一种船舶吃水的监测装置及监测方法与流程

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种船舶吃水的监测装置及监测方法。

背景技术：

船舶吃水是指船舶因为自重或者受载，船体浸没水中部分的深度，也可以理解成水面与船底基平面之间的垂直距离。

船舶吃水数据直接反应着船舶的装载量、倾斜度、稳性等重要参数，因此对于现代的大型船舶来讲，必须准确的掌握船舶左/右舷,首/尾等几处基本的船舶吃水参数，才能正确计算出船舶的稳性是否合乎安全航行的要求。

目前船上运用的最广的船舶吃水仪是压电式吃水仪，即通过压电式传感器监测船底所受到的水的压力，再通过计算机对压力计算转换为水深，从而得到船舶的吃水深度。压电式吃水仪通过管子在船的底部与船舶外面的海水联通，通过监测船底所承受的水压计算船舶的吃水深度。一方面在船舶刚下水时，用于安装传感器并与船底板连通的通海管内存在空气；另外，在某些比较恶劣的海况下，海水及海浪中会包夹着大量的气泡，这些气泡也会灌到连通船舶外侧和压力传感器之前的通海管里边。由于气泡具有可压缩性，另外气泡在破裂时产生瞬时的冲击，会影响到传感器所监测到的水压数值的准确性。

因此，需要一种船舶吃水的监测装置及监测方法来解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种船舶吃水的监测装置及监测方法，能够将通海管中的空气排出，从而保证传感器监测到的水压数值的准确性，便于准确监测船舶的吃水深度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种船舶吃水的监测装置，包括：

通海管，一端相对船舶的底部伸出；

测量通海阀，与所述通海管相对所述船舶的底部伸出的一端连接，且与所述通海管连通；

传感器，设置在所述通海管远离所述测量通海阀的一端，且与监测装置电连接；

排气组件，设置在所述船舶的底部内侧，且一端与所述通海管位于所述测量通海阀和所述传感器之间的管段连通，另一端与所述船舶的船侧舷连接，用于将通海管中含有空气的海水通过所述船侧舷排出；

大气压监测传感器，设置在所述船舶上，且位于海平面以上，所述大气压监测传感器与所述监测装置电连接，用于监测大气压。

进一步地，所述船舶的底部开设有安装孔，所述通海管的一端穿设在所述安装孔中，且与所述安装孔水密连接。

进一步地，所述船舶的底部设置有安装座板，所述测量通海阀与所述安装座板固定连接。

进一步地，所述测量通海阀的端部设置有阀控装置，所述阀控装置位于所述船舶的设备间，用于控制所述测量通海阀的开启和关闭。

进一步地，还包括检修开关阀，所述检修开关阀设置在所述通海管上。

进一步地，所述检修开关阀为球阀。

进一步地，所述排气组件包括排气管，所述排气管呈l形，包括相互连接且连通的水平管和竖直管，所述竖直管的一端与所述通海管连通，所述水平管的一端与所述船侧舷连通。

进一步地，所述排气组件还包括排气阀，所述排气阀设置在所述水平管上。

进一步地，所述排气组件还包括放气管，所述放气管的一端与所述排气阀连通，另一端设置在所述船侧舷上且与海水连通。

一种船舶吃水的监测方法，使用如上所述的船舶吃水的监测装置对船舶吃水进行监测，包括如下步骤：

s1、打开测量通海阀，使海水通过所述测量通海阀进入到通海管中；

s2、传感器实时监测所述通海管中海水的压力，并将海水压力值传递至监测装置，所述大气压监测传感器实时监测大气压，并将大气压力值传递至所述监测装置；

s3、所述监测装置根据所述海水压力值和所述大气压力值结合海水密度和所述传感器距离所述船舶的底部的距离得到所述船舶的吃水深度。

本发明的有益效果：

本发明所提供的船舶吃水的监测装置及监测方法，在通海管相对船舶伸出的一端设置有测量通海阀，在通海管的另一端设置传感器，传感器用于监测通海管中海水的压力并将海水压力值传递至监测装置，在船舶上海平面以上布置的大气压监测传感器实时监测大气压并传递至监测装置，监测装置根据海水压力值和大气压力值结合海水密度和传感器距离船舶的底部的距离得到船舶的吃水深度。通过在通海管位于测量通海阀和传感器之间的管段上设置排气组件，使得富含空气的海水通过排气组件排出，从而保证到达传感器的海水中没有空气，从而保证传感器所监测到的水压数值的准确性。通过上述方式，能够将通海管中的空气排出，从而保证传感器监测到的水压数值的准确性，便于准确监测船舶的吃水深度。

附图说明

图1是本发明一种船舶吃水的监测装置的示意图；

图2是图1中a处的局部放大图。

图中：

1、通海管；11、检修开关阀；2、测量通海阀；21、阀控装置；22、安装座板；3、传感器；4、排气组件；41、竖直管；42、水平管；43、排气阀；44、放气管。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了能够将通海管中的空气排出，从而保证传感器监测到的水压数值的准确性，便于准确监测船舶的吃水深度，保证船舶营运安全，如图1和图2所示，本发明提供一种船舶吃水的监测装置。本船舶吃水的监测装置包括：通海管1、测量通海阀2、传感器3、排气组件4和大气压监测传感器。

其中，通海管1的一端相对船舶的底部伸出；测量通海阀2与通海管1相对船舶的底部伸出的一端通过螺栓进行连接，且与通海管1连通；传感器3设置在通海管1远离测量通海阀2的一端，且与监测装置电连接；排气组件4设置在船舶的底部内侧，且一端与通海管1位于测量通海阀2和传感器3之间的管段连通，另一端与船舶的船侧舷连接，用于将通海管1中含有空气的海水通过船侧舷排出；大气压监测传感器设置在船舶上，且位于海平面以上，大气压监测传感器与监测装置电连接，用于监测大气压。

由于排气组件4的一端与船舶的船侧舷连接，从而保证排气组件4的一端的高度高于通海管1，使得进入到通海管1中的海水如果富含空气，则气泡会在到达传感器3之前，由于自身的浮力进入到排气组件4中，通过船侧舷排出，从而保证到达传感器3的海水中没有空气，从而保证传感器3所监测到的水压数值的准确性。而且由于通海管1与排气组件4之间始终充满海水，从而为传感器3提供稳定没有干扰的监测环境，从而进一步提高传感器3监测海水压力的精度。

进一步地，船舶的底部开设有安装孔，通海管1的一端穿设在安装孔中，且与安装孔水密连接。通过通海管1与安装孔水密连接，保证海水不会通过安装孔与通海管1之间的间隙进入到船舶内，从而影响到船舶的正常运行。

进一步地，船舶的底部设置有安装座板22，测量通海阀2与安装座板22固定连接。具体地，测量通海阀2通过螺栓安装到安装座板22上，当测量通海阀2出现故障或者损坏时便于进行更换。而且通过设置安装座板22使得测量通海阀2与船舶稳定连接，保证海水顺利进入到通海管1中。

进一步地，测量通海阀2的端部设置有阀控装置21，阀控装置21位于船舶的设备间，用于控制测量通海阀2的开启和关闭。在应急的状态下，需要对测量通海阀2进行紧急控制，从而保证船舶运行的安全。具体地，阀控装置21位于最靠近船舶底部的设备间内，使得船员便于达到对阀控装置21进行操作，而且便于管路布置。

进一步地，为了便于对通海管1和传感器3进行检修，本船舶吃水的监测装置还包括检修开关阀11，检修开关阀11设置在通海管1上。具体地，检修开关阀11位于通海管1靠近传感器3的一侧，当需要更换传感器3或者对传感器3进行检修时，只需要关闭检修开关阀11即可。具体地，在本实时例中，检修开关阀11为球阀，球阀是现有技术中常用的开关阀，能够有效控制通海管1与传感器3之间的管路的通断。

进一步地，排气组件4包括排气管，排气管呈l形，包括相互连接且连通的水平管42和竖直管41，竖直管41的一端与通海管1连通，水平管42的一端与船侧舷连通。通过上述设置，使得水平管42的与船侧舷连通的一端高于通海管1，从而使得气泡通过竖直管41进入到水平管42然后排出到海水中。

为了防止在极端情况下，海水通过水平管42进行倒灌，进一步地，排气组件4还包括排气阀43，排气阀43设置在水平管42上。为了便于控制排气阀43的开闭，具体地，排气阀43和水平管42位于最靠近船舶底部的设备间内，当发生破舱或者其他紧急情况时，关闭排气阀43，从而保证船舶的运行安全。

进一步地，排气组件4还包括放气管44，放气管44的一端与排气阀43连通，另一端设置在船侧舷上且与海水连通。通过设置放气管44，便于排气阀43的安装。为了保证放气管44具有足够的强度，在船侧舷的内侧位于设备间中设置有加强板，放气管44固定设置在加强板上，通过设置加强板对放气管44进行支撑。

本实施例还提供了一种船舶吃水的监测方法，使用如上的船舶吃水的监测装置对船舶吃水进行监测，包括如下步骤：

s1、打开测量通海阀2，使海水通过测量通海阀2进入到通海管1中；

s2、传感器3实时监测通海管1中海水的压力，并将海水压力值传递至监测装置，大气压监测传感器实时监测大气压，并将大气压力值传递至监测装置；

s3、监测装置根据海水压力值和大气压力值结合海水密度和传感器3距离船舶的底部的距离得到船舶的吃水深度。具体地，设大气压力值为p1，海水压力值为p2，则，p2-p1即为在传感器3位置的海水压力值，再结合海水的密度得到船舶在传感器3位置的海水的深度h1，再加上传感器3到船舶底部的距离h2(在船舶设计中的参数)得到船舶的吃水深度，保证船舶吃水深度测量的准确性。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

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