[发明专利]一种水域救援装备的浮力测试装置及浮力测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种浮力测试设备及测试方法，特别是一种适用于救生衣、救生圈等水域救援防护装备及其浮力材料的浮力测试装置及测试方法。

背景技术

救生衣、救生圈、救生板等作为水上作业防护和紧急救生救援装备具有极其广泛的应用。浮力值及浮力损失率是救生衣、救生圈等水域救援装备最重要的性能参数，因此，无论在设计、测试、生产、检验等环节都需要对救生衣及其浮力材料进行浮力测试，并得到准确的数据。

目前国外已出产专用的浮力测试仪，测试条件的要求比国内要全面、严格，精度较高。而国内多数救生衣生产厂家及救生设备检测中心普遍采用多个重锤反复多次试凑吊挂的测试方法。我国国家标准GB4303-2008《船用救生衣》规定救生衣浮力测试采用工业磅秤（精度0.02kg）。将磅秤悬挂于水槽正上方。网篮挂好重锤后，悬于水槽中部，侵入水中并挂在磅秤上，记下此时重量W1。将救生衣放入网篮中，放置规定时间后，记下重量W2.救生衣及通过网篮连接的重锤在水中的下沉力W2，减去网篮和重锤的重力和浮力影响W1，得到的就是救生衣的浮力。这种测试方法在原理上科学的，但也存在灵敏度低、操作不方便、自动化性能差等问题。由此可见，我国目前关于浮力测试方法落后，并且缺乏准确简便的专用的浮力综合性能测试设备。

经检索发现，文献《中国个体防护装备》2003年第3期所述文献：救生衣及浮体材料的浮力测试方法和专用检测仪器，文章编号：16710312（2003）03002402，该文章所述的浮力专用检测仪，采用一个箱体、两种检测方式的技术路线。箱体可以实现水温控制，模拟水的流动状态、Ph值以及污染物对水面的污染状况。一种检测方式为直挂式小浮力检测，适用于浮体材料的小浮力检测、浮体材料的科学研究。但该检测方式在放置救生衣时易于使受力中心不稳，力传感器只能测得浮力的一个分力，产生较大测量误差，而且救生衣的安放不方便。另一种检测方式为滑轮式大浮力检测，利用滑轮显著减轻了劳动强度，基本保证了受力中心的稳定。但是由于采用了两个滑轮，且摩擦力在不同水态中变化较大，一方面使测量状况变得复杂，增加了测量的难度，另一方面影响了测量的精度。

发明内容

本发明提供一种水域救援装备的浮力测试装置及浮力测试方法解决了测试过程中被测试体安放不方便，受力中心不稳，产生较大测试误差，和因水中摩擦力变化使测试难度较高，影响测试精度的问题。

技术方案

一种水域救援装备的浮力测试装置，包括水箱和机架箱，所述机架箱紧邻水箱，机架箱侧面设有控制台，所述机架箱顶部设置有浮力测试平台；

所述浮力测试平台包括水平移动机构和竖直移动机构，所述水平移动机构包括设置在机架箱顶部两边的导轨，在导轨上匹配装有水平移动平板，所述水平移动平板由水平移动丝杠带动，沿导轨水平移动，所述水平移动丝杠与导轨平行，并与水平移动平板固定，所述机架箱内设有与水平移动丝杠所匹配的水平移动电机；

所述竖直移动机构包括套装在竖直的导杆组上的竖直移动平板，所述竖直移动平板由竖直移动丝杠带动，沿导杆组上下移动，所述竖直移动丝杠与导杆组平行，所述导杆组顶端固定在水平移动平板上，底端连接底部平板，所述竖直移动丝杠两端也分别固定在水平移动平板和底部平板上，底部平板上设有与竖直移动丝杠匹配的竖直移动电机；

所述竖直移动平板上还设置有固定杆，所述固定杆与导杆组平行，向上穿过水平移动平板，顶端设置有水平的顶部平板；所述顶部平板上设置有一端伸向水箱的延长臂，所述延长臂位于水箱上方的一端设置有力传感器；所述力传感器为压力和拉力双向传感器，力传感器通过连接件连接被测试体；

所述控制台包括可编程控制器和上位机；可编程控制器与上位机相连；所述水平移动平台电机、竖直移动平台电机、力传感器均连接到可编程控制器；可编程控制器控制电机工作，接收力传感器信号，并接收和传输上位机控制数据。

所述连接件固定连接硬质的加载杆，所述加载杆包括连接杆和测试杆，所述测试杆为倒U形状，包括一根横杆和左右两根对称的向下的竖杆，所述连接杆的一端固定在所述横杆的中心，两根竖杆之间设置有连接的牵引绳，所述牵引绳表面光滑，牵引绳上设置有挂钩，所述挂钩能沿牵引绳滑动，挂钩固定被测试体。

在所述水箱侧壁的内表面上固定设置有滑轮，所述力传感器下方的连接件通过拉绳穿过滑轮直接连接浮在水里的被测试体，所述滑轮使力传感器下方的拉绳保持竖直；所述滑轮采用螺栓固定在所述水箱侧壁上，在所述水箱侧壁上对应安装滑轮的螺孔位置设置有竖直的一列相同大小、不同高度的螺孔，所述滑轮能拆装在任一螺孔中。