一种水面舰船破损进水测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种水面舰船破损进水测量系统。所述系统包括测量水槽、破损船体模型、注水/抽水系统、液位高度计、压载装置、水下高速摄像机、水面高速摄像机和工控计算机；破损船体模型设于测量水槽中；注水/抽水系统控制测量水槽内的水量；液位高度计设于测量水槽边缘；压载装置设于破损船体模型的内部；水下高速摄像机和水面高速摄像机分别设于测量水槽的水下和水面部分；工控计算机分别与两个高速摄像机连接，控制两个高速摄像机工作并获取高速摄像机采集的图像以及液位高度计检测的实验数据。本实用新型专利技术通过调节压载装置的重量以及注水/抽水系统的进水/出水量，能够研究不同工况下的破损船体进水实验，解决了实验可重复性的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种水面舰船破损进水测量系统
本技术涉及海洋测量领域，特别是涉及一种水面舰船破损进水测量系统。
技术介绍
水面舰船在其服役期间会面临各种武器威胁事件和非武器威胁事件，例如搁浅、碰撞等事件，从而会对舰船船体结构造成严重损伤，通常表现为船体的破损。一旦破损船体破损进水达到一定程度，舰船稳性丧失导致舰船沉没，从而造成严重海难事故。由于水面舰船结构复杂、内部分舱多样，在设计建造不可能采用全船破损进水测试，通常采用缩比模型水池实验来分析验证破损舰船的进水特性。但是缩比模型水池实验通常耗费大，只能使用一次，不能多次重复利用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可重复性实验的舰船破损进水实验系统。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：一种水面舰船破损进水测量系统，所述系统包括：测量水槽、破损船体模型、注水/抽水系统、液位高度计、压载装置、水下高速摄像机、水面高速摄像机和工控计算机；所述破损船体模型布设于所述测量水槽中；所述注水/抽水系统用于控制所述测量水槽内的水量；所述液位高度计布设于所述测量水槽边缘；所述压载装置布设于所述破损船体模型的内部，所述压载装置用于模拟所述破损船体模型的承载重量；所述水下高速摄像机布设于所述测量水槽的水下部分，所述水面高速摄像机布设于所述测量水槽的水面部分；所述工控计算机分别与所述水下高速摄像机和所述水面高速摄像机连接，用于控制所述水下高速摄像机和所述水面高速摄像机工作并获取所述水下高速摄像机和所述水面高速摄像机采集的图像以及所述液位高度计检测的实验数据。可选的，所述测量水槽的外部设有摄影灯，所述摄影灯布设在所述测量水槽中水流的流动方向，所述摄影灯用于对所述破损船体模型进水过程的照明。可选的，所述测量水槽的槽口设有模型辅助固定装置，所述模型辅助固定装置与所述破损船体模型通过挂钩弹簧连接，用于减少所述破损船体模型的摇晃运动。可选的，所述测量水槽的外部设有注水/抽水系统，所述注水/抽水系统通过软管将水注入所述测量水槽或者抽离所述测量水槽。可选的，所述测量水槽的水中含有染料着色剂，所述染料着色剂用于水体的染色。可选的，所述测量水槽的槽口横跨有加强拉筋，所述加强拉筋用于对测量水槽局部刚度和强度的加强。可选的，所述测量水槽的下部设有基座平台。可选的，所述压载装置由0.1kg～2.0kg不同的钢锭构成，将所述钢锭布设于所述破损船体模型的内部。根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：本技术通过调节压载装置的重量以及注水/抽水系统的进水/出水量，能够研究不同工况下的破损船体进水实验，解决了实验可重复性的问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例舰船破损进水实验系统结构图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的目的是提供一种可重复性实验的舰船破损进水实验系统。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。实施例1：图1为本技术实施例舰船破损进水实验系统结构图。如图1所示，所述系统包括：测量水槽1、破损船体模型2、注水/抽水系统3、液位高度计4、压载装置5、水下高速摄像机6、水面高速摄像机7和工控计算机8；具体的，所述破损船体模型2布设于所述测量水槽1中；所述测量水槽1的外部设有注水/抽水系统3，所述注水/抽水系统3通过软管将水注入所述测量水槽或者抽离所述测量水槽1，所述注水/抽水系统3用于控制所述测量水槽1内的水量；所述液位高度计4布设于所述测量水槽1边缘，通过所述液位高度计4的高度获取破损船体进水量；所述压载装置5布设于所述破损船体模型2的内部，所述压载装置5由0.1kg～2.0kg不同的钢锭构成，将所述钢锭布设于所述破损船体模型的内部，所述压载装置5用于模拟所述破损船体模型2的承载重量；所述水下高速摄像6机布设于所述测量水槽1的水下部分，所述水面高速摄像机7布设于所述测量水槽1的水面部分，所述水下高速摄像机和所述水面高速摄像机用于实时观测测量破损船体的进水过程；所述工控计算机8分别与所述水下高速摄像机6和所述水面高速摄像机7连接，用于控制所述水下高速摄像机6和所述水面高速摄像机7工作并获取所述水下高速摄像机6和所述水面高速摄像机7采集的图像以及所述液位高度计4检测的实验数据；通过调节压载装置的重量以及注水/抽水系统的进水/出水量，能够研究不同工况下的破损船体进水实验，解决了实验可重复性的问题。实施例2：所述测量水槽1的外部设有摄影灯9，所述摄影灯9布设在所述测量水槽1中水流的流动方向，所述摄影灯9用于弥补破损船体模型进水过程中摄影光线不足与照明黯淡问题，从而提高进水过程观测质量。所述测量水槽1的槽口设有模型辅助固定装置10，所述模型辅助固定装置10与所述破损船体模型2通过挂钩弹簧连接，模型辅助固定装置10减少了所述破损船体模型2的摇晃运动。所述测量水槽1的水中含有染料着色剂11，所述染料着色剂11用于水体的染色，所述染料着色剂11用于水体的染色，避免由于无色水体反射造成观测误差和图像质量问题，其通常可选用红色或者绿色。所述测量水槽1的槽口横跨有加强拉筋12，所述加强拉筋12用于对测量水槽1局部刚度和强度的加强，避免由于波浪抨击力对测量水槽1造成破坏问题。所述测量水槽的下部设有基座平台13，保证了所述测量水槽1的平稳性。采用舰船破损进水实验系统进行实验的工作过程为：每次试验前首先运用注水/抽水系统3向所述测量水槽1注入一定量的水，模拟海洋环境，根据液位高度计4确定所需要的水介质容量，然后向水中加入一定量的染料着色剂11对水体进行染色，染色的深浅根据室内光线进行调节，以清晰可见为适宜，通常1L水使用0.2～0.5克着色剂，将破损船体模型2吊装至测量水槽1中，将压载装置5安装到破损船体模型相应舱段位置，通过模型辅助固定装置10调整模型定位至其达到平衡位置，打开水面高速摄像机7和摄影灯9调试至合适光照度，开启工控计算机8，撤去模型辅助固定装置10，开始进水实验。在实验过程中，水漫进模型破口舱段，直至破损船体模型2中的破口液面与外部液面一致，不再进水为止，通过高速水下摄像机6拍摄到整个进水过程。实验结束后通过模型辅助固定装置10和吊绳将实验模型吊装出测量水槽，然后通过注水/抽水系统3抽去实验模型内的剩余水，保证破损船体模型2内无水残留，然后可重复进行下一次实验。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水面舰船破损进水测量系统，其特征在于，所述系统包括：测量水槽、破损船体模型、注水/抽水系统、液位高度计、压载装置、水下高速摄像机、水面高速摄像机和工控计算机；所述破损船体模型布设于所述测量水槽中；所述注水/抽水系统用于控制所述测量水槽内的水量；所述液位高度计布设于所述测量水槽边缘；所述压载装置布设于所述破损船体模型的内部，所述压载装置用于模拟所述破损船体模型的承载重量；所述水下高速摄像机布设于所述测量水槽的水下部分，所述水面高速摄像机布设于所述测量水槽的水面部分；所述工控计算机分别与所述水下高速摄像机和所述水面高速摄像机连接，用于控制所述水下高速摄像机和所述水面高速摄像机工作并获取所述水下高速摄像机和所述水面高速摄像机采集的图像以及所述液位高度计检测的实验数据。

【技术特征摘要】
1.一种水面舰船破损进水测量系统，其特征在于，所述系统包括：测量水槽、破损船体模型、注水/抽水系统、液位高度计、压载装置、水下高速摄像机、水面高速摄像机和工控计算机；所述破损船体模型布设于所述测量水槽中；所述注水/抽水系统用于控制所述测量水槽内的水量；所述液位高度计布设于所述测量水槽边缘；所述压载装置布设于所述破损船体模型的内部，所述压载装置用于模拟所述破损船体模型的承载重量；所述水下高速摄像机布设于所述测量水槽的水下部分，所述水面高速摄像机布设于所述测量水槽的水面部分；所述工控计算机分别与所述水下高速摄像机和所述水面高速摄像机连接，用于控制所述水下高速摄像机和所述水面高速摄像机工作并获取所述水下高速摄像机和所述水面高速摄像机采集的图像以及所述液位高度计检测的实验数据。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测量水槽的外部设有摄影灯，所述摄影灯布设在所述测量水槽中水流的流动方向，所述摄...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴大茗，汪浩，吴美熹，郝威巍，李占，王建峰，
申请(专利权)人：中国船舶工业综合技术经济研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11