CN101934853B

CN101934853B - 船用水下测量定位补偿装置

Info

Publication number: CN101934853B
Application number: CN2010102971543A
Authority: CN
Inventors: 王运龙; 林焰; 陈明; 于雁云; 李树立; 纪卓尚; 迟卫; 金良安
Original assignee: Dalian University of Technology
Current assignee: Dalian University of Technology
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2030-09-30
Also published as: CN101934853A

Abstract

一种船用水下测量定位补偿装置，属于在船舶横摇、垂荡等状态下进行水下测量的定位补偿装置。该定位补偿装置设有一个由支架支承的瞄准杆，在瞄准杆的一端依次连接一个弹性补偿机构、补偿刀架、连接盘、连接杆、测量仪器固定架和止荡板，在瞄准杆的另一端设有一个配重。当船舶产生横摇或纵摇时，补偿刀架互相垂直的刀口会使仪器一直处于竖直状态；同时，止荡板与弹性补偿机构联合作用，会大大减缓仪器的上下运动，从而使仪器处于一个相对静止的状态；瞄准机构的作用是当海上有海流时，被测物体在测量时会随海流往一个方向运动，瞄准装置是为了让测量物体始终处于测量中心，可在一定范围内小角度改变仪器的位置来进行控制，从而提高测量的精确度。

Description

船用水下测量定位补偿装置

技术领域

本发明涉及一种船用水下测量定位补偿装置，属于在船舶横摇、垂荡等状态下进行水下测量的定位补偿装置技术领域。

背景技术

船舶置身于大海之上，除了本身推进器产生的推进运动外，还受多种海洋环境因素的影响，包括风、浪、流的联合作用，从而产生对船舶稳定性有害的运动，包括横摇、纵摇、垂荡等运动。

由于船舶自身存在的运动，在船舶上进行的测量活动必然会受到一定的干扰。固定于船主甲板上的舷外水下的声纳探测装置，由于要在一定的深度，按一定方向、角度发射声纳探测信号，其必然受到船舶自身运动的影响，如果运动过大，则可能导致声纳信号接触不了测试物体，而接收不了任何信号。现有的测量装置是，把测量装置固定在舷侧，当船舶产生较大的横摇和纵摇时，测量装置必然会随之产生上下、前后、左右的运动，难以实现定位测量，同时，如果测量海域有海流存在，被测物可能随流运动出测量区域。因此，要设计一种装置，能保证水下测量装置的位置、角度不随船舶自身运动而变化，或者，使其运动量最小，从而实现固定于船上的船载水下测量装置的准确定位测量。

发明内容

为了保证舷外水下测量装置的位置、角度的稳定性，本发明提供一种船用水下测量定位补偿装置，该定位补偿装置应对测量装置的位置、角度变化进行实时补偿，并采用分段组装方式，可方便安装、拆卸而且使用方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种船用水下测量定位补偿装置，位于水中的测量仪器通过连接机构固定在船舶甲板上的支架上。所述连接机构设有一个由支架支承的瞄准杆，在瞄准杆的一端依次连接一个弹性补偿机构、补偿刀架、连接盘、连接杆、测量仪器固定架和止荡板，在瞄准杆的另一端设有一个配重。所述瞄准杆上的第四吊耳与弹性补偿机构上的第二吊耳成铰链连接，弹性补偿机构上的第三吊耳孔与补偿刀架上的刀口向下连接杆的两端成接触连接，补偿刀架上的刀口向上连接杆的两端与连接盘上的第一吊耳孔成接触连接，在连接盘的下部靠法兰连接一定数量的连接杆，在连接杆的下部固定连接所述测量仪器固定架和止荡板。

在所述瞄准杆上设有一个瞄准器和一个准星，在瞄准器和准星之间设有一个垂直固定在瞄准杆上的支撑转轴。

所述弹性补偿机构采用2～6个导向杆固定在导向杆座上，在导向杆上装有弹簧和在导向杆上滑动的导向盘，弹簧的两端固定在导向盘和导向杆座上，在导向盘上设有带第二吊耳孔的第二吊耳，在导向杆座上设有带第三吊耳孔的第三吊耳。

所述补偿刀架在一个环形圆柱体上设置互相垂直的一个刀口向下连接杆和一个刀口向上连接杆，在刀口向下连接杆和刀口向上连接杆的两端都设有刀口段和开口销孔。

所述连接盘采用矩形结构，并设有带第一吊耳孔的第一吊耳，在矩形结构的中央设有一个圆孔和法兰用连接孔。

本发明的有益效果是：这种船用水下测量定位补偿装置设有一个由支架支承的瞄准杆，在瞄准杆的一端依次连接一个弹性补偿机构、补偿刀架、连接盘、连接杆、测量仪器固定架和止荡板，在瞄准杆的另一端设有一个配重。将各部件组装完毕后，将测量仪器固定于仪器固定架上，然后整体放入水中，当船舶产生横摇或纵摇时，补偿刀架产生作用，互相垂直的刀口相互作用，会使仪器一直处于竖直状态，也就是角度不产生变化，同时，止荡板与弹性补偿机构联合作用，会大大减缓仪器的上下运动，从而使仪器位置、角度都处于一个相对静止的状态；瞄准机构的作用是当海上有海流时，所要测量的物体在测量时会随海流往一个方向运动，瞄准装置是为了让测量物体始终处于测量中心，可在一定范围内小角度改变仪器的位置来进行控制，从而提高测量的精确度。

附图说明

下面结合附图和实施方法对本发明作进一步说明。

图1是一种船用水下测量定位补偿装置的工作状态图。

图2是一种船用水下测量定位补偿装置的放大图。

图3是弹性补偿机构的正视图。

图4是弹性补偿机构的俯视图。

图5是补偿刀架的正视图。

图6是补偿刀架的俯视图。

图7是图6中的D-D剖视图。

图8是连接盘的正视图。

图9是连接盘的俯视图。

图10是图1中的A-A视图。

图11是图1中的B-B视图。

图12是图1中的C-C视图。

图13是支架结构图。

图中：1、测量仪器固定架，2、测量仪器，3、连接杆，3a、上连接法兰，3b、下连接法兰，4、连接盘，4a、第一吊耳，4b、连接孔，4c、圆孔，4d、第一吊耳孔，5、补偿刀架，5a、刀口向下连接杆，5b、刀口向上连接杆，5c、刀口段，5d、开口销孔，6、止荡板，7、导向杆，8、弹簧，9、导向盘，9a、第二吊耳，9b、第二吊耳孔，10、导向杆座，10a、第三吊耳，10b、第三吊耳孔，11、销轴，11a、螺母；12、瞄准杆，12a、第四吊耳，12b、第一开口套环，12c、支撑转轴，12d、紧固螺栓，13、瞄准器，13a、第二开口套环，13b、紧固螺栓，13c、瞄准孔；14、准星；15、支架，15a、固定架，15b、活动架，15c、斜支撑，15d、V型托架，16、配重，17、船舶甲板。

具体实施方式

图1、2示出了一种船用水下测量定位补偿装置的工作状态图和结构放大图。图中，位于水中的测量仪器2通过连接机构固定在船舶甲板17上的支架15上。连接机构设有一个由支架15通过支撑转轴12c支承的瞄准杆12，在瞄准杆12上设有一个瞄准器13和一个准星14，支撑转轴12c位于瞄准器13和准星14之间。在瞄准杆12的一端依次连接一个弹性补偿机构、补偿刀架5、连接盘4、连接杆3、测量仪器固定架1和止荡板6，在瞄准杆12的另一端设有一个配重16。焊接在瞄准杆12上的二个第四吊耳12a与弹性补偿机构上的第二吊耳9a通过销轴11成铰链连接，并在销轴11的两端拧上螺母11a；弹性补偿机构上的第三吊耳孔10b与补偿刀架5上的刀口向下连接杆5a的两端成接触连接，补偿刀架5上的刀口向上连接杆5b的两端与连接盘4上的第一吊耳孔4d成接触连接，并在位于刀口段5c处的开口销孔5d中装上开口销；在连接盘4的下部靠法兰连接二个连接杆3，连接杆3的端部分别设有上连接法兰3a和下连接法兰3b，在连接杆3的下部固定连接测量仪器固定架1和止荡板6。在所述瞄准杆12上设有一个瞄准器13和一个准星14，在瞄准器13和准星14之间设有一个垂直固定在瞄准杆12上的支撑转轴12c。

图3、4示出了弹性补偿机构的结构图。弹性补偿机构采用4个导向杆7焊接在导向杆座10上，在导向杆7上装有弹簧8和在导向杆7上滑动的导向盘9，弹簧8的两端固定在导向盘9和导向杆座10上，在导向盘9上焊接有二个带第二吊耳孔9b的第二吊耳9a，在导向杆座10上焊接有二个带第三吊耳孔10b的第三吊耳10a。

图5、6、7示出了补偿刀架的结构图。补偿刀架5在一个环形圆柱体上设置互相垂直的一个刀口向下连接杆5a和一个刀口向上连接杆5b，在刀口向下连接杆5a和刀口向上连接杆5b的两端都设有刀口段5c和开口销孔5d。刀口段5c的截面采用水滴形状。

图8、9示出了连接盘的结构图。连接盘4采用矩形结构，并焊接有二个带第一吊耳孔4d的第一吊耳4a，在矩形结构的中央设有一个穿电缆用的圆孔4c和四个法兰用连接孔4b。

图10是图1中的A-A视图。止荡板6采用圆形结构，测量仪器固定架1采用便于安装测量仪器2的槽形结构。

图11是图1中的B-B视图。瞄准器13的第二开口套环13a靠紧固螺栓13b固定在瞄准杆12上，在第二开口套环13a的上部设有瞄准孔13c。

图12是图1中的C-C视图。第一开口套环12b靠紧固螺栓12d固定在瞄准杆12上，在第一开口套环12b的下部焊接有支撑转轴12c。

图13是支架结构图。支架15包括一个固定架15a和一个活动架15b，在固定架15a上设有2～4个斜支撑15c，在活动架15b的顶部设有V型托架15d，活动架15b插在固定架15a中并可转动。

上述的装置组装完毕后，放置于支架15上。当把测量仪器2安装于测量仪器固定架1上后，将测量装置放入水中，由于自身重量，远离仪器的一头须加一定的配重16来保证支架15两头的大致平衡，测量时，测量人员只须用手轻轻握住瞄准杆12即可。测量时，海面上会有波浪、涌、流的相互作用，置于海面上的测量目标会随着海水的移动，在一定的测量时间内，测量目标的位置会改变，为了捕捉目标，测量人员可通过瞄准杆12，瞄准器13，和准星14来定位测量目标；同时，因为船体的横摇、纵摇等运动，整套装置也会改变位置，仪器所处的位置必然随着船体的运动而移动，其发射声纳等测量信号的方向也会随仪器的角度改变而改变，必然导致测量数据的不准确性。在增加了补偿装置后，由于两个活动刀口连接杆的转动，仪器的水平位置、方向能够保证基本不变；由于弹簧8的滞后性，再加上止荡板6的阻尼作用，使仪器在竖直方向基本上随船舶横摇而运动，同时，导向杆7可以保证弹簧8的运动方向垂直。综上所述，即可保证仪器的垂直、水平位置相对于目标物体基本不变，信号发射角度也可作较大改变，从而保证目标物体一直处于仪器的测量中心位置。

Claims

1.一种船用水下测量定位补偿装置，位于水中的测量仪器（2）通过连接机构固定在船舶甲板（17）上的支架（15）上；其特征在于：所述连接机构设有一个由支架（15）支承的瞄准杆（12），在瞄准杆（12）的一端依次连接一个弹性补偿机构、补偿刀架（5）、连接盘（4）、连接杆（3）、测量仪器固定架（1）和止荡板（6），在瞄准杆（12）的另一端设有一个配重（16）；所述瞄准杆（12）上的第四吊耳（12a）与弹性补偿机构上的第二吊耳（9a）成铰链连接，弹性补偿机构上的第三吊耳孔（10b）与补偿刀架（5）上的刀口向下连接杆（5a）的两端成接触连接，补偿刀架（5）上的刀口向上连接杆（5b）的两端与连接盘（4）上的第一吊耳孔（4d）成接触连接，在连接盘（4）的下部靠法兰连接一定数量的连接杆（3），在连接杆（3）的下部固定连接所述测量仪器固定架（1）和止荡板（6）。

2.根据权利要求1所述的船用水下测量定位补偿装置，其特征在于：在所述瞄准杆（12）上设有一个瞄准器（13）和一个准星（14），在瞄准器（13）和准星（14）之间设有一个垂直固定在瞄准杆（12）上的支撑转轴（12c）。

3.根据权利要求1所述的船用水下测量定位补偿装置，其特征在于：所述弹性补偿机构采用2～6个导向杆（7）固定在导向杆座（10）上，在导向杆（7）上装有弹簧（8）和在导向杆（7）上滑动的导向盘（9），弹簧（8）的两端固定在导向盘（9）和导向杆座（10）上，在导向盘（9）上设有带第二吊耳孔（9b）的第二吊耳（9a），在导向杆座（10）上设有带第三吊耳孔（10b）的第三吊耳（10a）。

4. 根据权利要求1所述的船用水下测量定位补偿装置，其特征在于：所述补偿刀架（5）在一个环形圆柱体上设置互相垂直的一个刀口向下连接杆（5a）和一个刀口向上连接杆（5b），在刀口向下连接杆（5a）和刀口向上连接杆（5b）的两端都设有刀口段（5c）和开口销孔（5d）。

5.根据权利要求1所述的船用水下测量定位补偿装置，其特征在于：所述连接盘（4）采用矩形结构，并设有带第一吊耳孔（4d）的第一吊耳（4a），在矩形结构的中央设有一个圆孔（4c）和法兰用连接孔（4b）。