船模重量、重心及转动惯量测量与调节装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101852641A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CNCN101852641101852641A(43)申请公布日2010.10.06(21)申请号201010191378.6(22)申请日2010.06.04(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人马勇张亮郭春雨周广利由世洲李凤来(51)Int.Cl.G01G19/00(2006.01)G01M1/12(2006.01)G01M1/10(2006.01)B63B9/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称船模重量、重心及转动惯量测量与调节装置(57)摘要本发明的目的在于提供船模重量、重心及转动惯量测量与调节装置。包括架、刀口、刀槽、基板、轮、传感器和基座。本发明测量与调节精度高，通过角度放大模块，减小了角度测量带来的误差，进一步提高了装置测量与调节的精度；稳定性好，内转动部分和船模组成的系统重心位于转动刀口下方，增大了回复力矩，提高了转动系统的稳定性；内转动部分和外支撑部分的设计形式，能够方便地实现包括横摇转动惯量在内的船模重量、重心及转动惯量的测量与调节；集成测量与调节，即装置集船模的重量、重心及转动惯量测量于一体。CN1085264ACN101852641ACCNN110185264101852642A权利要求书1/1页1.船模重量、重心及转动惯量测量与调节装置，包括架、刀口、刀槽、基板、轮、传感器和基座，其特征是：转动架安装在外支撑架里，转动刀口固连在转动架顶框下方，基板固连在转动架底框上方，刀槽固连在外支撑架顶框上方，角度传感器、主动轮、从动主轮和从动副轮构成角度放大与测量系统，主动轮固连在转动刀口的端部，角度传感器、从动主轮和从动副轮固定在外支撑架的同一横梁上，主动轮与从动副轮通过一级传动带连接，从动主轮与传感器轴轮通过二级传动带连接，称重架与外支撑架下端固连，称重传感器安装在称重架上，称重传感器上固连支撑刀口，支撑刀口两端分别固连基座，角度传感器和称重传感器与计算机相连。2.根据权利要求1所述的船模重量、重心及转动惯量测量与调节装置，其特征是：所述的基座上安装调节螺杆和调节脚。3.根据权利要求1或2所述的船模重量、重心及转动惯量测量与调节装置，其特征是：所述的称重传感器有两个。2CCNN110185264101852642A说明书1/3页船模重量、重心及转动惯量测量与调节装置技术领域[0001]本发明涉及的是一种测量仪器，具体地说是对机械结构的物理量进行测量调节的装置。背景技术[0002]船模水池试验是用来模拟实船的真实航行状态的。为了使试验数据更贴近于真实状态，必须保持船模与实船的重力相似以及惯性相似。在试验准备中，必须根据需要及给定值调节好模型的参数：船模的重量、重心以及转动惯量。船模重量是测定船模其他各种参数的基础，船模很多性能参数的测定、计算过程都是以船模重量为基础，因此，对船模重量的测定必须尽可能准确的进行，尤其是在船舶阻力试验中，准确测定船模的重量，关系到从船模换算到实船时的精度。对于进行耐波性试验的船模，除了其外形与实船之间应满足几何相似之外，重心位置及转动惯量也应与实船相似，以保证模型换算到实船的准确性。[0003]目前，国内外在船模重量和重心纵向位置测量方面方法比较单一。重量测量一般采用精度较高的电子台秤；重心纵向位置利用平衡法进行测量，能够达到较高的精确度。船模重心高度测量主要是利用惯量测量架来进行，即利用船模惯量测量架受力偏转原理，测定船模重心的垂向位置。转动惯量测量的基本方法是利用复摆法和扭摆法来进行，由于船模形状的特殊性，用扭摆法测量船模的转动惯量比较复杂，可操作性不强，现在船模转动惯量的测量主要用复摆法来进行，并且有很多复摆法测量的改进方案。[0004]国内外各实验室测量船模重量、重心及转动惯量多采用传统的测量方法，各个测量部分分开进行，得到各个测量参数后再进行数据处理，最后得到所需要的基本参数。此方法用时较长，数据测量涉及人的主观因素较多，而且要后期自行数据处理，误差较大，测量精度不高，与现代船模试验高精度、高效率的要求不符。因此，很有必要设计一种自动化程度较高的集成测量系统，提高船模重量、重心以及转动惯量测量的效率和精度。[0005]经文献检索发现，中国专利公开号为CN1544888A，专利名称为：数字船模惯量调节架，该专利发明的装置在一定程度上提高了船模重量、重心及转动惯量测量与调节的精度和效率，但存在以下不足之处：(1)惯量架及船模的重心在转动刀口上方，惯量架和船模组成的转动系统重心高，转动和加载时不易保持稳定，降低了测量与调节的精度和效率；(2)重心垂向位置