[发明专利]一种顶置手摇式冰密度测量装置

说明书

一种顶置手摇式冰密度测量装置，包括底座，所述底座上通过螺丝安装有导柱，所述导柱内固定安装有丝杠安装镶件，所述丝杠安装镶件上通过无油铜套安装滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的上端通过止动螺丝与手轮的转轴连接，同时，滚珠丝杠上端还通过第二无油衬套和螺丝与导柱连接；所述滚珠丝杠上安装螺母，所述螺母的外侧部安装有连接支座，所述连接支座上固定压冰支座，所述压冰支座成直角形结构，所述压冰支座一直角边外侧上下间隔安装有移动块，所述移动块通过第一无油衬套和七角旋钮安装在导柱上，所述所述压冰支座另一直角边上固定压冰部件连接杆，所述压冰部件连接杆的底部安装固定锥座，所述固定锥座的底部过盈配合有三根压冰细杆。工作可靠性好。

技术领域

本发明涉及密度测量装置技术领域，尤其是一种顶置手摇式冰密度测量装置。

背景技术

随着我国高等级冰区破冰船技术的开发，船舶设计工程师对水池模型试验提出了更高的技术要求。试验水池不仅要开展常规无冰水域下的模型试验，也要能够在试验室内模拟海冰环境，实现对船舶破冰性能的预报和评估。为保证船模试验时，模型冰随船体的翻转、挤压运动与真实航行情况相似，要求模型冰能够在密度上与海冰一致。冰密度是试验测量的一项重要指标。

常规的做法是通过测量冰块的质量和体积，进而使用公式计算获得冰密度。尽管这一测量方法的原理非常简单，但在实际测量时往往由于冰块的融化、破碎以及体积不规则造成实际测量误差的产生，从而导致测量误差。因此，目前冰密度的测量主要采用称重法。

为通过试验准确测量冰的密度，将冰密度测量分为如上图所示的3个步骤。主要步骤描述如下所示：

(1)将盛有一定质量水溶液的容器放置于电子秤上，按“去皮”键，将电子秤的重量置零，即m₁＝0；

(2)用工具从制得的冰中切取出一块冰作为待测冰块，将待测冰块放入盛有一定质量水溶液的容器，测量获得质量m₂；

(3)用工具将待测冰块浸入容器的水中，同步测量获得质量m₃。

其中，m₂＝ρ_i·V_i；m₃＝ρ_w·g·V_i/g。

因此，

上式中，ρ_w是水溶液的密度，ρ_i是冰的密度，V_i是冰的体积。

采用这样的方法仅需要测量上述两个步骤的质量，记录电子秤示值数，通过计算获得冰密度。

基于以上原理，项目组开发了一套冰密度测量装置，可实现对采集冰样的规则切割和密度测量。但是，在试验室实际使用过程中发现依然存在一些问题：

(1)新研制的冰密度测量装置无法实现自锁功能，压冰部件在没有旋钮固定的情况下会在竖直方向自由滑落。

(2)装置本身的手摇力矩过大，操作起来较为不便，且轴向刚度也偏低。

(3)装置进给精度较低，无法实现精确的微进给。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种顶置手摇式冰密度测量装置，从而可实现对冰块密度的精确测量，在试验与测试技术开发领域，具有一定的工程实用性和应用价值。

本发明所采用的技术方案如下：