簡(jiǎn)單水尺讀取器的制作

文/ 燕山大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 李清林 陳業(yè)華

簡(jiǎn)單水尺讀取器的制作

文/ 燕山大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 李清林 陳業(yè)華

為減少散貨船水尺計(jì)量工作中水尺觀測(cè)誤差，提高水尺計(jì)量結(jié)果的精確性，根據(jù)連通器原理制作水尺讀取器，使管子內(nèi)水位高度等于管子外水位高度，通過(guò)在管子下端設(shè)置濾波器減少管子內(nèi)水位波動(dòng)，確保在較大風(fēng)浪條件下獲得較準(zhǔn)確的水尺觀測(cè)結(jié)果。

散貨船；水尺計(jì)量；水尺觀測(cè)；連通器；濾波器

在散貨船的水尺計(jì)量工作中，水尺讀取是基本的數(shù)據(jù)觀測(cè)，其準(zhǔn)確程度直接關(guān)系到計(jì)量結(jié)果。大型散貨船的厘米吃水噸數(shù)較大，如巴拿馬型散貨船“光榮”號(hào)滿載時(shí)厘米吃水噸數(shù)為66.6 t/cm，好望角型散貨船“翱翔”號(hào)滿載時(shí)厘米吃水噸數(shù)為122.2t/cm，因此2～3 cm的讀取誤差將對(duì)水尺計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生200～300 t的影響。

當(dāng)船舶處于平靜的水中時(shí)，準(zhǔn)確的水尺讀取較易獲得。但當(dāng)船舶處于風(fēng)浪中時(shí)，不同的觀測(cè)者可能得到不同的觀測(cè)值并彼此產(chǎn)生爭(zhēng)執(zhí)。在實(shí)際工作中，船舶經(jīng)常要在有風(fēng)浪的情況下進(jìn)行水尺觀測(cè)，尤其在某些遮蔽條件較差的港口或港外錨地。如果能減少風(fēng)浪對(duì)水尺觀測(cè)的影響，使不同的觀測(cè)者得到一致的結(jié)果，將使計(jì)量工作更方便快捷地完成，水尺計(jì)量結(jié)果也更加精確。本文介紹如何自制一種簡(jiǎn)單的水尺讀取器，以更準(zhǔn)確地讀取對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較大的船中水尺。

1. 原理介紹

自制水尺讀取器結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中：連通器——將兩端開(kāi)口的管子一端插入水中，保證管子內(nèi)外水位相等；濾波器——在管子下端設(shè)置濾波器，管子內(nèi)的水位波動(dòng)較管子外的??；浮球指示——在透明管子內(nèi)設(shè)置浮球，便于從外面觀測(cè)管子內(nèi)水位。

2. 材料選擇

透明膠皮管，內(nèi)徑3～4 cm，長(zhǎng)度4～5 m；銅漆包線，直徑1 mm，長(zhǎng)度1 m；海綿1塊，厚度約2 cm；泡沫塑料1塊，厚度1.0～1.5 cm；防水膠布1卷，紅色或白色。

3. 制作方法

將海綿制成比管子內(nèi)徑稍大的圓形，中間開(kāi)直徑約0.5 cm的小孔，制成濾波器；將泡沫塑料制成直徑1.5～2.0 cm的圓形，外面用防水膠布纏繞2圈，制成浮球；透明膠皮管子下端約2 cm處對(duì)稱(chēng)打孔6個(gè)，用漆包線“8”字形穿過(guò)管壁結(jié)雪花狀網(wǎng)（見(jiàn)圖2）；管子下端安裝海綿，周?chē)梅浪z布纏繞5～6圈，中間留直徑約2 cm的進(jìn)水孔；管子上端裝入浮球，在1.0～1.5 cm處用漆包線結(jié)雪花狀網(wǎng)。

4. 制作技巧

浮球應(yīng)大小適宜，太小不易觀測(cè)，太大易在管子內(nèi)卡住，約為管子內(nèi)徑一半大小即可。浮球外用防水膠布纏繞，使其不易吸附管壁，醒目的顏色更易觀測(cè)。海綿濾波器中間的流水孔大小應(yīng)適宜。如果不開(kāi)此孔或開(kāi)孔過(guò)小，在風(fēng)浪較大時(shí)海綿易脫落；如果開(kāi)孔過(guò)大則濾波效果較差。

制作完成后在水池內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)：將膠皮管下端浸入水中約0.5 m，管內(nèi)水位延時(shí)2～3 s上升到管外相同水位；將膠皮管提起使管內(nèi)水位高于管外水位約0.5 m，管內(nèi)水位延時(shí)2～3 s下降到管外相同水位；將管子全部浸入水中再迅速提起，下端海綿濾波器沒(méi)有脫落；觀察浮球在管內(nèi)浮動(dòng)順暢，表明制作成功。

5. 使用方法及效果

將膠皮管上端用繩系牢，下端系重物。在船中水尺處將膠皮管下端放置入水，保持在最大浪時(shí)膠皮管仍有部分在水面以上。觀測(cè)膠皮管內(nèi)浮球位置得到觀測(cè)水尺結(jié)果。

筆者在巴拿馬型散貨船和好望角型散貨船上任職期間，曾多次使用上述自制水尺讀取器觀測(cè)，在浪高0.5 m條件下，水尺讀取器內(nèi)浮子浮動(dòng)范圍約為5 cm；在浪高1.5～2.0m條件下，水尺讀取器內(nèi)浮子浮動(dòng)范圍約為20 cm，證明其使用效果良好。