощью патрубка 26 с запорным краном 27 с камерой 8, причем нижний конец 28 патрубка 26 выступает внутрьсосуда 24 на такую .глубину, что всегдапогружен в рабочую жидкость,Верхний сосуд 25 также сообщен с камерой 8 с помощью патрубка 29 с краном 30,Трехходовой кран 31 с угловым проходным отверстием 32 обеспечивает возможность сообщения камеры 8 или сосуда 25с атмосферой, а запорный кран 33, установленный на патрубке 34, сообщающем камеру 8 с патрубком 1 О регулируемого дросселя 11, обеспечивает возможность отсекания камеры 8 от источника воздушного давления.Устройство работает следующим образом.Сжатый воздух от источника воздушногодавления (не показан) поступает в камеру9 центрального измерительного прибора 1и создает в ней повышенное рабочее давление, величина Ребаб которого устанавливается и поддерживается на заданном уровне с помощью регулятора 16 давления.Поток сжатого воздуха из камеры 9 через регулируемый дроссель 11 попадает вкамеру 8 и в дифференциальный нуль-индикатор 12.Одновременно поток воздуха (в зависимости от положения кранового распределителя 2) подается по соответствующему воздуховоду 4 к одному из приборов-датчиков3 давления, например, носовому, как показано на фиг, 1. Под действием избыточного давления воздуха забортная вода, заполняющая воздуховод 4 до уровня, соответствующего глубине Н 1 погружения носового датчика 3 под уровнем моря (попринципу сообщающихся сосудов) вытесняется из него с определенной скоростью,1041409пока его давление не уравновешивает рабочее давление Рраб,После этого краны 27 и 30 снова закрываются, трехходовой кран 31 устанавливается в положение, при котором камера 8сообщается с атмосферой, а запорный кран33 открывается,Поскольку количество рабочей жидкости, вытесненной в камеру 8 из сосуда 24находится в строго определенной зависи 10 мости от фактического атмосферного давления Ра воздуха, то конечный объем камеры 8, а значит и суммарный объем Ютакже зависит от величины этого давления.Таким образом, соответствующим выбором параметров сосудов 24 и 25 в зависи 15 мости от начального суммарного объема 1.1 Овоздушных полостей устройства нетрудно добиться почти полной компенсации влиянияна точность измерений отклонений фактического атмосферного давления от его расчетного значения 5 - площадь поперечного сеченияпроходного отверстия в регули руемом дросселе 11;- время, в течение которого производится одно измерение осад ки;Я - плошадь поперечного сечениявоздухопровода 4 на вертикал ном участке от прибора-датчиака давлений до палубы суднаудельный вес забортной воды.Измерив глубину Н, погружения камер датчиков 3 давлений как функцию времени и зная высоту Н, их установки над днищем судна, определяют осадку судна как сумму этих величин (Н +Но), а по разности по казаний осадки судна носом и кормой или его левого и правого бортов находят вели чину дифферента (крена) судна,С целью повышения точности измерении осадки с помощью предлагаемого осадко мера за счет исключения влияния на точ ность измерений отклонений фактического значения давления атмосферного воздуха от его расчетного значения Р в предлагаемом осадкомере предусмотрена возможность ввода соответствующей корректуры в его показания с помощью приспособления 23, изо браженного на фиг. 3.Действие этого приспособления основано на автоматическом вводе поправки в показания осадкомера путем изменения начального суммарного объема 1.1 его воздушных полостей на величину д К, пропорцио 30 нальную отклонению фактического значения Р атмосферного давления от его расчетного значения.С этой целью устанавливают трехходовой кран 31 в положение, при котором ка 35 мера 8 и сосуд 25 отсекаются от атмосферы, запорный кран 33 и краны кранового распределителя 2 закрываются, а краны 27 и 30, наоборот открываются. При этом сжа-. тый воздух в сосуде 24, находящийся под рабочим давлением Рраб, превышающем на 40 небольшую (заданную) величину значение давления воздуха в камере 8 при максимальной осадке Р 1 -- 1 Нмах (Ребаб Р + + )( Н,) вытесняет часть жидкости из этого сосуда в камеру 8, сжимая находящийся в ней и в сосуде 25 воздух до тех пор, 45 где дР=Рраб- приращение давления воздуха-Ра-,1 внУтРи камеРы 8 и сосУда 25при вводе корректуры, причемЬ - разность уровней рабочейжидкости в сосуде 24 и камере8, а 1, - удельный вес рабочейжидкости;Ра - фактическое значение атмосферного давления (неизвестнаявеличина);цр- начальный объем камеры 8, сосуда 25 и соединительного пат.рубка 29.Остальные обозначения те же, что в формуле (1).Ввод корректуры на отклонение фактического значения атмосферного давления отего расчетного значения необходим, как показывают расчеты, только при значенияхизменений осадки более 2 м.Предлагаемое устройство позволяет упростить его конструкцию и улучшить условия эксплуатации, также повысить точностьизмерения за счет исключения погрешности,обусловленной изменениями атмосферногодавления,1041409 7 сУ Е, Игнатьес СоставнтелТехред И. ВеТираж 460 ВНИИПИГосу по делам 13035, Москва,Филиал ППП Пате

Смотреть

Заявка

3433233, 04.02.1982

КУЗНЕЦОВ АЛЕКСАНДР ДМИТРИЕВИЧ, ЛЕФАНД ИСАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ГОЛОВЕНЧИЦ ЛЕВ ИСААКОВИЧ, ГРИЩЕНКО АНДРЕЙ ДЕМЕНТЬЕВИЧ, РАПОПОРТ БОРИС ЕФИМОВИЧ

МПК / Метки

МПК: B63B 39/12

Метки: дифферента, крена, осадки, судна

Опубликовано: 15.09.1983

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1041409-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-osadki-krena-i-differenta-sudna.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения осадки, крена и дифферента судна</a>

Похожие патенты