新型光电编码位移传感器设计方案

2013-05-03 17:56

　　4.5 船舶水线测量领域，形成船舶电子水尺，实现准确计量。光电编码传感器安装在运输船舶上，可以构成电子水尺。电子水尺安装方式的不同，分两种结构形式:主动船舶吃水检测系统和被动船舶吃水检测系统。

　　其一，主动船舶吃水检测系统，是在运输船舶自身上安装的电子水尺，为本身船舶装载计量服务。也称四角吃水，目前已经推广了压力型传感器结构形式，但性能很不稳定，就等于是聋子的"耳朵"，应付验收用的，无实用价值。

　　为了搞清楚船舶电子水尺的意义，在此有必要介绍下船舶水线和装载的关系。船舶是水上货物运输的大型设备。小侧几吨，大侧几万吨，更大的侧几十万吨。特别是海洋运输，国际交往，没有任何工具可以替代。特别是较低廉的物种，如废钢、矿石、煤炭、建材等都是通过水线计量。

　　自两千多年前三国时期，就有曹冲称象的故事。这一古老的计量技术至今还在延用，曾经人们也动过不少脑筋，研制出高精度抓斗秤、电子皮带秤、电子轨道衡等大型计量设备，都以为使用条件苛刻，对环境要求高。不能用于港口装卸和商业交往。早在1987年交通部标准计量研究所曾经发（87）62文进行研究，如图8示。

图8 交通部文件扫描图片

　　到目前为止问题依旧没有解决，但水尺计重又非用不可，为此，国家各部委相关出台了水尺检测法规。如中国船检按船级社2006《钢质海船入籍规范》要求，按船舶设计院设计审批水尺图纸制作，有数控切割字形，手工电焊定位，涂上白色油漆。按规矩要求误差正负1毫米，实际满足不了。这样制造的水尺比较粗糙，刻度分辨率具体的说是40毫米（线宽20毫米，线间距20毫米）最好的状态下估读充其量有正负10毫米的偏差。如图9示。

图9 目前的外壳水尺局部样式

　　然而中国造船质量标准的要求：规定误差不能大于±1毫米。如图10示。

图10 《中国造船质量标准》的书上误差表截取的图片