簡單水尺讀取器的制作

文/ 燕山大學經濟管理學院 李清林 陳業華

簡單水尺讀取器的制作

文/ 燕山大學經濟管理學院 李清林 陳業華

為減少散貨船水尺計量工作中水尺觀測誤差，提高水尺計量結果的精確性，根據連通器原理制作水尺讀取器，使管子內水位高度等于管子外水位高度，通過在管子下端設置濾波器減少管子內水位波動，確保在較大風浪條件下獲得較準確的水尺觀測結果。

散貨船；水尺計量；水尺觀測；連通器；濾波器

在散貨船的水尺計量工作中，水尺讀取是基本的數據觀測，其準確程度直接關系到計量結果。大型散貨船的厘米吃水噸數較大，如巴拿馬型散貨船“光榮”號滿載時厘米吃水噸數為66.6 t/cm，好望角型散貨船“翱翔”號滿載時厘米吃水噸數為122.2t/cm，因此2～3 cm的讀取誤差將對水尺計量結果產生200～300 t的影響。

當船舶處于平靜的水中時，準確的水尺讀取較易獲得。但當船舶處于風浪中時，不同的觀測者可能得到不同的觀測值并彼此產生爭執。在實際工作中，船舶經常要在有風浪的情況下進行水尺觀測，尤其在某些遮蔽條件較差的港口或港外錨地。如果能減少風浪對水尺觀測的影響，使不同的觀測者得到一致的結果，將使計量工作更方便快捷地完成，水尺計量結果也更加精確。本文介紹如何自制一種簡單的水尺讀取器，以更準確地讀取對計算結果影響較大的船中水尺。

1. 原理介紹

自制水尺讀取器結構如圖1所示。其中：連通器——將兩端開口的管子一端插入水中，保證管子內外水位相等；濾波器——在管子下端設置濾波器，管子內的水位波動較管子外的小；浮球指示——在透明管子內設置浮球，便于從外面觀測管子內水位。

2. 材料選擇

透明膠皮管，內徑3～4 cm，長度4～5 m；銅漆包線，直徑1 mm，長度1 m；海綿1塊，厚度約2 cm；泡沫塑料1塊，厚度1.0～1.5 cm；防水膠布1卷，紅色或白色。

3. 制作方法

將海綿制成比管子內徑稍大的圓形，中間開直徑約0.5 cm的小孔，制成濾波器；將泡沫塑料制成直徑1.5～2.0 cm的圓形，外面用防水膠布纏繞2圈，制成浮球；透明膠皮管子下端約2 cm處對稱打孔6個，用漆包線“8”字形穿過管壁結雪花狀網（見圖2）；管子下端安裝海綿，周圍用防水膠布纏繞5～6圈，中間留直徑約2 cm的進水孔；管子上端裝入浮球，在1.0～1.5 cm處用漆包線結雪花狀網。

4. 制作技巧

浮球應大小適宜，太小不易觀測，太大易在管子內卡住，約為管子內徑一半大小即可。浮球外用防水膠布纏繞，使其不易吸附管壁，醒目的顏色更易觀測。海綿濾波器中間的流水孔大小應適宜。如果不開此孔或開孔過小，在風浪較大時海綿易脫落；如果開孔過大則濾波效果較差。

制作完成后在水池內進行試驗：將膠皮管下端浸入水中約0.5 m，管內水位延時2～3 s上升到管外相同水位；將膠皮管提起使管內水位高于管外水位約0.5 m，管內水位延時2～3 s下降到管外相同水位；將管子全部浸入水中再迅速提起，下端海綿濾波器沒有脫落；觀察浮球在管內浮動順暢，表明制作成功。

5. 使用方法及效果

將膠皮管上端用繩系牢，下端系重物。在船中水尺處將膠皮管下端放置入水，保持在最大浪時膠皮管仍有部分在水面以上。觀測膠皮管內浮球位置得到觀測水尺結果。

筆者在巴拿馬型散貨船和好望角型散貨船上任職期間，曾多次使用上述自制水尺讀取器觀測，在浪高0.5 m條件下，水尺讀取器內浮子浮動范圍約為5 cm；在浪高1.5～2.0m條件下，水尺讀取器內浮子浮動范圍約為20 cm，證明其使用效果良好。