本發(fā)明屬于測試計量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種船舶載重計量系統(tǒng)的設(shè)計。

背景技術(shù)：

船舶具有一定的載重上限，超過了這個限度，船舶在航行中就會有危險。在實際的航行中，通常通過吃水線與載重線的相對位置，來判斷船舶目前的載重量是否合適。吃水線，即船只與水面交接的那條線。根據(jù)浮力定律，物體在液體中保持靜止(并未沉入底部或借助其他外力)時，其排開的水的重量與自身的重量相等。所以，隨著船舶載重量的變化，其吃水線的位置也會改變，載重量增加，吃水線則上升；載重量減少，吃水線便下降。而載重線則是標(biāo)注在船體上，用于提示船舶的載重上限的一條直線。

通過對比吃水線與載重線的相對位置，只能定性地獲得“質(zhì)”的數(shù)據(jù)，即超過、不足或相同，而無法定量地測量船只具體的載重量。一般來說只能通過肉眼觀察吃水線與載重線的距離來估計船只的大概載重量，由于沒有參照物，難以準(zhǔn)確給出船只載重量的數(shù)值。

如果要在航行中實時獲得船舶載重量數(shù)據(jù)，就需要采用其他方法。例如，在船體上繪制更多的刻度線。但這么做的話，線條過多時容易引起混淆，并且在船只自身進行改造后不方便修改。因此，我們需要設(shè)計一種船舶使用的載重計量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r獲取船舶載重量的數(shù)值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中難以準(zhǔn)確計算船舶載重量的問題，提出了一種船舶載重計量系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種船舶載重計量系統(tǒng)，包括上位機單元、雷達單元、信號接收單元以及測試單元；測試單元設(shè)置于船只外一側(cè)，包括套筒、浮球以及信號發(fā)射器，套筒為一個有頂蓋和底蓋的空心金屬圓柱體，豎直立于船只外一側(cè)的水面，浮球為一個空心結(jié)構(gòu)的金屬球體，固定設(shè)置于套筒內(nèi)部，信號發(fā)射器設(shè)置于浮球內(nèi)；上位機單元、雷達單元和信號接收單元均設(shè)置于船只內(nèi)與測試單元所在位置相同的一側(cè)，雷達單元和信號接收單元分別與上位機單元通信連接。

優(yōu)選地，套筒的底蓋和側(cè)面上均勻分布有若干孔洞。

優(yōu)選地，套筒采用耐腐蝕不銹鋼、鎳基耐蝕合金或活性金屬作為材料。

優(yōu)選地，浮球采用耐腐蝕不銹鋼、鎳基耐蝕合金或活性金屬作為材料。

優(yōu)選地，信號接收單元包括均勻設(shè)置在船只內(nèi)不同高度的若干個信號接收器，用于接收信號發(fā)射器發(fā)出的信號，從而計算出浮球的具體高度。

優(yōu)選地，雷達單元用于向船只外發(fā)射電磁波，通過回波的強度計算出浮球所處的位置。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過對測試單元中浮球位置的檢測，可以得到船舶吃水線的具體位置，進而能夠準(zhǔn)確地計算出船舶的載重量。此外，本發(fā)明采用信號發(fā)射-接收器以及雷達兩種方式對測試單元中浮球位置進行檢測，綜合二者的測試數(shù)據(jù)，對二者的測試缺陷形成有效互補，從而能夠更加準(zhǔn)確地得到船舶吃水線的具體位置。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種船舶載重計量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明實施例的套筒位置設(shè)置示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步的說明。

本發(fā)明提供了一種船舶載重計量系統(tǒng)，如圖1所示，包括上位機單元、雷達單元、信號接收單元以及測試單元。

其中，測試單元設(shè)置于船只外一側(cè)，包括套筒、浮球以及信號發(fā)射器。套筒為一個有頂蓋和底蓋的空心金屬圓柱體，豎直立于船只外一側(cè)的水面，如圖2所示。其底蓋和側(cè)面上均勻分布有若干孔洞，以便讓水體流入流出。浮球為一個空心結(jié)構(gòu)的金屬球體，固定設(shè)置于套筒內(nèi)部，信號發(fā)射器設(shè)置于浮球內(nèi)。需要說明的是，在進行計量測試之前，需要對浮球與套筒的相對固定位置進行調(diào)試，以保證把套筒豎直立于水面時，浮球與其內(nèi)部的信號發(fā)射器均處在水面所在的平面上。

套筒和浮球均采用高強度、耐腐蝕的金屬作為材料，如耐腐蝕不銹鋼(奧氏體不銹鋼904L、254SMO，雙相鋼2205、2507等)、鎳基耐蝕合金(哈氏合金、Ni-Cu合金等)、活性金屬(鈦合金等)。

上位機單元、雷達單元和信號接收單元均設(shè)置于船只內(nèi)與測試單元所在位置相同的一側(cè)，雷達單元和信號接收單元分別與上位機單元通信連接。

雷達單元用于向船只外發(fā)射電磁波，通過回波的強度計算出浮球所處的位置。

信號接收單元包括均勻設(shè)置在船只內(nèi)不同高度的若干個信號接收器，用于接收信號發(fā)射器發(fā)出的信號。一般來說，信號接收器接收到的信號強度與它和信號發(fā)射器之間的距離成反比，根據(jù)它們各自的接收值，通過一定的方式進行計算就可以獲取浮球的高度。本發(fā)明實施例中，信號發(fā)射器和信號接收器采用超聲波信號發(fā)射器和超聲波信號接收器，與利用電磁波進行測試的雷達單元形成互補。

上位機單元用于綜合匹配雷達單元與信號接收單元測得的浮球位置，從而精確地得到船舶吃水線的具體位置，進而對載重量相關(guān)數(shù)據(jù)進行獲取，計算出船舶的載重量。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。