专利名称：船舶摇摆周期自动测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种船舶横向及纵向摇摆的周期及倾斜角度的测定仪器，也可测定其他物体摇摆的周期和倾斜角度，具体说是一种船舶摇摆周期自动测定仪。
船舶在航行过程中能否平稳或者倾覆翻沉，决定于船舶的稳性。船舶稳性的大小用稳心高度GM表示。GM值愈大，稳性愈好，其表示的公式如下 其中 B表示船舶宽度，单位米；C无量纲系数，与船舶大小、形状及重量分布有关，预先通过试验测定；GM船舶的稳心高度，单位米；T 船舶横摇周期，单位秒；一般情况下，船舶的主管部门都要按规范要求和营运经验给出在各种装载情况下最低安全稳性时的最小稳心高度，供船员检验船舶稳性时使用。也可用船舶的横摇周期T。直接检验船舶的稳性，用以下公式表示 横摇周期愈小，稳性愈好。由最低安全稳性的最小稳心高度，可以计算出最低安全稳性时的最大摇摆周期。大于这个周期时船舶就有倾覆的危险。为此，联合国海事组织曾于1968年作出过决议建议长度在70米以下的船舶利用测定在静水中的横摇周期来估算船舶稳性的大小，实际上，长度在70米以上的大、中型船舶也广泛的应用该方法。
目前，还没有专门用来测量船舶摇摆周期的仪器，测量横摇周期的工作是由船员用秒表对着装在驾驶室内的机械式“船舶横倾指示器”来测量。其指针来回摆动一个循环用的时间就是船舶横摇周期。这种方法的缺点是不容易把握时机选出合理的数值，测量误差大，不同的人操作会有不同的测量数据。特别有些船员的技能不高，不会进行稳性计算，他们更难于掌握横摇周期来判断稳性大小，不能采取适当的安全措施。
本实用新型目的在于克服上述技术中的缺点，提出一种船舶摇摆周期自动测定仪，专门用于测量船舶摇摆周期和倾斜角度，并能自动显示，可以随时监视船舶稳性，采取适当措施，防止船舶倾覆。
本实用新型发明目的由以下技术方案来实现本船舶摇摆周期自动测定仪，在机壳的正面面板上留有摇摆角度指示窗口，和指示摇摆角度大小的摇摆角度刻度表，正面面板中央留有摇摆周期数值显示窗口，和交流电源开关、交直流电源转换开关。机壳内左、右两边各有一个电池盒，电池盒盖盖在电池盒上，摇摆锤的上端通过球轴承装在机壳后盖上，摇摆锤的下端装有能随摇摆锤一起摇摆的永久磁铁和摇摆角度指针，在机壳后盖上、沿摆锤末端的摆动曲线、位于0°、左15°、右15°位置上分别装有三个传感器，印刷线路板位于机壳内中央，其上装有LED数码管和电子元件。
传感器可以采用永久磁铁和干簧管组成，也可用光敏器件作为传感器。
电源部分可以选用220伏或110伏交流电，也可选用6伏直流电，使用交流电源时，经变压器降压、整流、滤波和稳压后供给电子线路，当使用直流电源时，由机壳内两个电池盒中的四节一号电池供给。机壳的面板上有交、直流电源转换开关进行交、直流电源的转换。
本实用新型的电路原理如下0.1秒脉冲产生电路每0.1秒产生一个脉冲信号，该脉冲信号送入十进制计数显示器，进行计数显示，十进制计数显示器具有计数、锁存、译码、驱动、显示功能。船舶摇摆时，摇摆锤随船同步摇摆，当摇摆锤上的永久磁铁靠近干簧管或其他传感器，例如光敏器件时，电路被接通，当摇摆锤上的永久磁铁离开传感器时，电路被断开。这样位于0°位置上的干簧管或光敏器件等传感器，就会产生周期脉冲信号，处在左15°和右15°位置上的干簧管或光敏器件等传感器也会产生15°脉冲信号。周期脉冲信号经过分频、整形后分成两路一路经过延迟后送十进制计数器进行清零，延迟的目的是使十进制计数显示器先送数后清零。另一路经过判别电路送入十进制计数器进行锁存控制。如果在一个周期内船摇摆角度不超过15°，则没有15°脉冲信号产生。在周期脉冲信号来到期间，判别电路送出低电平，十进制计数显示器为送数状态；周期脉冲过后，判别电路送出高电平，十进制计数显示器为锁存状态，数码管上显示出上个有效周期的数值。如果在一个周期内船舶左摇或右摇超过15°以及左、右摇都超过15°，就有15°信号送到判别电路被寄存。这时当周期信号来到时，判别电路不会送出低电压，仍为高电平，因此数码管不显示超过15°的无效周期数值，仍显示上个有效周期的值。在判别电路中被寄存的15°信号要及时复位，所以又从被延迟的周期脉冲信号中取出一信号送入判别电路进行复位。船舶摇摆周期，也即在实用新型中的摇摆锤的摇摆周期的数值可以用LED数码管显示，也可以用LCD液晶显示。本周期的数值在下一个周期内显示出来，显示的时间正好等于下一个周期的时间。采用三位数字显示，能显示出0.1秒数值的变化，整机测量误差不超过0.2秒。由于利用公式 米计算稳心高度时，当船舶横摇角度超过15°时，会带来较大误差；本实用新型对超过15°的周期不显示，仍显示该周期前的那个有效周期数值。
使用时，将本实用新型固定于船舶横向舱壁上，能随时显示出船舶横摇周期及横倾角度；如果将本实用新型固定于纵向舱壁上，就能随时显示出纵摇周期及纵倾角度；如果将本实用新型固定于其他物体上，就能测出其他物体摇摆周期及摇摆角度。摇摆角度由装在摇摆锤上的摇摆角度指针指示，这一功能替代目前船舶普遍使用的“横倾角指示仪”。
本实用新型优点是结构简单、合理，体积小，重量轻，寿命长，能较准确的测量船舶摇摆周期和倾斜角度，并能自动显示，可以用来随时监视船舶稳性，防止船舶倾覆。
结合
一个实施例图1是船舶摇摆周期自动测定仪主视图，图2是船舶摇摆周期自动测定仪侧视图，图3、图4是船舶摇摆周期自动测定仪的主视、侧视剖视图，图5是船舶摇摆周期自动测定仪电路原理方块图。
在机壳(1)的正面面板上留有摇摆角度指示窗口(6)，上面有表示摇摆角度的刻度，还有摇摆周期数值显示窗口(9)，交流电源开关(11)和交直流电源转换开关(12)，机壳(1)的左、右两边各有一个电池盒(13)，外盖有电池盒盖(14)。摇摆锤(2)的上端由球轴承(3)装在机壳的后盖上。摇摆锤(2)的下端装有能随摇摆锤(2)一起摆动的永久磁铁(4)和摇摆角度指针(5)，在机壳后盖上，沿摆锤下端的摆动曲线、位于0°、左15°、右15°位置上分别装有三个干簧管(7)作为传感器，印刷线路板(8)位于机壳中央，在印刷线路板(8)上装有LED三位数码管和电子元件，结构简单，工作性能可靠。
权利要求1.一种船舶摇摆周期自动测定仪，在机壳的正面面板上留有摇摆角度指示窗口和指示摇摆角度大小的摇摆角度刻度表，正面面板中央留有摇摆周期数值显示窗口，和交流电源开关、交直流电源转换开关，其特征在于在机壳内左、右两边各有一个电池盒，电池盒盖盖在电池盒上，摇摆锤的上端通过球轴承装在机壳后盖上，摇摆锤的下端装有能随摇摆锤一起摇摆的永久磁铁和摇摆角度指针，在机壳后盖上、沿摆锤下端的摆动曲线、位于0°、左15°、右15°位置上分别装有三个传感器，印刷线路板位于机壳内中央，其上装有LED数码管和电子元件，摇摆周期由数字直接显示。
2.按照权利要求1所述的船舶摇摆周期自动测定仪，其特征在于沿摆线末端的摆动曲线上的三个传感器是干簧管和永久磁铁组成，或者用光敏器件组成。
3.按照权利要求1所述的船舶摇摆周期自动测定仪，其特征在于电源为直流电源，或者交流电源经降压、滤波和稳压后使用。
专利摘要船舶摇摆周期自动测定仪是一种测量船舶横向及纵向摇摆的周期及倾斜角度的仪器。在机壳正面装有指示摇摆角度的刻度表，以及摇摆周期数值显示窗口，机壳内摇摆锤的上端通过球轴承装在机壳后盖上，摇摆锤下端装有永久磁铁和指针，摆锤下端装有三个传感器，印刷线路板在机壳的中央。优点是结构合理、简单，体积小，操作方便，能准确测量出船舶摇摆周期和倾斜角度，并能自动显示。主要用于监视船舶稳性，保证安全。
文档编号B63J99/00GK2213683SQ9424122
公开日1995年11月29日 申请日期1994年8月19日 优先权日1994年8月19日
发明者姜维尧, 任孔愚 申请人:姜维尧, 任孔愚