一型船舶垂直位移测量系统详解：原理、结构与应用

本文主要介绍了山东省科学院海洋仪器仪表研究所开发的一型船舶垂直位移测量系统。该系统是一种高度专业化的仪器，专为测量船、舰、海上平台以及大型海洋浮标等在海洋中的垂直位移而设计。系统的核心原理基于物理学的基本运动规律，即通过加速度的一次积分得到速度，再通过二次积分得到位移。 系统的主要组成部分包括中心控制机箱和多个测量分机箱。中心机箱内设有解调器、积分器、微处理器、打印机、记录仪和计算机等关键组件，负责接收、处理和存储数据。测量分机箱则装有加速度传感器、滤波放大电路、积分器、微处理器以及电源，它们安装在船舶的不同位置，用于实时采集加速度、速度和位移数据。 系统采用串行接口将原始数据存储在大容量、低功耗的固态存贮器中，并能通过电压频率变换远距离传输到中心机箱。在中心机箱内，信号经过一系列处理，如放大、锁相解调和滤波，然后通过打印机、记录仪等方式输出测量结果。系统设计支持多参数同步测量，用户可以在船头、船尾和船体中心同时监测位移、加速度和速度，提高了数据的全面性和准确性。 工作流程涉及传感器接收到的加速度信号经过滤波和放大后，一路通过光电隔离并传输至中心机箱，经过进一步处理后得到所需的加速度、速度和位移数据。微处理器在这一过程中发挥着至关重要的作用，可以实时处理数据并直接通过打印机输出，方便用户进行技术分析。 这种船舶垂直位移测量系统是一种高效、精确的海洋监测工具，对于船舶安全、海洋工程研究以及海洋环境监测等领域具有重要意义。