张秀和 中交天津航道局滨海公司

1.测量的基本原理

1.1 散货船的水尺计量

水尺计量就是基于阿基米德定律：应用漂浮在水中的船舶重量和其所排开水的重量之间的关系这一基本原理，来计算船舶所载货物重量的。水尺计量是通过测看船舶的水尺，计算其排水量，并测定船用物料，而后依船舶的准确图表，计算散装固态货物重量的一种计量方法。

水尺计重一般适用于价值低、过磅困难的大宗散装货物，如煤炭、盐、散化肥、矿砂、生铁、废钢、石油焦、硫磺、磷灰土、铝矾土等。

1.2 激光量方

顾名思义，此种方法是测量体积的一种方法。基本原理是根据激光扫描物体并回收波，通过接收时间的长短判断距离的长短，从而成像，根据成像的立体图，使用超大型计算，计算出体积。

由于人工测量来船的体积比较困难、用时长、计算误差大等因素，所以产生激光量方这种测量方法。

2.测量法律依据

2.1 水尺计量的法律依据

（1）中华人民共和国进出口商品检验法及其实施条例。

（2）进出口商品数重量鉴定管理办法〔总局103号局长令〕。

（3）SN/T 3023.2-2012进出口商品重量鉴定规程第2部分—水尺计重。

表1 应用物理学的对比情况

（4）SN/TXXXX — XXXX进出口商品水尺计重规程。

2.2 散货船激光量方的法律依据：

没有发现任何相关的法律法规，有对此测量相应的规定。这是一种新型的测量方法，有可能还没有被列入允许范围。从网上能够查到一些小型的激光测量仪器，激光端是固定的，测量物体比较小，比较规则，这样的激光测量会比较准确。但是散货船的激光测量，有待继续论证。

3.应用物理学的解释

应用物理学的对比情况见表1。

4.激光量方的缺陷

在实际的工作中，我们所接触到的海船，deadweight是5万和7万吨的，这些船舶水尺资料比较完善，大部分经过长时间的检验是没有问题的，但无法使用我们当前的激光设备测量。所以海船的测量全部是水尺计量。海船转运船舶用的是皮带沙船和横机墩船，这样的大船全部是水尺计量，转运船舶全部是激光量方。

使用激光测量时，激光扫描仪是由测量人员背在身上扫测，探头高于头顶，旋转探头通过旋转发出和接收探测波，探测头是一个大约5cm的长方形窗口，向上10°角、向下30°角（有可能会改进），盲区的距离已经显示。

（1）由于光是直线传播的，所以可以得出激光量方的盲点，舱口上面中间最大的高度为3.06米（不同船舶，不一样），由于船舶的装载限制，装载高度不能高于此高度，所以此高度以上船头方向为费方。假设高度是2米，关于盲区的存在见上图底部3.46米，指的是从舱口到测量到的地方，假设从驾驶台顶部高度是7米，那么12.12米是指从驾驶台上到能够测量到位置。虽然是转圈扫测，但是盲区是无法避免的。

图1 1#船

图2 2#船

图3 3#船

图4 4#船

图5 5#船

（2）由于船舶的正常摇摆，势必造成测量的误差。我们测量的船舶船宽大约19米，测量人走在仓口围上宽度大约15米，那么船舶横摇一度，左右相差大约15cm。误差无法消除。

（3）由于坐标系的重复覆盖，致使误差加大。

（4）人员使用测量设备的过程中，对测量人员身体的伤害，不得而知，据测量人员反映有头痛的现象。

（5）该设备有没有经过测量监督部门发放的合格证。

（6）由于沙子存在密实度的问题，在不同的时间丈量的数据是不一样的。我们可以做一个简单说实验，把一下沙子装载试管中，然后用把沙子夯实，可以发现，夯实前后的高度，或者体积变化比较大。误差非常大，所以远洋运输船没有采用此种方法测量。

（7）远洋船舶水尺丈量的误差是千分之五，但激光测量的误差无法确定。

（8）激光测量仪工作有效距离及合理性，没有真实的数据支持。

表2 同一条沙船的测量数据

表3 水尺测量总表

（9）由于光的直线传播，所以会导致盲区和峰谷的信号被遮挡，造成测量的不准确。即使把测量分成多个部分，还是有很很多的地方是测量盲区，尤其是从船头向船尾方向，高度太高，造成遮挡。在实际的装载中，堆高大约4米多，大约8到10堆左右。

5.现实的数据说明

2019年8月5日22：40，1#船激光量方为1790.3m3，由此2551.01/1790.3=1.425t/m3（见图1）。

2019年8月5日15:39，2#船激光量方为3465.7m3，由此3957/3465.7=1.142t/m3（见图2）。

2019年8月5日11:02,3#船激光量方为3797m3，由此5258/3797=1.385t/m3（见图3）。

2019年8月5日16:59，4#船激光量方为:3571.3m3，由此4415/3571.3=1.236t/m3（见图4）。

2019年8月5日19:51，5#船激光量方为3591.4 m3，由此4270/3591.4=1.189t/m3（见图5）。

从表2的数据可以看出，根据船舶的分船测量激光量方数，该轮的密度为1.530，但分船数据明显密度有误差，那就说明量方数据的不准确，从而造成数据有误。

表3的数据为水尺的数据，按污水井的测量高度，根据经验合理的减去明水的量 最后得出数值，后面分船计算全部是激光量方计算值，由此可以看激光量方的准确性是有待提高的，水尺测量的准确性高，但是由于有水的存在，需要有既懂船舶又懂水尺检量的人员，仔细的跟踪，并且需要用心还要能掌控现场的船长，这样为公司节省的费用非常大。

6.结束语

水尺计量是被国际上认可，并充分应用的计量手段，有着相应的法律法规，但是船舶激光量方，暂时还没有相应的法律法规相支持，相应物理学解释不通，加上船舶激光量方，由于船舶的横摇和船舶货物体积的变化等诸多因素的影响，造成船舶激光量方当前误差较大，实际工作中有着诸多的问题，因此，激光量方不能作为测量的单一方法或者手段，我认为水尺计量才是一种成熟的计量方式。