水尺计重是应用“阿基米德定律”的典型范例   
    最近，由于众所周知的原因，检验鉴定业务量大幅下降。这样也好，我能有时间把我上世纪80年代起草，1993-11-4发布，1994-01-01实施的《进出口商品重量鉴定规程 水尺计重》进行全面解读。逐条分析编写思路，结合具体问题，谈谈《规程》的指导意义。在这里，请大家提出宝贵意见和建议。当然，所谈及内容均未正式发表，请勿转载或引用。
    解读《进出口商品重量鉴定规程 水尺计重》共分十个部分，题目分别为：
一、水尺计重是应用“阿基米德定律”的典型范例
怎么大批量数据核对差异
二、具备正规的船舶图表，是水尺计重的必要条件
三、水尺计重准确度5‰ 由“误差分析”推导所得
四、船舶水尺标记、图表及测量器具的基本要求
五、水尺计重中一些船舶与航运的术语和重要知识
六、水尺计重基本计算公式及所包含物理量的定义
七、船上技术数据的计算都源于原设计图的坐标系
八、根本氏排水量纵倾校正是水尺计重公式的核心
九、压载水正确测量、计算是水尺计重最重要环节
十、水尺计重是一项综合许多学科内容的科学技术
1．主题内容与适用范围
本规程规定了水尺计重的基本要求，船舶吃水及船用物料的测定方法和计算步骤。
本规程适用于大批量（相对于受载船舶之载重量）的散装及其他衡重方法不易确定重量1）的海运货物的重量鉴定。
    水尺计重方法主要依据“阿基米德定律”，在上世纪六十年代初由日本工程师根本广太郎创立的。而现在有些培训教材中讲述水尺计重原理的文章，却把船舶当成为一大型“衡器”。我们知道“阿基米德定律”和“衡器”原理是截然不同的。“衡器”是计重工具，计重的工具不一定都是“衡器”！
    《规程》中适用范围所述“大批量”是指相对大的量，比如：5000吨货物，对于载重量是5-6万吨的船来说是小批量；对于载重量为5-6千吨的船来说就是大批量。以前曾有规定：水尺计重的最少量是——吃水改变量大于一米，且装卸货期间不允许泵压载水。
    记得在上世纪90年代，一次出口两万吨散装菜籽粕，要求分7批装船，每批都要做水尺计重。其中最小的一批只有一千吨。结果呢，大家可以可想而知，做出的分批重量数根本无法接受！真是吃力不讨好！两三万吨载重量的船，其TPC（每厘米吃水吨）大概40吨/每厘米，装载一千吨货大约吃水改变0.25米。这样水尺计重中仅观测水尺一项，其不确定度为0.005米，约为20吨，就是装一千吨货可能偏差20‰！后来，我们是做整船水尺重量出证，其分批重量根据发货数按比例分摊出证。
    当初起草规程时，水尺计重做的都是外贸交接，因此《规程》中指明的是对“海运货物的重量鉴定”，随着船运散装货市场的发展，内贸中许多散船运装货也需要做水尺计重。特别是江河中的船舶，也急需规范散装货装运的计量。因此，我觉得以后修改《规程》时，应该把这里的“海运”改为“水运”，其他方面内贸交接应完全参照外贸的规定。当然，目前的内贸船的水尺标记及载重量图表很不规范，如何规范此类船舶，将在以后的章节中具体写出。
具备正规的船舶图表，是水尺计重的必要条件
2．术语
水尺计重
    测定承运船舶的吃水及船用物料（包括压载水）。依据船舶设计部门以完工图制作的、或船舶检验部门审定的船舶的正规图表，计算载运货物重量的鉴定工作。
    水尺计重所用的船舶资料数据，静水力图表和水舱舱容图表，是必须船方在装货前准备好的。
    为何要规定必须是以“完工图”制作的图表？比如，建造于八十年代初的散装货轮：一方面在造船实际放样时，允许误差很大（据说是5%）；另一方面一套造船设计图纸，要用上好多年，同类船舶造二三十艘，而在造船期间设计如进行改动，也不会在新船图表上显示。这样，就算是妹船，其差异也是很大的。因此，以船舶“完工图”制作的图表，进行水尺计重是必需的，是水尺达到其计重准确度可靠保证。经过多年比较发现，以完工图制作的日本图表，重复性(Repeatability)和再现性(Reproducibility)都比较好。以这些船做水尺计重，一般
都比较准。
    我国船舶图表审定的归口单位是船检局。不过有些地方（内河）船检局，实在不敢恭维，有时在船上可以拿出两本该船主要数据不同的，同时都盖有船检审定章的图表；有时图表只有两三页纸，竟也盖着船检部门的红印；有时船上连水尺标记都还没勘绘，竟然也拿出了船检认可的载重量表！
    作为商检，在使用船方图表进行水尺计重时，应对这些图表进行把关。船方如果没有这些正规图表，或者所持图表明显失准，就该把这些船判为不具备水尺计重条件的船舶。请他们正规的船检重新标定后再进行水尺计重。其实这些工作我们不做，还有谁会去做呢？我们不管，还有谁会去管呢？
    作为商检，没有比“力求船舶制表准确”更高的要求了！如果你手拿一杆失准的秤，坐在市场公平秤的窗口内，你还会有所作为吗？
水尺计重准确度5‰ 由“误差分析”推导所得
3．计重准确度
    水尺计重过程中，影响其计算准确度的因素很多。如果船舶制表准确度在1‰ ，其水尺计重准确度可以在5‰ 之内。
    所有贸易关系人，不管是发货人还是收货人，都很关心水尺的计重准确度。但是往往又把它同免陪率混淆。
    水尺计重准确度包括船舶制表、观测水尺、水舱测量、港水密度测量的准确度及计算公式、及修正公式的舍入误差等。我们知道，船舶图表制表方式是多种多样的，大致分为曲线图和表格两种。（以前有些船舶是用静水力曲线图、水舱舱容曲线图，还要加上曲线图测量误差。如今船上所见的曲线图越来越少了）。而综合所有这些线性无关的误差，又不能用简单的算术和来得出。当时我曾经用“误差分析”的方法，分析了十几条船，共计几十航次的数据。得到上述“计重准确度小于5‰”的结论。当然船上如果是那种曲线图，船舶本身制表准确度就高达3‰，那么这样的船综合准确度很难保证小于5‰ ；还有就是再好的船如果只是少量装卸，也是得不出5‰的结果的。
    那份“水尺计重误差分析”论文，是我收集资料和理论推导，花费了许多时间；但还是有不少人都看不懂，拿着论文来问我，为什么是5‰？我一下子很难说清楚，如果一两句话就能
说清楚，那还用得着花精力写吗？只能这样回答，当看完我的论文，你就知道答案了。现在的人们写规程，都不愿去完成依我看是必须的环节。你写的是“计重”规程，人们完全按照规程的要求操作，在这样的操作下，你连能达到多少准确度都说不清，还写什么规程！什么时候，我把20年前写的论文从箱底翻出来，到在这里晒一晒。不过推导过程是及其枯燥无味的，想必没有人会愿意尝试的。
    现在有些船公司规定，船上散装货水尺计重误差必须小于3‰！我说，你船舶图表制表准确度就高达2-3‰，怎么可能做到这个要求呢？在这样的规定下，船方就做小动作，他在暗处我们商检在明处，稍不留心就会出错。记得以前商检与船方关系一直不错，其一是水尺计重的国际惯例是5‰；其二是船方不负散装货短重责任。这样就没必要做手脚。因此，如没有人为因素，一般装卸两地的水尺重量差，一般是不会超过5‰的。
    顺便说一下，日本造船企业造的船，一直是配备以“完工图”制作的图表，这样的图表，其计重准确度完全能达到小于 1‰。当时我在起草规程时就注意到了，我国的造船企业要赶上世界水平，也因该做到这一点。后来，韩国的船也用“完工图”制作的图表了。可是，二十年过去了，你有几次看到过我们自己的“完工图”制作的图表？
船舶水尺标记、图表及测量器具的基本要求
4. 水尺计重基本要求
4.1 船舶的水尺、载重线标记字迹要清晰、正规、分度正确。
4.2 具备本船有效、正规的下列图表：
 a. 容积图或可供艏艉水尺纵倾校正的有关图表；
 b. 排水量或载重量表；
 c. 静水力曲线图表或可供排水量纵倾校正的有关图表；
 d. 水油舱计量表及水油舱液深纵倾校正表，或可供纵倾校正的有关图表。
4.3 不具备有关纵倾校正图表者，吃水差应调整或保持在此期间0.3 m(或1 ft)以内。
4.4 备妥、检查下列器具
 a. 经检定准确度为万分之五的铅锤密度计；
 b. 容量大于500 mL 的港水取样器和玻璃量筒；
 c. 电子计算器、钢直尺、钢卷尺、干舷尺、直角尺、量水尺、量油尺、以及分规等测算器具。
4.5 查明下列实际情况
 a. 各项图表上的计算单位、比例倍数、公英制、海淡水、容量和重量等；
 b. 淡水、压载水、燃油等舱位的分布情况和储存量，以及压载水的密度；
 c. 燃油、淡水的每日消耗量和装卸期间的变化；
 d. 货舱污水沟（或井）、尾轴隧道和隔离柜等处的污水；
 e. 铺垫物料和其他货物重量，以及装卸货期间的变动。
    为使船舶运载货物的水尺计重结果达到预期的计重准确度，必须对船舶设定最低要求。但事实上船舶及图表不规范的情况经常发现！
    水尺标记不正规的有：分度不按规定10cm厘米，而是从8cm～12cm都有；数字下的横线不是水平的，有的倾斜角有10°～15°；左右水尺标记相差20cm；艉水尺标记由于位置关系是倾斜的，但还是标了10cm字高，这样如果倾斜角有45°，实际字高只有7cm；更有甚者一条不到90米的船，装货后中垂50cm！我问大副，你的船不会折断吗？他说这是“沙滩船”，出厂时就这样。其实我知道，这是应付海事检查，前后水尺标记有意标小的。
    船舶图表不正规的有：妹船用统一的造船设计图表，图表没有标出本船有效的船名；航行证书、船舶资料、静水力曲线图，满载载重量永远对不上号；几张A4纸复印的表，只有第一张有船名，无法相信这些表与这条船有联系。没有排水量、水舱纵倾修正表，水舱纵倾修正表还可以自己做一个，但排水量纵倾修正表是无法人工作出的。
    不具备排水量纵倾修正表，理论上可以把船调至30cm以内，事实上空船吃水差无论如何是调不到30cm以内的。
    一般准确度为万分之五的铅锤密度计，是由商检自己配备的，特别港水是淡水的码头。因为内河测定港水用的是淡水密度计（ρ=0.9950～1.0000），而海轮上一般配备都是海水密度计（ρ=1.0000～1.0300）。铅垂密度计只有在规定范围内才呈其线性特性。比如：准确度为
万分之五、测量范围为1.0000～1.0100的铅垂密度计，用作测量ρ=0.9990的淡水，其准确度就不是万分之五了。
    其他器具，一般都是船方配备的，自己带些计算器、直尺即可。当然能带一把量水尺，更能保证测量的准确性。
    必须注意查明的其他实际情况，我将在以后的章节中一一阐述。
水尺计重中一些船舶与航运的术语和重要知识

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。