一种船舶倾斜测试装置

摘要

本发明涉及船舶制造技术领域，公开了一种船舶倾斜测试装置。所述船舶倾斜测试装置包括一种船舶倾斜测试装置，包括支撑组件、摆锤组件、第一反光镜、激光发射源及度数尺，支撑组件包括支撑尖端；摆锤组件包括刚性摆杆和位于所述刚性摆杆一端的摆锤，所述刚性摆杆支撑于所述支撑尖端并能绕所述支撑尖端自由摆动；第一反光镜连接于所述刚性摆杆且与所述刚性摆杆平行，所述第一反光镜的反光面与所述刚性摆杆的摆动枢轴共面；所述激光发射源被配置为以预设角度向所述第一反光镜发射激光，所述激光经所述第一反光镜反射至所述读数尺上。本发明的船舶倾斜测试装置读数方便精度高，且结构简单、成本低。

权利要求

1.一种船舶倾斜测试装置，其特征在于，包括：支撑组件(1)，包括支撑尖端(11)；

摆锤组件(2)，包括刚性摆杆(21)和位于所述刚性摆杆(21)一端的摆锤(22)，所述刚性摆杆(21)支撑于所述支撑尖端(11)并能绕所述支撑尖端(11)自由摆动；

第一反光镜(3)，连接于所述刚性摆杆(21)且与所述刚性摆杆(21)平行，所述第一反光镜(3)的反光面与所述刚性摆杆(21)的摆动枢轴共面；

激光发射源(4)及读数尺(5)，所述激光发射源(4)被配置为以预设角度向所述第一反光镜(3)发射激光，所述激光经所述第一反光镜(3)反射至所述读数尺(5)上；

所述船舶倾斜测试装置还包括与所述读数尺(5)平行设置的中间反光镜(6)，所述激光从所述第一反光镜(3)反射后经所述中间反光镜(6)反射至所述读数尺(5)上。

2.如权利要求1所述的船舶倾斜测试装置，其特征在于，所述激光发射源(4)在所述第一反光镜(3)上的入射点与所述刚性摆杆(21)的摆动枢轴共线。

3.如权利要求1所述的船舶倾斜测试装置，其特征在于，所述摆锤组件(2)还包括连接于所述刚性摆杆(21)的另一端的挂环(23)，所述挂环(23)套设于所述支撑组件(1)以使所述挂环(23)的内壁支撑于所述支撑尖端(11)，所述第一反光镜(3)连接于所述挂环(23)的一侧。

4.如权利要求1所述的船舶倾斜测试装置，其特征在于，所述激光发射源(4)能够绕与所述刚性摆杆(21)的摆动枢轴相平行的轴线转动。

5.如权利要求1‑4任一项所述的船舶倾斜测试装置，其特征在于，所述船舶倾斜测试装置还包括柜体(7)，所述支撑组件(1)、所述激光发射源(4)及所述读数尺(5)均连接于所述柜体(7)的内壁。

6.如权利要求5所述的船舶倾斜测试装置，其特征在于，所述支撑组件(1)还包括连接部(12)，所述连接部(12)的一端连接于所述柜体(7)的侧壁，所述支撑尖端(11)设置在所述连接部(12)的另一端且其尖端朝向所述柜体(7)的上方。

7.如权利要求6所述的船舶倾斜测试装置，其特征在于，所述支撑组件(1)还包括磁吸部(13)，所述磁吸部(13)连接于所述连接部(12)的一端并吸附于所述柜体(7)的侧壁。

8.如权利要求5所述的船舶倾斜测试装置，其特征在于，所述柜体(7)上设置有读数窗口，所述读数尺(5)位于所述读数窗口处。

9.如权利要求5所述的船舶倾斜测试装置，其特征在于，所述读数尺(5)采用半透光材料制成。

说明书

一种船舶倾斜测试装置

技术领域

[0001] 本发明涉及船舶制造技术领域，尤其涉及一种船舶倾斜测试装置。

背景技术

[0002] 船舶的制造和重大改造过程中都需要对其重心进行测量，以为船舶的稳性等性能提供参考。在测量船舶重心高度时需要进行倾斜试验，在对船舶倾斜测试时，通过摆线将摆
锤悬挂在船体上，将重物从船舶甲板的一个位置搬运至另一个位置使船体倾斜，测量此时
摆锤的摆幅即可得到此时船的倾斜角度。

[0003] 现有技术中，在测量摆锤的摆幅时，一种方式为将读数尺设置在摆锤下方，在摆锤发生偏斜后直接读取数据，但这种方式读数误差大，且不方便读取；还有一种方式为在摆锤
上设置加速度传感器，且在摆线上设置位移传感器，计算机通过采集加速度传感器和位移
传感器的信号并进行运算处理，从而得到摆锤的摆幅信息，此倾斜测试装置结构复杂、成本
高。

[0004] 因此，亟需发明一种船舶倾斜测试装置来解决上述问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提出一种船舶倾斜测试装置，读数方便、精度高，且结构简单、成本低。

[0006] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：

[0007] 一种船舶倾斜测试装置，包括：

[0008] 支撑组件，包括支撑尖端；

[0009] 摆锤组件，包括刚性摆杆和位于所述刚性摆杆一端的摆锤，所述刚性摆杆支撑于所述支撑尖端并能绕所述支撑尖端自由摆动；

[0010] 第一反光镜，连接于所述刚性摆杆且与所述刚性摆杆平行，所述第一反光镜的反光面与所述刚性摆杆的摆动枢轴共面；

[0011] 激光发射源及读数尺，所述激光发射源被配置为以预设角度向所述第一反光镜发射激光，所述激光经所述第一反光镜反射至所述读数尺上。

[0012] 可选地，所述船舶倾斜测试装置还包括与所述读数尺平行设置的中间反光镜，所述激光从所述第一反光镜反射后经所述中间反光镜反射至所述读数尺上。

[0013] 可选地，所述激光发射源在所述第一反光镜上的入射点与所述刚性摆杆的摆动枢轴共线。

[0014] 可选地，所述摆锤组件还包括连接于所述刚性摆杆的另一端的挂环，所述挂环套设于所述支撑组件以使所述挂环的内壁支撑于所述支撑尖端，所述第一反光镜连接于所述
挂环的一侧。

[0015] 可选地，所述激光发射源能够绕与所述刚性摆杆的摆动枢轴相平行的轴线转动。

[0016] 可选地，所述船舶倾斜测试装置还包括柜体，所述支撑组件、所述激光发射源及所述读数尺均连接于所述柜体的内壁。

[0017] 可选地，所述支撑组件还包括连接部，所述连接部的一端连接于所述柜体的侧壁，所述支撑尖端设置在所述连接部的另一端，且其尖端朝向所述柜体的上方。

[0018] 可选地，所述支撑组件还包括磁吸部，所述磁吸部连接于所述连接部的一端并吸附于所述柜体的侧壁。

[0019] 可选地，所述柜体上设置有读数窗口，所述读数尺位于所述读数窗口处。

[0020] 可选地，所述读数尺采用半透光材料制成。

[0021] 本发明有益效果为：

[0022] 本发明的船舶倾斜测试装置，在船舶处于水平状态时，激光发射源以预设角度向第一反光镜发射激光，激光经第一反光镜反射至读数尺上，此时激光在读数尺上的位置为
原点即表示此时船舶处于水平状态；接着通过移动船舶上重物的位置使船舶发生倾斜，此
过程中，在摆锤的重力作用下，刚性摆杆能够带动第一反光镜相对于支撑尖端发生与船舶
倾斜角度相同幅度的摆动，以保持竖直状态，即第一反光镜相对于船舶上的其他结构的偏
斜角度与船舶的倾斜角度一致，此时，激光发射源仍以预设的角度向第一反光镜上发射激
光，激光经此时的第一反光镜反射后落在读数尺的位置相对于原点位置发生偏移，偏移量
结合读数尺与反光镜的位置关系、激光发射的角度等参数即可换算为船舶的倾斜角度，实
现船舶倾斜测试。本发明的船舶倾斜测试装置，可以将角度的偏斜转化为直线位移的变化，
同时将角度的变化放大，读数方便、精度高，且结构简单、成本低。

附图说明

[0023] 图1是本发明具体实施方式提供的船舶倾斜测试装置的结构示意图；

[0024] 图2是图1中的A‑A剖视图；

[0025] 图3是本发明具体实施方式提供的船舶倾斜测试装置的支撑组件的结构示意图。

[0026] 图中：

[0027] 1‑支撑组件；11‑支撑尖端；12‑连接部；13‑磁吸部；

[0028] 2‑摆锤组件；21‑刚性摆杆；22‑摆锤；23‑挂环；

[0029] 3‑第一反光镜；

[0030] 4‑激光发射源；

[0031] 5‑读数尺；

[0032] 6‑中间反光镜；

[0033] 7‑柜体；

[0034] 8‑磁性吸座；

[0035] 9‑固定轴。

具体实施方式

[0036] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于
描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

[0037] 在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也
可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连
通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述
术语在本发明中的具体含义。

[0038] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。

[0039] 在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件
必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，
术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

[0040] 现有技术中，在测量摆锤的摆幅时，直接读取摆锤底部的读数尺示数，在摆动角度小时不易读取，且读数误差大；而通过在摆锤上设置加速度传感器，在摆线上设置位移传感
器，再根据两传感器的数据进行计算的方式，结构复杂、成本高。针对上述问题，本实施例提
供了一种船舶倾斜测试装置，其可以用于船舶制造技术领域，也可以用于其他需要进行倾
斜测试的领域。

[0041] 如图1‑3所示，船舶倾斜测试装置包括支撑组件1、摆锤组件2、第一反光镜3、激光发射源4及读数尺5，支撑组件1包括支撑尖端11，摆锤组件2包括刚性摆杆21和位于刚性摆
杆21一端的摆锤22，刚性摆杆21支撑于支撑尖端11并能绕支撑尖端11自由摆动，第一反光
镜3连接于刚性摆杆21且与刚性摆杆21平行，第一反光镜3的反光面与刚性摆杆21的摆动枢
轴共面，激光发射源4用于以预设角度向第一反光镜3发射激光，激光经第一反光镜3反射至
所述读数尺5上。

[0042] 本发明的船舶倾斜测试装置，在船舶处于水平状态时，激光发射源4以预设角度向第一反光镜3发射激光，激光经第一反光镜3反射至读数尺5上，此时激光在读数尺5上的位
置为原点即表示此时船舶处于水平状态；接着通过移动船舶上重物的位置使船舶发生倾
斜，此过程中，在摆锤22的重力作用下，刚性摆杆21能够带动第一反光镜3相对于支撑尖端
11发生与船舶倾斜角度相同幅度的摆动，以保持竖直状态，即第一反光镜3相对于船舶上的
其他结构的偏斜角度与船舶的倾斜角度一致，此时，激光发射源4仍以预设的角度向第一反
光镜3上发射激光，激光经此时的第一反光镜3反射后落在读数尺5的位置相对于原点位置
发生偏移，通过此偏移量再结合读数尺5与第一反光镜3的位置关系、激光发射的角度等参
数即可换算为船舶的倾斜角度，实现船舶倾斜测试。本发明的船舶倾斜测试装置，可以将角
度的偏斜转化为直线位移的变化，且能够将角度的变化放大，读数方便、精度高，且结构简
单、成本低。

[0043] 优选地，支撑尖端11呈锥形结构，故其与支撑摆锤组件2具有很小的接触面，从而减小支撑尖端11与摆锤组件2之间的摩擦力对摆锤组件2摆动的角度的影响。

[0044] 优选地，如图1所示，船舶倾斜测试装置还包括柜体7，支撑组件1、激光发射源4及读数尺5均连接于柜体7的内壁。将柜体7直接固定在船舶的甲板上即可进行测试，一方面减
少现场安装支撑组件1、读数尺5的步骤，操作方便，从而能够提高测试效率；另一方面，柜体
7能够对支撑于支撑组件1上的摆锤组件2进行防护，避免外部的风、雨等自然因素对测试结
果的影响，提高测试的精度。

[0045] 具体而言，本实施例中，柜体7为长方体结构，支撑组件1固定在柜体7的侧壁上，读数尺5固定在与固定支撑组件1的侧壁相邻的侧壁上。优选地，读数尺5为直线刻度尺，在柜
体水平放置时，读数尺5与刚性摆杆21相平行，且平行于柜体7的侧壁。优选地，读数尺5的一
侧连接有磁性吸座8，磁性吸座8吸附在柜体7的侧壁上。磁性吸附的固定的方式便于安装，
且便于保证读数尺5与柜体7的侧壁的平行度，进而保证船舶处于水平状态时，读数尺5与第
一反光镜3的平行度。

[0046] 为了方便站在柜体7外侧的操作人员读取读数尺5上示数，柜体7上设置有读数窗口，读数尺5位于所述读数窗口处。本实施例中，读数尺5上标有示数一侧朝向读数窗口。进
一步地，读数尺5采用半透光材料制成。故当激光从读数尺5背离读数窗口的一侧入射到读
数尺5上时，在读数尺5有刻度的一面即朝向读数窗口的一侧也能看到激光点的位置，进一
步地方便操作人员读取数据。

[0047] 在船舶倾斜角度较小时，为了方便读取，需要将读数尺5上的偏移量放大，因此需要通过增加第一反光镜3与读数尺5之间的距离来实现，但这会导致柜体7也要相应增加宽
度，为了解决上述问题，如图1所示，船舶倾斜测试装置还包括与读数尺5平行设置的中间反
光镜6，激光从第一反光镜3反射后经中间反光镜6反射至所述读数尺5上。每经过一次反射
可以将偏移量放大一次，故通过增加中间反光镜6使激光往复反射，既能保证偏移量的放
大，还可以适当减小柜体7沿宽度方向的尺寸。具体而言，本实施例中，中间反光镜6为两个，
且均与柜体7的侧壁平行，两个中间反光镜6的反光面相对设置。优选地，中间反光镜6不反
光的一面连接有磁性吸座8，磁性吸座8吸附在柜体7的侧壁上。磁性吸附的固定的方式便于
安装，且便于保证中间反光镜6与柜体7的侧壁的平行度。在其他实施例中，中间反光镜6的
数量不做限定，只要保证第一反光镜3发射的激光经中间反光镜6后能够入射到读数尺5上
即可。

[0048] 优选地，如图1所示，激光发射源4在第一反光镜3上的入射点在刚性摆杆21的摆动枢轴上。入射点与刚性摆杆21的摆动枢轴共线，能够保证无论船舶倾斜角度是多少，激光发
射源4位置不动则其发射的激光在第一反光镜3上的入射位置均不会变化，从而能够简化将
角度的变化转化为读数尺5上的直线位移的计算模型，进而降低船舶倾斜测试装置的制造
难度。

[0049] 在倾斜测试开始前，往往需要校正激光发射源4的发射角度，保证当船舶处于水平状态即柜体处于水平状态时，其发射的激光最终落在读数尺5上的原点位置，如图1和2所
示，激光发射源4能够绕与刚性摆杆21的摆动枢轴相平行的轴线转动。故通过转动激光发射
源4即可以调整其发射的激光的角度，使船舶处于水平状态时，激光最终落在读数尺5上的
原点位置。具体而言，本实施例中，柜体7连接有支撑组件1的侧壁上设置有与刚性摆杆21摆
动枢轴平行的固定轴9，激光发射源4套设在固定轴9上且能够相对于固定轴9的轴线转动。
当然在其他实施例中，固定轴9的固定位置不做限定，只要保证其与刚性摆杆21的摆动枢轴
平行即可。

[0050] 为了实现将刚性摆杆21支撑于支撑尖端11，如图1所示，摆锤组件2还包括连接于刚性摆杆21的另一端的挂环23，挂环23套设于支撑组件1以使所述挂环23的内壁支撑于支
撑尖端11，第一反光镜3连接于挂环23的一侧。当船舶倾斜后，挂环23相对于支撑尖端11摆
动，从而带动刚性摆杆21和摆锤22一起摆动。本实施例中，挂环的横截面积呈圆形，故能够
进一步降低摆锤组件2与支撑组件1的接触面积，从而进一步减少挂环23与支撑尖端11之间
的摩擦力对摆锤组件2摆动的影响。

[0051] 为了实现将支撑组件1固定在柜体7上，如图2和图3所示，支撑组件1还包括连接部12，连接部12的一端连接于柜体7的侧壁，支撑尖端11设置在连接部12的另一端且其尖端朝
向柜体7的上方。连接部12能使支撑尖端11与柜体7的侧壁保持一定的距离，从而避免摆锤
22与柜体7的侧壁发生摩擦或碰撞。进一步地，如图3所示，支撑组件1还包括磁吸部13，磁吸
部13连接于连接部12的一端并吸附于柜体7的侧壁，磁吸的连接方式操作便捷，且便于调整
支撑尖端11的尖端朝向。

[0052] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方
式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。凡在本发明
的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保
护范围之内。