楊衛(wèi)星 陳怡 杜美憬

摘 要：本文將對(duì)密度誤差對(duì)水尺計(jì)重產(chǎn)生的主要影響進(jìn)行分析，并對(duì)誤差產(chǎn)生的原因及控制措施加以闡述。

關(guān)鍵詞：水尺計(jì)重；密度測(cè)量；計(jì)算誤差

由于受地球重力的影響，人們通常習(xí)慣于將質(zhì)量與重量混為一談。實(shí)際上，重量即質(zhì)量等于體積乘以密度，密度是除了體積以外進(jìn)行重量計(jì)算的另一重要參數(shù)。在水尺計(jì)重過(guò)程中，密度測(cè)量主要分為兩個(gè)方面，即港水密度以及壓載水密度，本文將對(duì)密度測(cè)量與誤差之間展開分析。

一、密度誤差對(duì)水尺計(jì)重產(chǎn)生的主要影響

對(duì)船舶排水量的計(jì)算能夠以港水密度測(cè)量的方式來(lái)獲得，再以比值船舶排水量圖表的密度為參照，對(duì)排水量密度進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而獲得實(shí)際排水量數(shù)值。一旦港水密度的測(cè)量結(jié)果失真，則會(huì)對(duì)重量計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，甚至能夠達(dá)到千分之一到二的誤差。如果在裝貨和卸貨兩次活動(dòng)之間，其密度測(cè)量的差值都在千分之一到二的范圍內(nèi)，同時(shí)對(duì)凈排水量的影響分別為裝貨時(shí)增大，卸貨時(shí)減小，則兩次相減獲得的重量差值則會(huì)在千分之二到四之間，如果再受到其他一些外界因素的影響，則誤差將會(huì)繼續(xù)增加，進(jìn)而致使整船貨物的重量準(zhǔn)確值降低，甚至超出水尺計(jì)重的千分之五。

對(duì)壓載水重量的計(jì)算主要利用壓載水密度測(cè)量的方式進(jìn)行，與港水密度測(cè)量相比較而言，壓載水密度通常被認(rèn)為其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性小于港水密度測(cè)量。但事實(shí)卻恰恰相反，對(duì)于一艘空船來(lái)說(shuō)，其中通常會(huì)存有大量的壓載水，由于不同船舶的載重量也不盡相同，因此有時(shí)能夠達(dá)到上萬(wàn)噸或者數(shù)萬(wàn)噸。此外，由于壓載水艙存在區(qū)別，因此其中的壓載水密度方面也可能不同[1]。

二、密度測(cè)量過(guò)程中誤差產(chǎn)生的原因

（一）取樣器不標(biāo)準(zhǔn)

船方所提供的取樣器包括各種類型，其中有較大開口的鐵質(zhì)取樣筒、不銹鋼取樣筒、鐵筒、油漆筒等等。在利用這些容器進(jìn)行取樣時(shí)，容易收集到非船體吃水深度的二分之一處水樣，而是在港水中的表層物質(zhì)，這樣測(cè)量出來(lái)的結(jié)果密度值將會(huì)偏低。由于深度和密度之間具有較為緊密的聯(lián)系，因此根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，通常偏小的數(shù)值范圍為千分之一到萬(wàn)分之五之間。

（二）密度計(jì)不精準(zhǔn)

通常船方所使用的密度計(jì)為千分之一，有時(shí)船方所提供的密度計(jì)誤差都屬于偏大或者偏小，最大的能夠達(dá)到千分之三。事實(shí)上，船方會(huì)為了自身利益考慮，在選擇密度計(jì)時(shí)，選取對(duì)自身有利的偏大或者偏小的密度計(jì)，這樣做將不符合水尺計(jì)重規(guī)定中的要求，對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性造成嚴(yán)重的不良影響。

（三）取樣器不夠清潔

在提供的取樣器中，可能會(huì)摻雜一些以往測(cè)量中未及時(shí)去除的雜質(zhì)、液體或者海水的鹽分結(jié)晶等，這些雜質(zhì)未來(lái)得及妥善清理就被投入到本次取樣當(dāng)中，將導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果失真。這種誤差可能偏大或者偏小，通常能夠達(dá)到千分之一到萬(wàn)分之五之間。

（四）取樣點(diǎn)數(shù)不足

通常來(lái)說(shuō)，取樣的最佳地點(diǎn)是船吃水的二分之一位置，但是部分地區(qū)由于鄰近岸上的排水管道，山水的流水或者淡水等會(huì)順著下水道流入港水當(dāng)中，致使局部港水密度發(fā)生改變。對(duì)于此種情況，應(yīng)適當(dāng)增加船體周圍密度取樣點(diǎn)數(shù)，并且對(duì)幾次測(cè)量結(jié)果求取平均值，以此來(lái)保障港水密度測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在對(duì)壓載水密度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于部分測(cè)量管彎曲或者口徑狹窄，使得取樣器難以深入其中，不能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)上邊柜與雙層底全部逐艙取樣，因此有時(shí)密度存在差異之處很難被發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而產(chǎn)生誤差。

三、有效控制誤差的方法

（一）保障取樣器的準(zhǔn)確性

在密度測(cè)量的工作中，最好使用帶有塞子的標(biāo)準(zhǔn)石油密度取樣器，這種取樣器的好處除了具備取樣繩之外，還有一根繩子相連，利用其將塞子打開。在具體的測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量人員首先將取樣器送至船中外弦吃水的二分之一處，再利用繩子將塞子打開，液體將會(huì)被灌入到取樣器當(dāng)中。這種方式與以往開放式的取樣器相比而言，能夠更加精準(zhǔn)的獲取指定層面的液體，能夠有效的減少誤差產(chǎn)生。但缺點(diǎn)操作難度增加，繩子在水中容易發(fā)生纏繞現(xiàn)象。

如果不能夠利用上述儀器，也可以使用常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)取樣器，在使用過(guò)程中，可以在指定的取樣點(diǎn)周圍反復(fù)抖動(dòng)繩子，并且停留1-2分鐘，讓取樣器中的液體與周圍的港水保持一致，這時(shí)快速的將取樣器拉起，使其離開水面，以此來(lái)減少誤差的產(chǎn)生。

（二）采用合格的密度計(jì)

我國(guó)在水尺計(jì)重的重量鑒定方面要求，所使用的密度計(jì)的準(zhǔn)確度應(yīng)能夠達(dá)到萬(wàn)分之五，并且要經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量局的檢定合格才能夠投入使用。此外，還應(yīng)對(duì)容器進(jìn)行清洗，這樣做能夠避免樣品由于與器內(nèi)原有殘留物質(zhì)相接觸，使得樣品被污染。對(duì)此，首先應(yīng)對(duì)容器進(jìn)行清洗，將首次采集到的液體作為清潔劑，在瓶中用力搖晃之后，將液體倒出，保障器內(nèi)物體的干凈清潔。然后，對(duì)第二次獲得的樣品進(jìn)行密度的測(cè)量，如果不確定內(nèi)部雜質(zhì)是否被清洗干凈，可以采用多次清洗的方式，將洗滌用品浸泡幾分鐘之后再進(jìn)行清洗，能夠達(dá)到最佳的清潔效果。

（三）適當(dāng)增加取樣點(diǎn)

對(duì)于山水、海水或者鄰近排水管道的港口處，可以適當(dāng)?shù)脑黾尤狱c(diǎn)數(shù)量，以此來(lái)減少密度測(cè)量過(guò)程中由于局部密度分層帶來(lái)的誤差。對(duì)于壓載水艙來(lái)說(shuō)，如果不能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)每一個(gè)水艙進(jìn)行密度的測(cè)量，則可以對(duì)上邊柜與雙層底的左、右邊艙的交叉處進(jìn)行取訓(xùn)練，以此來(lái)有效減少誤差。在對(duì)密度進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，對(duì)于船方所取得的樣品，通常難以得到認(rèn)可，需要鑒定人員與船方同時(shí)在場(chǎng)的情況下，嚴(yán)格按照相關(guān)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，防止其中出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)痊F(xiàn)象，對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生不利影響。

（四）及時(shí)排查異常狀況

在密度測(cè)量的過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)一些特殊情況，對(duì)于這些問(wèn)題應(yīng)對(duì)導(dǎo)致其產(chǎn)生的因素進(jìn)行排查和分析。這些問(wèn)題中除了人為原因之外，還可能包括密度計(jì)裂縫、意外損壞或者其外部玻璃殼中出現(xiàn)細(xì)微損壞等，這些問(wèn)題如果不細(xì)致觀察，通常不容易發(fā)現(xiàn)，因此一旦發(fā)現(xiàn)其中存在異?，F(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)尋找原因，并且更換新的密度計(jì)進(jìn)行測(cè)量，將幾次測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

四、結(jié)語(yǔ)

拉脫維亞LEMIS BALTIC儀器公司研制的便攜式電子密度計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)萬(wàn)分之五的精度，其缺點(diǎn)是壓載水艙測(cè)量關(guān)口直徑方面受到了制約，因此不能夠投入使用，但這也為科技發(fā)展提供了方向，未來(lái)的取樣方式將會(huì)更加多元，測(cè)量結(jié)果將會(huì)更加精準(zhǔn)、科學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王偉.關(guān)于水尺計(jì)重中幾個(gè)突出問(wèn)題的研究[J].現(xiàn)代商檢科技，2013，04：36-38.