一种船舶水尺计量装置的制作方法

1.本实用新型涉及船用设备领域，更具体地，涉及一种船舶水尺计量装置。


背景技术：

2.水尺计量是现代海运贸易中大宗廉价散货数量交接的重要手段之一。当前，全球绝大部分散货重量的交接是通过水尺计量作为海运贸易的依据。由于码头海浪的波动、暗流的涌动、码头边船舶的运动，天气等因素的影响，客观的造成波浪，从而影响着检验员及船员对船舶水尺精准读取。现如今水尺的读取只依靠检验员及大幅凭借个人经验，对水尺进行读取。当波浪出现大的波动情况下，海浪的波动，对水尺的读取会造成较大的误差。特别是季风气候会持续造成海浪的大波动，常常出现较大的争议。等候波浪风平浪静不仅影响船舶的船期，而且容易造成码头资源的浪费。为此需要设计一种可以在海浪波动较大等情况下可以辅助人工准确读数的工具。
3.目前，公开了一种船舶水尺观测装置，包括透明管，透明管的尾部连接有曲线形抗波浪管，曲线形抗波浪管的直径小于透明管，且免受水面波浪的干扰提高了水尺读数的准确性。但曲线形抗波浪管增加了收纳难度，曲线形抗波浪管容易变形进而影响抗波浪的效果，且增加了水尺管的重量，不便于收放。


技术实现要素：

4.本实用新型为克服上述现有技术所述的不便收纳、容易失效缺陷，提供一种船舶水尺计量装置
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种船舶水尺计量装置，包括透明的辅助计量管以及刻在船体的水尺刻度线，所述辅助计量管近水端底部设有透水阻尼件；所述辅助计量管管壁内设有若干并联的电磁铁，所述电磁铁沿管轴线方向均匀分布；测量时，所述辅助计量管沿水尺刻度线竖直设置在船体。
7.透水阻尼件能有效的减小海岸或者锚地的暗涌、暗流、海浪、船舶引起的波动等波动力对水尺管内的水位的扰动，将透水阻尼件卡紧在近水端的端部，透水阻尼件可以使进入管内的水流趋于平稳，有利于提高读数的准确性。通过采用透水的阻尼件对抗波浪，水体即使在抗波浪装置内有微小的波动，其反映在辅助计量管中的波动会更加微小；阻尼件不仅可以减少水面波动对读数的影响，还可以阻隔水中的漂浮物进入辅助计量管影响辅助计量管内水面的观察。
8.作为其中一种优选的方案，所述辅助计量管近水端设有用于放置所述透水阻尼件的安装筒；所述安装筒为网状圆筒。
9.安装筒设有开口，其直径与辅助计量管的内径相适应，使安装筒可以卡紧在辅助计量管内不脱落；将透水阻尼件放置在安装筒内可以节省安装时间，相比于将阻尼件直接放置在辅助计量管内，使用安装筒可以有效防止阻尼件的掉落，避免频繁安装阻尼件；将安
装筒设计成网状结构，直接增加阻尼件与水的接触面积，网状结构的安装筒可以使水快速进入辅助计量管内形成稳定的液面，避免读数人员的等待。其中，安装筒的安装方式还可以是以螺纹配合的方式进行连接；在辅助计量管的内部预支内螺纹，在安装筒外壁预支相配合的外螺纹，安装时只需将安装筒旋进管内即可。
10.作为其中一种优选的方案，所述辅助计量管内放置有用于辅助读数的浮子，所述浮子为锥体，最大直径小于所述辅助计量管的直径；使用时，所述浮子漂浮于辅助计量管内液面。
11.作为其中一种优选的方案，所述浮子外壁刻有刻度。
12.浮子是辅助水尺读取的便捷和准确而设计的，能让水尺检验员更加直接明了地读取准确的水尺值，同时也能便于使用无人机通过视频拍照的方式来减少人工的劳动成本和强度，提高水尺读数的效率。当浮子被破坏时，也可以通过往水尺管内滴入有色无污染的液体来辅助水尺的读取。
13.在使用辅助计量管辅助读数的过程中，需要将浮子放入辅助计量管内，因此浮子的最大直径要比辅助计量管的内径小才能使浮子在辅助计量管内不受阻力地上下移动；浮子的整体呈锥子型，该结构可以使浮子受辅助计量管内水的波动的影响减小，更有利于在辅助计量管内稳定；由于浮子的制造材料密度是已知的，在浮子外壁根据不同密度的水刻上刻度进行标记，在使用过程中，观察浮子的吃水深度可以估算出海水的密度，结合水尺的读数，可以更加准确地计算船舶的重量。同时还可以使用不同密度的材料预先制作可以测量不同密度范围的浮子随装置携带，以适应不同地域的水的密度，提高测量的精度。
14.作为其中一种优选的方案，辅助计量管内设有用于提高所述辅助计量管刚度的支撑线，所述支撑线为螺旋线，螺距范围为1cm-2cm。
15.支撑线由钢线制成。支撑线需要在辅助计量管制作时放置在其中，支撑线的螺距根据使用场景进行选择，间距距离越小刚度越高，重量越大，相反地，螺距越大刚度越小，重量也随着支撑线的数量减少而减少；支撑线采用钢线制成，在一定程度上提高了辅助计量管的刚度，避免在使用过程中受风力的影响而摆动，进而影响读数的准确性；其中，支撑线为一条钢线，钢线在管内绕管的中轴线螺旋分布。在1cm-2cm的间距范围内，优选间距为1cm，在辅助计量管上设置螺距1cm为间隔的管道支撑线，是因为1cm为水尺表的最小计算单位，钢线制作的支撑线的间隔为1cm，能保护好水尺管的刚性的同时，也有利于水尺检验员在水尺读取时便捷和统一的意见。
16.作为其中一种优选的方案，相邻两个所述电磁铁的间距范围为100cm
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150cm；所述电磁铁线路连接电源模块。
17.电磁铁的作用是让水尺管更好的固定在船体的水尺刻度边，便于水尺的阅读，同时通过磁性吸附在船体上，有利于缓解海浪对水尺管的扰动，从而提高水尺读取的准确性，同时固定的磁力让水尺管紧紧的贴靠在船体的水尺刻度线边，对于船首船尾的弯曲刻度也能牢牢的固定在刻度线上，并有利于通过刻度线的数量来读取准确的水尺刻度。相邻两个电磁铁的间距范围为100cm
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150cm，优选间距为100cm。在甲板距离水平面的距离较长时可以保证辅助计量管的吸附更加稳定。
18.并联的电磁铁可以保证每个电磁铁的电压一致，进而使得每个电磁铁的磁力是相等的，有利于保证辅助计量管各个点的受力一致；电磁铁嵌入辅助计量管的内部，通过导线
与收纳机构的电源连接，用于对电磁铁的连接，保障电磁铁的通断电，同时能减少水尺管的需要的长度，通过连接电缆的补充，保障水尺管能适用于不同吃水的船舶。
19.在收纳机构上设置了电源模块，包括电源及开关，其作用是控制电磁铁的通断电，在水尺计量管的铺设过程中通过开关闭合通电后，让电磁铁通电能产生磁性能有效的让水尺计量管固定在水尺刻度边上。开关断开后，电磁铁断电，失去了磁性，水尺管能便捷的收取上来。
20.辅助计量管上通大气压，下设置高密度海绵，用于保障在水尺管内的水位高度能客观的反应出船舶目前吃水的深度；选用透明的软管可以便于观察水面，也有利于提高收纳的便利性。
21.作为其中一种优选的方案，所述透水阻尼件为高密度海绵。
22.海绵具有良好的吸水性，透水性，通过高密度海绵能产生阻尼力，能有效的减小海岸或者锚地的暗涌、暗流、海浪、船舶引起的波动等波动力对水尺管内的水位的扰动，同时由于海绵具有优良的透水性，并不会由于往水尺计量管内加水等行为对实际水尺刻度的干扰，同时在水尺读取时可以通过往水尺管内注水的方法来认证水尺底部海绵的透水性。
23.作为其中一种优选的方案，还包括用于收放所述辅助计量管的收纳机构；所述收纳机构设有的收卷轴，所述辅助计量管远水端收卷于所述收卷轴；所述辅助计量管为软管。
24.在收纳机构中设置了用于固定轴承的位置，同时保障整个设备的稳定性的轴承支撑架，在支架中安装轴承，连接收紧轴，使收紧轴可以稳定转动，收紧辅助计量管；用收紧轴收纳辅助计量管可以节省大量空间，便于携带和存放，使用收紧轴可以实现快速收放辅助计量管，提高效率。
25.所述收紧轴设有用于穿插导线且连通端面和外壁的通孔。所述收纳机构的所述收紧轴的两端分别设有收紧件，用于防止所述管道回收时的外溢；所述收紧件设有手柄。
26.收紧轴上设有穿插导线的通孔，辅助计量管内的导线通过通孔与电源模块相连接；在收紧轴的端面中心位置开设有一垂直于端面的端面通孔，在收紧轴的外壁同样开设有垂直于收紧轴中心线且与端面通孔连通的外壁通孔。
27.其中，辅助计量管内有导线，导线除了导电还具有延长辅助计量管长度的作用，导线穿过收紧轴的通孔与电源模块连接，并缠绕在收紧件之间的收紧轴上；收紧件与收紧轴固定连接，通过转动手柄可以带动收紧轴一起转动，收紧件为圆盘用于保障水尺管收放时不外溢出来。方便水尺管的收紧。转动收紧轴有利于水尺收放，能让水尺管紧密的收紧和便捷地放出。
28.作为其中一种优选的方案，所述电源模块固定于所述收纳机构的收紧件。电源模块包括电源及开关，辅助计量管的导线连接电源，电源模块固定在收紧件上，随收紧件转动。
29.与现有技术相比，本实用新型公开了一种船舶水尺计量装置，所取得的有益效果是：在辅助计量管的近水端端部设置透水的阻尼件可以有效的减小海岸或者锚地的暗涌、暗流、海浪、船舶引起的波动等波动力对水尺管内的水位的扰动，同时由于海绵具有优良的透水性，并不会由于往管内加水等行为对实际水尺刻度的干扰，能较大的降低码头边海浪的波动对水尺读取的客观影响，能起到让检验员及船员更方便、快捷的读取准确的水尺数值，降低人为的主观因素对水尺读取的中的争议。为船舶靠港水尺检验提高了准确性和效
率。
30.同时设置了具有电源及开关的收纳机构，可以对辅助计量管内的电磁铁进行通断电控制，通过开关闭合通电后，让电磁铁通电能产生磁性能有效的让水尺计量管固定在水尺刻度边上。开关断开断电后，电磁铁断电，失去了磁性，水尺管能便捷的收取上来。通过磁性吸附在船体上，有利于缓解海浪对水尺管的扰动，从而提高水尺读取的准确性，同时固定的磁力让水尺管紧紧的贴靠在船体的水尺刻度线边，对于船首船尾的弯曲刻度也能牢牢的固定在刻度线上，并有利于通过刻度线的数量来读取准确的水尺刻度。
31.设置浮子可以辅助读取读数，能让检验员更加方便明了的读取准确的水尺值，同时也能便于使用无人机等方法通过视频拍照的方式来减少人工的劳动成本和强度，提高水尺检验的效率。
附图说明
32.图1是辅助计量管结构示意图。
33.图2是收纳机构收紧辅助计量管状态示意图。
34.图3是收纳机构主视图。
35.图4是a-a处剖视图。
36.图5是辅助计量管使用状态示意图。
37.图6是浮子结构示意图。
38.其中，1、收纳机构；2、辅助计量管；3、阻尼件；4、收紧轴；5、安装筒；6、浮子；7、支撑线；8、电磁铁；9、电源模块；10、收紧件；11、导线；12、轴承；13、轴承架；14、手柄；15、通孔。
具体实施方式
39.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
40.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”“顶部”“底部”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
41.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：
42.实施例1
43.如图1所示，本实施例提供了一种船舶水尺计量装置，包括收纳机构1和辅助计量管2，辅助计量管2近水端底部设有透水阻尼件3，并卡紧在辅助计量管2内，用于减少水面波动对读数的影响；收纳机构1设有用于收放辅助计量管2的收紧轴4，所述辅助计量管2一端固定于所述收紧轴。
44.在实际使用过程中，将收纳机构1放置在船上，并将辅助计量管2从收纳机构1中拉出放入水中，由于辅助计量管2的两端是的，固定在收纳机构1的一端连通大气压，管内的水面与管外的水面是一致的。但是管外的水面受环境的影响会波动，影响读数的精确度，本实施例提供的读数用辅助计量管2在近水端设置了透水的阻尼件3来减少水面波动的影响，进而提高读数的精确度。具体地，辅助计量管2设有安装筒5，且卡紧在辅助计量管2内，用于放置透水阻尼件3；安装筒5为一端可开口的网状结构，用于增加透水阻尼件3与水的接触面积。本实施例所提供的辅助计量管2还包括用于辅助读数的浮子6，浮子6整体为锥子状，圆台直径小于管道的直径。浮子6外壁刻有刻度，用于测量海水密度。
45.如图5所示，浮子6是辅助水尺读取的便捷和准确而设计的，能让水尺检验员更加方便明了的读取准确的水尺值，同时也能便于使用无人机通过视频拍照的方式来减少人工的劳动成本和强度，提高水尺检验的效率。当浮子6被破坏时，也可以通过往水尺管内滴入有色无污染的液体来辅助水尺的读取。
46.不同材料制作而成的浮子6，在使用前可以放入已知密度的水中，并在水面的位置刻上刻度，经过多种密度可以在浮子6上形成密度标尺，当浮子6放入辅助计量管2内配合使用时，可以根据水面在浮子6上刻度的位置判断水的密度，配合水尺读数可以更加精确地计算出货物的重量。在使用辅助计量管2 辅助读数的过程中，需要将浮子6放入辅助计量管2内，因此浮子6的最大直径要比辅助计量管2的内径小才能使浮子6在辅助计量管2内不受阻力地上下移动；浮子6的整体呈锥子型，该结构可以使浮子6受辅助计量管2内水的波动的影响减小，更有利于在辅助计量管2内稳定。
47.由于浮子6的制造材料密度是已知的，在浮子6外壁根据不同密度的水刻上刻度进行标记，在使用过程中，观察浮子6的吃水深度可以估算出海水的密度，结合水尺的读数，可以更加准确地计算船舶的重量。同时还可以使用不同密度的材料预先制作可以测量不同密度范围的浮子6随装置携带，以适应不同地域的水的密度，提高测量的精度。
48.管道内设有若干用于提高辅助计量管2刚度的支撑线7，两个相邻的支撑线7之间的距离优选1cm，在辅助计量管2上设置1cm为间隔的管道支撑线 7，是因为1cm为水尺表的最小计算单位，钢线制作的支撑线7的间隔为 1cm，能保护好水尺管的刚性的同时，也有利于水尺检验员在水尺读取时便捷和统一的意见；其中，支撑线7由一条钢线制成，钢线在管内绕管的中轴线螺旋分布，形成间距相等的支撑线7。
49.具体地，管道内部设有若干并联的电磁铁8，电磁铁8线路连接设有电源及开关的收纳机构1，用于将管道吸附在船舶水尺刻度边上。电磁铁8的作用是为了让水尺管更好的固定在船体的水尺刻度边，便于水尺的阅读，同时通过磁性吸附在船体上，有利于缓解海浪对水尺管的扰动，从而提高水尺读取的准确性，同时固定的磁力让水尺管紧紧的贴靠在船体的水尺刻度线边，对于船首船尾的弯曲刻度也能牢牢的固定在刻度线上，并有利于通过刻度线的数量来读取准确的水尺刻度。
50.进一步地，并联的电磁铁8可以保证每个电磁铁8的电压一致，进而使得每个电磁铁8的磁力是相等的，有利于保证辅助计量管2各个点的受力一致；电磁铁8嵌入辅助计量管2的内部，通过导线11与收纳机构1的电源连接，用于对电磁铁8的连接，保障电磁铁8的通断电，同时能减少水尺管的需要的长度，通过连接电缆的补充，保障水尺管能适用于不同吃水的船舶。电磁铁8 呈分布于同一条直线上，相邻两个电磁铁8的间距为100cm。
51.在收纳机构1上设置电源模块9，包括电源及开关，其作用是控制电磁铁 8的通断电功能，在水尺计量管的铺设过程中通过开关闭合通电后，让电磁铁 8通电能产生磁性能有效的让水尺计量管固定在水尺刻度边上。开关断开断电后，电磁铁8断电，失去了磁性，水尺管能便捷的收取上来。
52.进一步地，收紧轴4上设有用于穿插导线11的通孔15，辅助计量管2内的导线11通过通孔15与电源模块9相连接；具体地，在收紧轴4的端面中心位置开设有一垂直于端面的端面通孔，在收紧轴4的外壁同样开设有垂直于收紧轴4中心线且与端面通孔连通的外壁通孔。收纳机构1的收紧轴4两端部分别设有收紧件10，用于防止管道回收时的外溢。具体地，管道为透明软管，便于收纳和读数；透水阻尼件3为高密度海绵。
53.收纳机构1的收紧轴4两端设有圆盘作为收紧件10，对收紧的辅助计量管2进行限位，避免因辅助计量管2堆叠而外溢，且辅助计量管2为透明软管，便于读数的同时也方便的转轴的收放；圆盘与收紧轴4固定连接，转动圆盘上的手柄14同时带动收紧轴4转动，将辅助计量管2收紧在收纳机构1 内；海绵具有良好的吸水性，透水性，通过高密度海绵能产生阻尼力，能有效的减小海岸或者锚地的暗涌、暗流、海浪、船舶引起的波动等波动力对水尺管内的水位的扰动，同时由于海绵具有优良的透水性，并不会因为往水尺计量管内加水等行为而对实际水尺刻度的干扰，同时在水尺读取时可以通过往水尺管内注水的方法来认证水尺底部海绵的透水性。
54.更进一步地，如图2-4所示，收纳机构1还包括轴承12、轴承架13、手柄14，其中，轴承架13用于支撑轴承12，轴承12用于与收紧轴4滚动连接，将收紧轴4固定在收纳机构1；手柄14连接收紧轴4的一端，用于转动收紧轴4。
55.如图1所示，本实施例的具体实现方式为，将高密度海绵放置在预制的安装筒5内，然后将安装筒5卡紧在辅助计量管2的近水端端部，可以使进入管内的水流趋于平稳，有利于提高读数的准确性。将辅助计量管2的导线11与收纳机构1的电源模块9连接，导线11固定在收纳机构1的收紧轴4上，其一是可以通过连接电缆的补充，保障水尺管能适用于不同吃水的船舶，其二是控制辅助计量管2内电磁铁8的通断电，进而控制辅助计量管2对船体的吸附。将辅助计量管2放入水中，打开电源开关，使电磁铁8通电，吸附在船体的水尺刻度边上，将浮子6放进管内，由检验员下水观察或者操控无人机读取水尺的读数，在通过浮子6所测出的海水密度，更加准确地计算出船舶装载货物的重量。
56.实施例2
57.本实施例提供了一种船舶水尺计量装置，其工作原理和基本结构基本一致，区别在于管道内设有若干用于提高辅助计量管2刚度的支撑线7，两个相邻的支撑线7之间的距离为2cm。
58.具体地，支撑线7间距为2cm的辅助计量管2多应用于船体甲板离水面的距离较小的场景，此种场景下，由于水面离甲板的距离较短，因此辅助计量管 2的刚度要求不需要特别高，按照2cm的螺距设置支撑线7所提供的刚度足以满足辅助计量管2的使用条件。
59.进一步地，减少支撑线7的数量可以减少制造成本，还可以减少辅助计量管2自身的重量，便于携带。
60.本实施例的具体实现方式与实施例1的具体实施方式一致，安装过程和操作过程相同，在此不作赘述。
61.实施例3
62.本实施例提供了一种船舶水尺计量装置，其基本原理和结构与实施例1的基础一致，不同之处在于辅助读数时不使用浮子6，当浮子6被破坏时，也可以通过往水尺管内滴入有色无污染的液体来辅助水尺的读取。
63.本实施例的具体实现方式与实施例1的具体实现方式基本一致，区别在于使用有色无污染的液体来替代浮子6的辅助作用，当辅助计量管2放入水中之后，一切准备就绪，往辅助计量管2内滴入有色无污染液体，由检验人员下水观察或者使用无人机的设备观察水面在水尺刻度上的位置。
64.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。