В отсеках и цистернах

Измерительные устройства показывают точное значение измеряемого параметра, а датчики сигнализируют о превышении или уменьшении параметра выше или ниже заданного значения.

Измерительные трубы – предназначены для определения уровня жидкости в трюмах и цистернах, когда прямой доступ в них невозможен. Это одно из древнейших измерительных устройств, появившееся на судне в доисторические времена, задолго до лага и компаса. Для капитанов деревянных, а затем и клепанных судов было жизненно важно знать о течи корпуса особенно во время и после шторма.

Рис. 1.49. Измерительная труба: 1-палуба; 2-труба; 3-футшток; 4-муфтовое соедине­ние; 5 -кронштейн; 6-подкладка; 7 -дно цистерны; 8–палуб­ная втулка; 9- брон­зовая пробка; 10- от­личительная планка	. В настоящее время, несмотря на сварные корпуса судов с двойными бортами и днищем, а также прогресс в области электронных датчиков уровня, Правила требуют, чтобы все места возможного скопления воды, недоступные для наблюдения, были снабжены средствами непосредственного измерения уровня воды в виде измерительных труб. Вода внутри корпуса, имеющая существенные площади свободной поверхности ( при переполнении сточных колодцев, неполном заполнении или выкачке балласта), снижает динамическую и статическую остойчивость и значительно увеличивает риск опрокидывания судна. Конструкция измерительной трубы показана на рисунке 1.49. Как правило, измерительные трубы сточных колодцев трюмов, балластных цистерн выводятся на верхнюю палубу, где они крепятся к палубным втулкам, имеющим бронзовую или латунную (речные суда) резьбовую часть. К резьбовой части крепится футшток – складная линейка, градуированная по реальному уровню воды относительно горизонта (труба может располагаться наклонно относительно ОП) и в сантиметрах. Нижний конец трубы закреплен от вибрации кронштейном, а под отверстием трубы устанавливается подкладка, защищающая дно цистерны от пробивания футштоком, который за срок жизни. судна (20-50 лет) десятки тысяч раз ударяется о дно. Для сточных колодцев и балластных цистерн эти трубы не являются ответственными и могут быть водогазопроводными с муфтовыми соединениями. На танкерах футштоки должны быть из бронзы или латуни,
Рис. 1.50. Самозапорная головка измерительной трубы	чтобы не вызывать искры. Такими же должны быть футштоки цистерн нефтесодержащих вод ( разумеется и топливных). Концы измерительных труб этих цистерн, которые обычно выводятся не на палубу, а в МО, на удобную для измерений высоту (1.3 м над сланями) снабжаются самозакрывающимся устройством, не позволяющим оставить источник пожароопасных паров открытым после измерения. Это устройство показано на рисунке 1.50. Отверстие для выемки футштока закрывается крышкой, закрепленной на рычаге с грузом
Рис. 1.51 Колонка указательная водомерная : 1- цистерна; 2-трубка; 3 - защитный кожух;4- отсечный кран; 5-промывной кран; 6-спускной патрубок	-Колонки указательные водомерные - служат для определения количества жидкости во вкладных (выполненных в виде емкостей стенки которых не являются обшивкой корпуса) цистернах с прозрачной (не загрязненной включениями) жидкостью. Это цистерны питьевой воды, расширительные бачки, а в системах СЭУ – топливные и масляные цистерны. Колонка представляет собой прозрачную трубку, сообщающуюся с жидкостью в цистерне (рис.1.51). Поскольку стекло является хрупким материалом, трубка защищена кожухом со шкалой объема. Кроме этого она отделена от цистерны отсечными кранами, что позволяет заменить ее, не опорожняя цистерну. В нижней части трубки может скапливаться осадок, препятствуя току жидкости в трубку. Для его удаления предусмотрен промывочный кран. Показанная колонка фирмы «KLINGER» рассчитана на давление до 0.6 МПа и температуру не более 1200 С. Поскольку разлив топлива из расходной цистерны совершенно не допустим, там применяются колонки с особо прочными плоскими стеклами. Еще более «могучим» сооружением являются колонки для паровых котлов, рассчитанные на давление до 22.5 МПа и температуру до 4000С.   Смотровые иллюминаторы –применяются в сточных цистернах (см. далее, п. 1.4.2) , где водомерные трубки не работают.

Для правильной оценки остойчивости судна (в аварийной ситуации, после постройки или ремонта) необходимо знать текущий уровень воды в цистерне, измеренный непосредственно (различные электронные устройства могут не работать в этих условиях). Применение измерительных труб с футштоками или водомерных трубок для таких цистерн проблематично.

Поэтому в необходимых случаях цистерну опорожняют или заполняют полностью, исключив влияние свободной поверхности жидкости. Для контроля используют смотровые иллюминаторы, расположенные на противоположных стенках цистерны, один снизу, у дна – к нему подносят лампу – переноску или фонарик. Другой вверху - через него визуально оценивают уровень заполнения. Иллюминаторы имеют специальное очень прочное стекло и защищены решеткой от случайного удара. (см. далее, рис.1.64).

Рис. 1.52 Принцип действия ультразвукового датчика уровня

Датчики контроля уровня – они дублируют ( но не заменяют !) устройства непосредственного измерения, представленные выше и включаются в системы сигнализации и автоматизации. Существует много способов определения уровня жидкости, использующих различные физические эффекты. На старых судах установлены датчики, основанные на электромеханических принципах (замыкание контактов мембранами или поплавками). В настоящее время применяется способ, исключающий участие в датчиках уровня движущихся частей, что делает их особенно надежными. Способ, основан на свойстве рассеяния ультразвука в жидкости. Принцип действия такого устройства

показан на рисунке 1. 52. Пьезоэлектрический генератор ультразвуковых колебаний 1 возбуждает волну звука в стержне 2, которая отражается от торца и возвращается обратно к генератору, в котором происходит измерение амплитуды возвращенного сигнала и сравнение ее с исходной амплитудой. Когда конец стержня соприкасается с жидкостью, звуковые волны из него выходят в объем жидкости и амплитуда отраженных колебаний становится значительно меньшей. В этот момент и срабатывает сигнал о достижении уровня, который задается длиной стержня.

В каждой сточной цистерне (также и в цистерне сбора нефтесодержащих вод) должно стоять, как минимум, два датчика – один сигнализирует о достижении 80% заполнения цистерны, от него включается звуковая и световая сигнализация в ходовой рубке, а второй срабатывает, когда цистерна опорожнена, этот сигнал выключает выкачивающий насос.

Для установки датчиков используются специальные приварыши, такого же типа, какой показан на рис. 1.7, д.

Кроме цистерн (см. ниже, рис.1.64), датчики уровня устанавливаются в сточных колодцах (см. рис. 1.30) в румпельном отделении и местах наиболее вероятного скопления воды в МО и трюмах судов без двойного дна.