秦利軍 郭宇

摘要：基于多普勒計程儀的測速原理，分析影響測速準確性的影響因素，分析計程儀試航過程中出現(xiàn)計程數(shù)據(jù)失真的原因，制訂解決方案，使問題得到妥善解決。

關鍵詞：多普勒計程儀 測速失真 分析

計程儀作為重要的導航設備，IMO對計程儀的測量精度有明確要求：測量誤差應不大于航速5%或0.5節(jié)。同時，要求在船舶橫搖10o、縱搖5o的情況下，設備能正常工作。目前，我們使用最多的就是多普勒計程儀，該類型的計程儀換能器對安裝位置和施工工藝要求較高。因此，在船舶總體布置時應對計程儀換能器的安裝位置根據(jù)要求做好充分考慮，避免在后續(xù)工作中才發(fā)現(xiàn)問題，給船廠帶來損失。

本文列舉了82 000 t散貨船、28 000 t多用途船在多普勒計程儀方面出現(xiàn)的問題及其解決辦法，以便今后對該設備在設計和施工方面提供借鑒作用。差值Δf稱為多普勒頻移。多普勒頻移Δf的大小與聲源頻率f0,聲波在介質中的傳播速度C和聲源與接收點之間的相對運動速度V有關，它們之間的關系可用下列表達式表達

Δf=vf0/c

從上式可以看出，若f0與C為常數(shù)，則Δf與V成正比，因而可以通過測定多普勒頻移來進行測速。2.2 多普勒計程儀計程原理

在船底裝置一個發(fā)射與接收兼用的換能器，船舶以速度V向前航行。換能器以頻率f0向海底發(fā)射超聲波脈沖。聲波的發(fā)射方向與船舶速度方向成θ角，θ角即稱為波束發(fā)射俯角，一般取60°，如圖1所示。超聲波經海底反射后（海底可視為二次發(fā)射的聲源），一

吃水儀開孔進行優(yōu)化布置，即將計程儀位置向船尾方向移，以保證計程儀換能器垂直安裝。測深儀換能器向船首方向移，以保證與吃水孔至少2m距離。同時，將吃水孔布置在吃水儀，測深儀換能器后側方，以保證換能器發(fā)、收的超聲波不被氣泡干擾。修改后的布置見圖4。其次將計程儀探頭周圍一圈的焊縫磨平，減少氣泡的產生。經過以上措施，計程儀測速不準的問題得到解決。 4.228 000 DWT多用途船計程儀出現(xiàn)問題及解決辦法4.2.1出現(xiàn)的問題

28 000 DWT多用途船計程儀在首次試航過程中發(fā)現(xiàn)計程儀顯示屏上航速數(shù)據(jù)顯示不穩(wěn)定，經常跳動，即使顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定的時候，所顯示的航速與實際航速誤差較大，有誤差超差現(xiàn)象。根據(jù)以上現(xiàn)象，我們分析可能有以下幾點原因造成：

1）對于誤差超差現(xiàn)象，我們分析可能是計程儀換能器內的海水溫度補償電阻開路造成計程儀誤差超差。正常情況下，海水溫度補償電阻的阻值隨環(huán)境溫度不同而有變化，一般為1k ～1.6 k范圍內為正常。經過對該組海水溫度補償電阻阻值進行電阻阻值測量，測量結果阻值為∞，補償電阻的阻值為0 或者∞都表明該補償電阻已經損壞；

2）對于航速數(shù)據(jù)顯示不穩(wěn)定經常跳動問題，我們分析為計程儀探頭下氣泡過多造成。該計程儀測深儀艙位于1號貨艙與2號貨艙之間，約1/3船長處。如果該船沒有球鼻艏，布置在這個位置應該是合適的，但是有球鼻艏的船，船在航行時球鼻艏產生的氣泡就會吸附在1/3船長范圍，造成多普勒計程儀無法正常工作。

4.2.2解決辦法

在第一次試航期間，從船廠緊急調運新的計程儀探頭進行更換。更換后，計程儀顯示屏上航速數(shù)據(jù)顯示依然不穩(wěn)定，且經常跳動。但是，顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定的時候所顯示的航速與實際航速誤差較小，在合理范圍內，誤差超差問題得到解決。

考慮到該船計程儀測深儀艙設置位置不合理，同時根據(jù)該船的總體布置，決定把計程儀測深儀艙向船艏移位，移至船艏應急消防泵艙處，并且在該處重新設置計程儀測深儀艙，避開該船氣泡吸附區(qū)域。

經過以上方法處理，第二次試航計程儀工作正常。這次計程儀質量事故導致進塢4天，二次試航兩天，由此造成的經濟損失是巨大的。

計程儀這類電氣設備對其安裝位置和安裝要求方面有特殊要求。本文通過對計程儀測速原理，計程儀

（上接第87頁）因而，企業(yè)應為盡早履行公約作好準備，建立與公約和ISO系列標準相適應的產品有害物質風險管理體系，才能以最低的成本、最小的違規(guī)風險和優(yōu)化方案，來達成合規(guī)的要求，以便最大限度的為企業(yè)贏得國際市場。

另外，管理體系的建立，將會促使一種市場監(jiān)督機制的形成，對突出企業(yè)的社會責任感，對加強企業(yè)形象是有益處的。換能器安裝位置和安裝要求的介紹，使更多人對該設備有一定的認識和了解，對今后布置和安裝該設備的工程技術人員是有所裨益。體系的設想，是基于對拆船公約及其導則和ISO30000系列標準的研究和進行相關技術交流而形成的，其中部分設想經過實踐驗證是可行的，有些設想還需進一步修改和完善。我們將持續(xù)關注公約的后續(xù)發(fā)展以及各船級社相關工作進展，結合自身企業(yè)、產品特點，爭取盡早建立以適應公約的船用柴油機有害物質管理體系。