简单水尺读取器的制作

文/ 燕山大学经济管理学院 李清林 陈业华

简单水尺读取器的制作

文/ 燕山大学经济管理学院 李清林 陈业华

为减少散货船水尺计量工作中水尺观测误差，提高水尺计量结果的精确性，根据连通器原理制作水尺读取器，使管子内水位高度等于管子外水位高度，通过在管子下端设置滤波器减少管子内水位波动，确保在较大风浪条件下获得较准确的水尺观测结果。

散货船；水尺计量；水尺观测；连通器；滤波器

在散货船的水尺计量工作中，水尺读取是基本的数据观测，其准确程度直接关系到计量结果。大型散货船的厘米吃水吨数较大，如巴拿马型散货船“光荣”号满载时厘米吃水吨数为66.6 t/cm，好望角型散货船“翱翔”号满载时厘米吃水吨数为122.2t/cm，因此2～3 cm的读取误差将对水尺计量结果产生200～300 t的影响。

当船舶处于平静的水中时，准确的水尺读取较易获得。但当船舶处于风浪中时，不同的观测者可能得到不同的观测值并彼此产生争执。在实际工作中，船舶经常要在有风浪的情况下进行水尺观测，尤其在某些遮蔽条件较差的港口或港外锚地。如果能减少风浪对水尺观测的影响，使不同的观测者得到一致的结果，将使计量工作更方便快捷地完成，水尺计量结果也更加精确。本文介绍如何自制一种简单的水尺读取器，以更准确地读取对计算结果影响较大的船中水尺。

1. 原理介绍

自制水尺读取器结构如图1所示。其中：连通器——将两端开口的管子一端插入水中，保证管子内外水位相等；滤波器——在管子下端设置滤波器，管子内的水位波动较管子外的小；浮球指示——在透明管子内设置浮球，便于从外面观测管子内水位。

2. 材料选择

透明胶皮管，内径3～4 cm，长度4～5 m；铜漆包线，直径1 mm，长度1 m；海绵1块，厚度约2 cm；泡沫塑料1块，厚度1.0～1.5 cm；防水胶布1卷，红色或白色。

3. 制作方法

将海绵制成比管子内径稍大的圆形，中间开直径约0.5 cm的小孔，制成滤波器；将泡沫塑料制成直径1.5～2.0 cm的圆形，外面用防水胶布缠绕2圈，制成浮球；透明胶皮管子下端约2 cm处对称打孔6个，用漆包线“8”字形穿过管壁结雪花状网（见图2）；管子下端安装海绵，周围用防水胶布缠绕5～6圈，中间留直径约2 cm的进水孔；管子上端装入浮球，在1.0～1.5 cm处用漆包线结雪花状网。

4. 制作技巧

浮球应大小适宜，太小不易观测，太大易在管子内卡住，约为管子内径一半大小即可。浮球外用防水胶布缠绕，使其不易吸附管壁，醒目的颜色更易观测。海绵滤波器中间的流水孔大小应适宜。如果不开此孔或开孔过小，在风浪较大时海绵易脱落；如果开孔过大则滤波效果较差。

制作完成后在水池内进行试验：将胶皮管下端浸入水中约0.5 m，管内水位延时2～3 s上升到管外相同水位；将胶皮管提起使管内水位高于管外水位约0.5 m，管内水位延时2～3 s下降到管外相同水位；将管子全部浸入水中再迅速提起，下端海绵滤波器没有脱落；观察浮球在管内浮动顺畅，表明制作成功。

5. 使用方法及效果

将胶皮管上端用绳系牢，下端系重物。在船中水尺处将胶皮管下端放置入水，保持在最大浪时胶皮管仍有部分在水面以上。观测胶皮管内浮球位置得到观测水尺结果。

笔者在巴拿马型散货船和好望角型散货船上任职期间，曾多次使用上述自制水尺读取器观测，在浪高0.5 m条件下，水尺读取器内浮子浮动范围约为5 cm；在浪高1.5～2.0m条件下，水尺读取器内浮子浮动范围约为20 cm，证明其使用效果良好。