专利名称：一种激光液位计水尺测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大型船舶水尺检测装置，尤其是，本实用新型涉及一种激光液位计水尺测量装置，所述激光液位计水尺测量装置应用于外�？ㄊ铰胪贰⒋笮蜕⒒趼胪�、集装箱码头等船舶码头，解决在恶劣气候环境水文条件下因船舶颠簸而造成的水尺读数偏差问题。
背景技术：
宝钢马迹山矿料港码头地处东海北部近海海域，属于典型的外�？ㄊ铰胪�。其码头前沿水文条件较为恶劣，风浪、涌浪较大，一旦风力达到8级以上或浪高达到3级以上，在泊大型船舶上下晃动，左右摇摆幅度较大，给船舶水尺读数带来了一定的困难。迄今为止，宝钢马迹山港矿料散货码头散货轮的空载、重载和中间水尺的鉴定确认，都是采用目前国际上通行的观察六面吃水的传统水尺鉴定方法，为了避免船舶存在倾斜对计量过程中产生的误差，往往需指派拖轮为交通工具，到散货轮的外档进行水尺确认。但是在大风大浪情况下，船体上下颠簸及左右晃动，现场观察的水尺读数误差较大，精度低。从而影响到矿石卸载量的成本。在大型散货船舶装卸货前后，船方通常会同商检方共同查看船舶六面吃水。船舶的六面吃水数据是根据现场观察确定的，然而，实际上船舶外档的吃水由于船尾结构原因，再加之大风大浪，其数值很难观测及判读精确，为此，有些港口习惯上就会把船尾外档的吃水与里档的吃水按相同数据来处理，此时，若船舶存在倾斜，则在计量过程中就会产生误差。这不仅严重影响了单位矿石成本核算，同时，也给船舶适航安全带来了一定的隐患。
实用新型内容本实用新型的目的在于开发一种方便实用、便于携带的激光液位计水尺测量装置。所述激光液位计水尺测量装置能较好地解决外�？ㄊ铰胪吩诓ɡ�、风浪较大的情况下进行人工观察船舶的水尺计量的困难和缺点，即，即使在船舶纵横摇动的情况下，也具有较高的重复测量精度。为解决上述技术问题，本实用新型的一种激光液位计水尺测量装置是利用激光作为媒介，激光液位仪通过测距仪发射固定频率的脉冲波，在水面上形成反射后被测距仪接收，测得船体主甲板至水面的距离，并对一定时间内所测得的数据自动取平均值，在测距仪液晶屏上显示微机计算得出的吃水值所测实际距离数据。本实用新型的一种激光液位计水尺测量装置的技术方案如下一种激光液位计水尺测量装置，包括内置电源模块的数据采集箱，其特征在于，所述激光液位计水尺测量装置还包括；置于船舷边、与所述数据采集箱电讯连接、用于测量水位的激光传感器，对应设置于激光传感器下方、位于水面上用于向激光传感器提供回光信号的反射板。[0011]根据本实用新型，所述数据采集箱用于数据采集处理、数据实时显示和数据的无线通信。据此，所述电源�？榻峁箍蚣懿捎�12V 2000mAh镍氢电池组直流供电的方式，将电源�？楣潭ㄓ谑莶杉渲校ü饨咏涌谑迪殖浞诺绻δ埽币瞧鞴ぷ魇保獾绯刈楦衅魈峁�12V工作电压的同时，通过DC-DC�？榻�12V转为5V后给数据采集处理板及数据发送端无线数传电台供电；数据接收端无线数传电台通过5V稳压电源供电。所述数据采集箱通过采集箱的按键可以实现时间设置、数据采样周期设置、数据校正设置等辅助功能。另外，根据本实用新型的一种激光液位计水尺测量装置，数据采集箱技术特性通讯接口 RS485、通讯协议ModbuS协议、双路显示一路通过液晶显示器进行液位数据现场显示，一路通过无线数传电台发送至系统上位机软件进行数据显示及存储。根据本实用新型的一种激光液位计水尺测量装置，其特征在于，所述反射板尺寸为 180-220x240-300mm。根据本实用新型所述的一种激光液位计水尺测量装置，其特征在于，所述激光液位计水尺测量装置还包括内置所述激光传感器的包装箱，所述包装箱通过固定在船舷边的滑槽板及其上的导轨可上下移动，实现传感器到水面距离的自动化测量。根据本实用新型的一种激光液位计水尺测量装置，其特征在于，所述激光传感器设置在离水面距离2m以内。根据本实用新型的一种激光液位计水尺测量装置，所述上位机(PC机)主要分为串口设置区、采样设置区、液位显示区、数据查询区和状态栏五个功能区。其具备储存、显示所测得的数据值。根据本实用新型，在大风浪情况下，为了减少因船体可能存在纵横倾而引起对平均吃水产生的误差，在测量吃水时，可分别对船体中部的左、右舷及艏艉两舷进行测量，同时为提高测量精度，使激光束(传感器)至水面的距离保持在2m以内，在测得吃水值RS后，由“水尺与载重量对照表”插值计算出该吃水值对应的载重量。本实用新型具有以下的优点和积极效果有效确保了在大风浪下水尺读数的精度，水尺计重精度达到99. 5% ;有效降低水尺公估的误差率；便于携带、操作方便、精度高、运行稳定。
图1为本实用新型的一种激光液位计水尺测量装置的整体结构示意图。图2a为固定在船舷边的滑槽板及其上的导轨主视图。图2b为图2a的俯视图。图3为本实用新型的激光液位计水尺测量装置的原理图。图中，I为内置电源�？榈氖莶杉洌�2为激光传感器，3为反射板，4为滑槽板，5为导轨。
具体实施方式
实施例1[0028]一种激光液位计水尺测量装置，包括；内置电源�？榈氖莶杉洌糜诖媳�、与所述数据采集箱电讯连接的用于测量水位的激光传感器，对应设置于激光传感器下方水面上、用于向激光传感器提供回光信号的反射板，所述数据采集箱用于数据采集处理、数据实时显示和数据的无线通信。本实施例中，电源�？榻峁箍蚣懿捎�12V 2000mAh镍氢电池组直流供电的方式，将电源�？楣潭ㄓ谑莶杉渲校ü饨咏涌谑迪殖浞诺绻δ埽币瞧鞴ぷ魇保獾绯刈楦衅魈峁�12V工作电压的同时，通过DC-DC�？榻�12V转为5V后给数据采集处理板及数据发送端无线数传电台供电；数据接收端无线数传电台通过5V稳压电源供电。在本实施例中，数据采集(处理)箱数据采集处理、数据实时显示和数据的无线通信，另外，通过采集箱的按键可以实现时间设置、数据采样周期设置、数据校正设置等辅助功能。技术特性通讯接口 RS485、通讯协议Modbus协议、双路显示一路通过液晶显示器进行液位数据现场显示，一路通过无线数传电台发送至系统上位机软件进行数据显示及存储。在本实施例中，激光传感器激光传感器是系统的核心部分，实现测距，采用瑞士 DMETLX公司DLS-C15型号激光测距传感器。主要参数激光功率〈0. 95mW、测量范围O. 05 65m、测量精度±1. 5_、分辨率1_、通讯接口 RS485、供电电压9V_30V DC、工作温度-10° C 40。C、储存温度-40° C 70。C。在本实施例中，反射板可为激光传感器的工作提供足够的回光信号。反射板尺寸210x297mm、双面测距距离30米。在本实施例中，上位机(PC机):主要分为串口设置区、采样设置区、液位显示区、数据查询区和状态栏五个功能区。其具备储存、显示所测得的数据值。如图1所示，本实用新型实施例的一种激光液位计水尺测量装置系统工作原理激光液位计工作时，由激光测距传感器向水面发射一束调制激光，光学接收系统接收反射回来的光信号，通过检相器计算发射与返回光信号的相位差，经过数据采集与处理�？椤⑹萃ㄑ赌？�、控制�？榇砗缶返募扑愠龃衅饔胨嬷涞木嗬耄徊郊扑慊竦盟坏牡鼻案叨取Ｔ诒臼凳├校黾す庖何患扑卟饬孔爸没拱谥盟黾す獯衅鞯陌跋洌霭跋渫ü潭ㄔ诖媳叩幕郯寮捌渖系牡脊炜缮舷乱贫迪执衅鞯剿婢嗬氲淖远饬�。根据本实用新型，可有效确保在大风浪下水尺读数的精度，水尺计重精度达到99. 5% ;有效降低水尺公估的误差率；便于携带、操作方便、精度高、运行稳定。本实用新型既可应用于港口船舶吃水度的测量，也可应用在海洋潮位、水库、河道、水闸、船闸等水位自动化监测的智能仪器。
权利要求1.一种激光液位计水尺测量装置，包括内置电源�？榈氖莶杉洌涮卣髟谟冢黾す庖何患扑卟饬孔爸没拱ǎ� 置于船舷边、与所述数据采集箱电讯连接、用于测量水位的激光传感器， 对应设置于激光传感器下方、位于水面上用于向激光传感器提供回光信号的反射板。
2.如权利要求1所述的一种激光液位计水尺测量装置，其特征在于，所述反射板尺寸为 180-220x240-300mm。
3.如权利要求1所述的一种激光液位计水尺测量装置，其特征在于，所述激光液位计水尺测量装置还包括内置所述激光传感器的包装箱，所述包装箱通过固定在船舷边的滑槽板及其上的导轨可上下移动，实现传感器到水面距离的自动化测量。
4.如权利要求1所述的一种激光液位计水尺测量装置，其特征在于，所述激光传感器设置在离水面距离2m以内。
专利摘要一种激光液位计水尺测量装置，包括内置电源�？榈氖莶杉洌涮卣髟谟冢黾す庖何患扑卟饬孔爸没拱�;置于船舷边、与所述数据采集箱电讯连接、用于测量水位的激光传感器，对应设置于激光传感器下方、位于水面上用于向激光传感器提供回光信号的反射板。本实用新型有效确保了在大风浪下水尺读数的精度，水尺计重精度达到99.5%；有效降低水尺公估的误差率；便于携带、操作方便、精度高、运行稳定。
文档编号G01F23/292GK202903279SQ20122056097
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者忻永恩, 周杰, 李斌, 孔利明 申请人:宝山钢铁股份有限公司
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