CN207487758U - 浮标测量装置及浮标体积测量*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种浮标测量装置及浮标体积测量***，涉及海洋监测的技术领域。一种浮标测量装置包括浮标本体、槽体、滑轮组件和绳索；所述浮标本体设置于用于盛装水的槽体内，所述滑轮组件设置在所述浮标本体的上方；所述绳索的第一端与所述浮标本体连接，第二端绕过所述滑轮组件，且在第二端处连接有上拉砝码；所述浮标本体的底部连接有下拉砝码。一种浮标体积测量***包括浮标测量装置。本实用新型的目的在于提供一种浮标测量装置及浮标体积测量***，以缓解现有技术中的体积测量方法不适用于测量体积较大的浮标，以及测量结果存在较大误差的问题。

Description

浮标测量装置及浮标体积测量***

技术领域

本实用新型涉及海洋监测的技术领域，尤其是涉及一种浮标测量装置及浮标体积测量***。

背景技术

人们在社会生产实践中，尤其是在海洋监测领域，经常要测定不规则物体在不同海水密度中的浮力，若要测得其准确的浮力，必须知道并准确测量出它的体积。

通常测量不规则物体的体积时，大概由三种方法来实现：

方法一：测量法，先将容器装一定量的水，测量出水的体积V1，然后将被测量的物体完全浸没在水中，测出物体和水的总体积V2，最后根据两体积差V2－V1，求出物体的体积。

方法二：称重法，若已知物体的密度ρ，可用天平将物体的质量M测量出来，再根据密度公式V＝M/ρ，求出物体的体积。

方法三：排水法，将容器装满水，然后将物体浸没在水中，用标准量具测出溢出水的体积，此体积就等于物体的体积。

以上三种方法虽然简单易行，但是要准确测量出超大体积、外形不规则的浮标体积是比较困难的，一方面是需要较大的容器，另一方面由于较大的水表面张力的影响，测出的结果存在较大的误差，满足不了实际工程的需要。

另外，在海洋监测领域中所使用的监测设备和仪器一般体积较大，外形复杂且不规则，尤其是做剖面测量的浮标，需要时刻关注其运动中的浮力变化，对其体积的测量要求要十分准确，测量误差要十分小，使用传统简单的测量方法其测量精度满足不了实际的工作需要。

基于以上问题，提出一种精度较高的体积测量装置显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种浮标测量装置及浮标体积测量***，以缓解现有技术中的体积测量方法不适用于测量体积较大、外型复杂的浮标，以及测量结果存在较大误差的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术手段为：

本实用新型提供的一种浮标测量装置包括浮标本体、槽体、滑轮组件和绳索；

所述浮标本体设置于用于盛装水的槽体内，所述滑轮组件设置在所述浮标本体的上方；

所述绳索的第一端与所述浮标本体连接，第二端绕过所述滑轮组件，且在第二端处连接有上拉砝码；

所述浮标本体的底部连接有下拉砝码。

作为一种进一步的技术方案，所述浮标内设置有用于配重的腔体结构，所述腔体的端口处设置有密封盖。

作为一种进一步的技术方案，所述滑轮组件包括滑轮支架、吊杆和滑轮；

所述滑轮支架固定设置在所述槽体的上方；

所述吊杆的顶端与所述滑轮支架连接，所述滑轮转动设置在所述吊杆的底端。

作为一种进一步的技术方案，所述吊杆的顶端设置有滚轮，相应的，所述滑轮支架的顶部设置有与所述滚轮相匹配的滑轨，使得所述滚轮能够在所述滑轨上移动。

作为一种进一步的技术方案，所述吊杆的底端设置有转轴，所述滑轮套设于所述转轴上，并能够围绕所述转轴旋转。

作为一种进一步的技术方案，所述滑轮与所述转轴之间安装有轴承。

作为一种进一步的技术方案，所述绳索采用鱼线，且该鱼线的直径为0.5mm。

作为一种进一步的技术方案，所述下拉砝码与所述浮标本体之间采用所述鱼线连接。

作为一种进一步的技术方案，该浮标测量装置还包括用于所述浮标称重的电子称。

本实用新型提供的一种浮标体积测量***包括所述的浮标测量装置。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种浮标测量装置及浮标体积测量***所具有的技术优势为：

本实用新型提供的一种浮标测量装置包括浮标本体、槽体、滑轮组件和绳索；其中，浮标本体放置在槽体内，且槽体内盛装有一定量的水，而滑轮组件则设置在槽体的上方；绳索的第一端与浮标本体连接，第二端绕过滑轮组件，且第二端处连接有上拉砝码，浮标本体的底部连接有下拉砝码。

本实用新型提供的一种浮标测量装置主要用于测量浮标的体积，其测量方法及步骤为：首先根据浮标的大约体积在浮标内部增加配重，尽可能使其体积和重量相等，浮标完成配重后用电子秤测得其重量，记录为G值，然后将浮标放入槽体内，排除浮标体表面的空气，观察浮标在水中的状态，如果浮标下沉，应在浮标上固定连接一根绳索如鱼线等，并穿过滑轮组件上的滑轮，端部与上拉砝码连接；若浮标上浮，则在浮标连接一个下拉砝码，经过多次调整上拉砝码和下拉砝码的重量，最终使浮标悬浮(物体浸没在水中静止不动称为悬浮)在水中静止不动，即F_物＝G_物。

因为浮力F＝ρ×V，而水的密度为ρ＝1，由此，V＝F＝G，浮标的体积：V＝G_称+G_下拉砝码－G_上拉砝码。

为了确保测量精度，需要注意两点：(1)在浮标称重时，应考虑空气浮力对称重的影响；(2)下拉砝码的重量在水中受其浮力的影响，其真实重量应减去其在水中的浮力。也可以根据下拉砝码的密度计算出其体积，根据体积再计算出在水中的浮力，则真实重量应是其示值重量与其在水中浮力之差，同时，下拉砝码的真实重量也可以用二力平衡法测量得出。空气浮力的影响，可根据当地的空气密度与浮标的体积计算得到，经修正后的测量体积值其准确度可以达到±1ml，可以满足海洋监测领域的实际要求，是其他传统简单测量方法无法比拟的。

在研究剖面测量浮标的过程中，经试验发现剖面浮标在做剖面运动时，其体积变化1ml，剖面深度大约变化10米，由此，对做剖面测量的浮标需准确测量出体积的大小，传统简单的测量方法都难以达到实际工作要求，而本实用新型提供的一种浮标测量装置利用二力平衡法，其测量准确度经修正后可达到±1ml，解决了准确测量不规则外形浮标体积的问题，取得了较为理想的结果，满足了海洋工程中实际工作的需要。

本实用新型提供的一种浮标体积测量***包括上述浮标测量装置，由此，该浮标体积测量***所达到的技术优势及效果包括上述浮标测量装置所达到的技术优势及效果，此处不再进行赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种浮标测量装置的示意图；

图2为图1中所示的浮标测量装置中滑轮组件的示意图；

图3为图2中所示的滑轮组件中的吊杆的第一示意图；

图4为图2中所示的滑轮组件中的吊杆的第二示意图；

图5为图2中所示的滑轮组件中的吊杆的第三示意图。

图标：100－浮标本体；200－槽体；300－滑轮组件；310－滑轮支架；311－滑轨；320－吊杆；330－滑轮；340－滚轮；350－转轴；400－绳索；500－上拉砝码；600－下拉砝码。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

具体结构如图1－图5所示。图1为本实用新型实施例提供的一种浮标测量装置的示意图；图2为图1中所示的浮标测量装置中滑轮组件的示意图；图3为图2中所示的滑轮组件中的吊杆的第一示意图；图4为图2中所示的滑轮组件中的吊杆的第二示意图；图5为图2中所示的滑轮组件中的吊杆的第三示意图。

实施例一

如图1－5所示，本实施例提供的一种浮标测量装置包括浮标本体100、槽体200、滑轮组件300和绳索400；浮标本体100设置于用于盛装水的槽体200内，滑轮组件300设置在浮标本体100的上方；绳索400的第一端与浮标本体100连接，第二端绕过滑轮组件300，且在第二端处连接有上拉砝码500；浮标本体100的底部连接有下拉砝码600。

需要说明的是，如果把一个物体浸没在水中，让其在水中***，它的运动状态无非有三种可能：下沉、静止不动或上浮，物体浸没在水中静止不动叫悬浮，上浮的物体最终有一部分体积露出水面静止在水面上叫漂浮，下沉的物体最终沉入水底。根据物体的受力平衡可知，悬浮和漂浮的物体，其浮力与重量相等，即F_浮＝G_物。本实施例根据该原理，设计一种浮标测量装置。

本实施例提供的一种浮标测量装置主要用于测量浮标的体积，其测量方法及步骤为：首先根据浮标的大约体积在浮标内部增加配重，尽可能使其体积和重量相等，浮标完成配重后测量重量记录为G值，然后将浮标放入槽体200内，排除浮标体表面的空气，观察浮标在水中的状态，如果浮标下沉，应在浮标上固定连接一根绳索400如鱼线等，并穿过滑轮组件300上的滑轮330，端部与上拉砝码500连接；若浮标上浮，则在浮标连接一个下拉砝码600，经过多次调整上拉砝码500和下拉砝码600的重量，最终使浮标悬浮(物体浸没在水中静止不动称为悬浮)在水中静止不动，即F_物＝G_物。

因为浮力F＝ρ×V，而水的密度为ρ＝1，由此，V＝F＝G，浮标的体积：V＝G_称+G_下拉砝码－G_上拉砝码。

为了确保测量精度，需要注意两点：(1)在浮标称重时，应考虑空气浮力对称重的影响；(2)下拉砝码600的重量在水中受其浮力的影响，其真实重量应减去其在水中的浮力。也可以根据下拉砝码600的密度计算出其体积，根据体积再计算出在水中的浮力，则真实重量应是其示值重量与其在水中浮力之差，同时，下拉砝码600的真实重量也可以用二力平衡法测量得出。空气浮力的影响，可根据当地的空气密度与浮标的体积计算得到，经修正后的测量体积值其准确度可以达到±1ml，可以满足海洋监测领域的实际要求，是其他传统简单测量方法无法比拟的。

在研究剖面测量浮标的过程中，经试验发现剖面浮标在做剖面运动时，其体积变化1ml，剖面深度大约变化10米，由此，对做剖面测量的浮标需准确测量出体积的大小，传统简单的测量方法都难以达到实际工作要求，而本实用新型提供的一种浮标测量装置利用二力平衡法，其测量准确度经修正后可达到±1ml，解决了准确测量不规则外形浮标体积的问题，取得了较为理想的结果，满足了海洋工程中实际工作的需要。

本实施例的可选技术方案中，浮标内设置有用于配重的腔体结构，腔体的端口处设置有密封盖。

根据上述平衡原理，浮标需要悬浮在水中，由此需要能够对浮标的重量进行调节，本实施例中，将浮标设计成壳体，即在浮标上设置腔体结构，通过向腔体结构中添加配重来改变浮标的重量，使测得的浮标的大约体积与其重量相等，并记录此刻浮标的重量为G。具体的，可以向腔体结构中注入液体或者固体等，只要能实现浮标的大约体积与重量相等即可，配重的具体形式不受限制，并通过密封盖将配重限制在腔体结构内部。

本实施例的可选技术方案中，滑轮组件300包括滑轮支架310、吊杆320和滑轮330；滑轮支架310固定设置在槽体200的上方；吊杆320的顶端与滑轮支架310连接，滑轮330转动设置在吊杆320的底端。

本实施例的可选技术方案中，吊杆320的顶端设置有滚轮340，相应的，滑轮支架310的顶部设置有与滚轮340相匹配的滑轨311，使得滚轮340能够在滑轨311上滑动。

本实施例的可选技术方案中，吊杆320的底端设置有转轴350，滑轮330套设于转轴350上，并能够围绕转轴350旋转。

本实施例的可选技术方案中，滑轮330与转轴350之间安装有轴承。

具体的，该滑轮组件300包括滑轮支架310、吊杆320和滑轮330，其中，滑轮支架310采用凹形结构，其两侧分别固定在槽体200的两侧壁上，且在滑轮支架310的顶部设置有滑轨311，该滑轨311采用上下两条杆状结构组成，而滚轮340恰好置于两根杆状结构之间，并通过两根杆状结构夹持，即两根杆状结构与滚轮340外缘设置的凹槽相配合，并且，滚轮340还能够在两根杆状结构之间滚动，以便于实现整个滑轮组件300在滑轮支架310上的移动。

吊杆320的两端分别设置成叉子形状，并在两端部分别设置通孔，在通孔中穿入转轴350，然后将滚轮340和滑轮330分别安装在两根转轴350上，使得滚轮340和滑轮330能够分别在两根转轴350上转动。

为了使测量精度更加精确，需要减小滑轮330与转轴350之间的摩擦力，由此，在滑轮330与转轴350之间安装了轴承，具体的，该轴承可以是滚动轴承或者滑动轴承，本实施例中优选采用滚动轴承，其摩擦力小于1克力，由此可以降低外界影响，提高测量精度。

本实施例的可选技术方案中，绳索400采用鱼线，且该鱼线的直径为0.5mm。

本实施例的可选技术方案中，下拉砝码600与浮标本体100之间采用鱼线连接。

需要说明的是，本实施例中的绳索400采用鱼线主要是考虑到鱼线的横截面较小，由此，鱼线在水中受到的阻力会相对较小，减小了鱼线阻力对测量精度的影响。

本实施例的可选技术方案中，该浮标测量装置还包括用于浮标称重的电子称。

实施例二

本实施例提供的一种浮标体积测量***包括的浮标测量装置，由此，该浮标体积测量***所达到的技术优势及效果包括上述浮标测量装置所达到的技术优势及效果，此处不再进行赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种浮标测量装置，其特征在于，包括：浮标本体、槽体、滑轮组件和绳索；

所述浮标本体设置于用于盛装水的槽体内，所述滑轮组件设置在所述浮标本体的上方；

所述绳索的第一端与所述浮标本体连接，第二端绕过所述滑轮组件，且在第二端处连接有上拉砝码；

所述浮标本体的底部连接有下拉砝码。

2.根据权利要求1所述的浮标测量装置，其特征在于，所述浮标内设置有用于配重的腔体结构，所述腔体的端口处设置有密封盖。

3.根据权利要求1所述的浮标测量装置，其特征在于，所述滑轮组件包括滑轮支架、吊杆和滑轮；

所述滑轮支架固定设置在所述槽体的上方；

所述吊杆的顶端与所述滑轮支架连接，所述滑轮转动设置在所述吊杆的底端。

4.根据权利要求3所述的浮标测量装置，其特征在于，所述吊杆的顶端设置有滚轮，相应的，所述滑轮支架的顶部设置有与所述滚轮相匹配的滑轨，使得所述滚轮能够在所述滑轨上移动。

5.根据权利要求3所述的浮标测量装置，其特征在于，所述吊杆的底端设置有转轴，所述滑轮套设于所述转轴上，并能够围绕所述转轴旋转。

6.根据权利要求5所述的浮标测量装置，其特征在于，所述滑轮与所述转轴之间安装有轴承。

7.根据权利要求1所述的浮标测量装置，其特征在于，所述绳索采用鱼线，且该鱼线的直径为0.5mm。

8.根据权利要求7所述的浮标测量装置，其特征在于，所述下拉砝码与所述浮标本体之间采用所述鱼线连接。

9.根据权利要求1所述的浮标测量装置，其特征在于，还包括用于所述浮标称重的电子称。

10.一种浮标体积测量***，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的浮标测量装置。