Измеритель фактической остойчивости судна

 

Использование: судовое приборостроение. Сущность: измеритель фактической остойчивости судна содержит устройство 1 определения угла бортовой качки судна и блок 2 расчета метацентрической высоты. В состав устройства 1 определения угла бортовой качки судна входит измеритель 3 угловых ускорений судна и вычислительный блок 4. Выход измерителя 3 подключен к входу блока 4, выход которого подключен к входу блока 2 расчета метацентрической высоты. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к точному приборостроению и может быть использовано в морском приборостроении для измерения фактической остойчивости судна.

По принципу действия приборы для оперативного контроля остойчивости делятся на две группы: первая к ней относятся приборы, измеряющие статическое накренение судна и служащие для определения остойчивости в условиях порта; вторая к ней относятся приборы, определяющие остойчивость (запас остойчивости) в море, и в частности, один из основных параметров остойчивости поперечную метацентрическую высоту. Под запасом остойчивости при этом понимается превышение значения фактической метацентрической высоты над значением, оговоренным нормативным документом ("Нормами остойчивости").

Определение метацентрической высоты производится по измеренному или вычисленному периоду бортовой качки судна.

Связь между метацентрической высотой h и периодом бортовой качки судна Т_о определяется выражением h (1) где С инерционный коэффициент судна, В ширина судна.

Измерить период бортовой качки для определения метацентрической высоты можно и без приборов. Для этого следует измерить период качки с помощью секундомера. Однако такой способ не может гарантировать получения достаточно точных результатов. Дело в том, что для определения h необходимо знать период собственных бортовых колебаний судна, при плавании же на волнении происходит наложение колебаний от действия волн на собственные колебания судна.

Описанный выше способ определения h можно улучшить, определяя период колебаний по показаниям кренометра, однако этот способ не свободен от недостатков предыдущего и кроме того на интенсивном волнении погрешность кренометра достигает 50% Описанные выше способы являются аналогами изобретения (1).

К недостаткам этих способов следует отнести недостаточную точность измерения и низкую степень автоматизации.

Известен измеритель остойчивости судна, содержащий устройство определения угла бортовой качки судна и блок расчета метацентрической высоты (2). Он принят в качестве наиболее близкого аналога изобретения.

Основной недостаток известного измерителя заключается в том, что в качестве измерителя углов бортовой качки используется дорогостоящий, смежный и недостаточно надежный прибор гироскопическая вертикаль. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и снижение стоимости измерителя фактической остойчивости судна.

Технический результат достигается тем, что в измерителе фактической остойчивости судна, содержащем устройство определения угла бортовой качки судна и блок расчета метацентрической высоты, устройство определения угла бортовой качки включает в себя измеритель угловых ускорений судна и вычислительный блок, причем выход измерителя угловых ускорений электрически связан со входом вычислительного блока, выход которого электрически связан со входом блока расчета метацентрической высоты.

Кроме того измеритель угловых ускорений выполнен электрокинетическим, а вычислительный блок имеет передаточную функцию следующего вида H(P) где Т параметр, равный постоянной времени электрокинетического измерителя угловых ускорений, ρ константа.

На чертеже изображена структурная схема измерителя фактической остойчивости судна.

Измеритель фактической остойчивости включает устройство 1 определения угла бортовой качки судна и блок 2 расчета метацентрической высоты. В состав устройства 1 определения угла бортовой качки судна входит измеритель 3 угловых ускорений судна и вычислительный блок 4, при этом выход измерителя 3 угловых ускорений подключен к входу вычислительного блока 4, выход которого в свою очередь подключен к входу блока 2 расчета метацентрической высоты.

Функционирование устройства осуществляется следующим образом. Сигнал измерителя угловых ускорений 3 поступает на вход блока 4, где производится определение переменной составляющей углов бортовой качки. Выходной сигнал вычислительного блока 4 поступает на блок расчета метацентрической высоты 2, с выхода которого снимается искомая величина.

Формула изобретения

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАКТИЧЕСКОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ СУДНА, содержащий устройство определения угла бортовой качки судна и блок расчета метацентрической высоты, отличающийся тем, что устройство определения угла бортовой качки включает в себя измеритель угловых ускорений судна и вычислительный блок, причем выход измерителя угловых ускорений электрически связан с входом вычислительного блока, выход которого электрически связан с входом блока расчета метацентрической высоты.

2. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что измеритель угловых ускорений выполнен электрокинетическим, а вычислительный блок имеет передаточную функцию следующего вида: где T параметр, равный постоянной времени электрокинетического измерителя угловых ускорений; ρ константа.

РИСУНКИ

Рисунок 1