Erforschung von Anwendungen zur Messung von Unterwasserkräften
Eine genaue Kraftmessung ist für Unterwasserumgebungen unerlässlich. Sie ist für die Überwachung der Integrität von Strukturen wie Plattformen, Verankerungen und Unterwasserpipelines von entscheidender Bedeutung. Außerdem spielt sie eine zentrale Rolle bei der Steuerung von Vorgängen wie Schleppen, Heben und Spannen von Winden. Ohne hochwertige Daten arbeiten die Betreiber blind und riskieren kostspielige Schäden an der Ausrüstung, Umweltschäden und möglicherweise sogar den Verlust von Menschenleben.
Was ist „Subsea“? Der Begriff „Subsea“ bezieht sich auf Technologien, Ausrüstung und Vorgänge, die vollständig unter Wasser stattfinden, in der Regel in großer Entfernung von der Küste und oft auf dem Meeresboden in tiefen Gewässern. Obwohl Subsea-Technologie häufig mit dem Energiesektor in Verbindung gebracht wird, ist sie für eine Vielzahl von maritimen Anwendungen von entscheidender Bedeutung, darunter Aquakultur, ozeanografische Forschung, Telekommunikation und Tiefseeforschung.
Arten von sensorbasierten Unterwassergeräten und -systemen
Unterwasserumgebungen erfordern eine Vielzahl spezialisierter Geräte, die jeweils einem bestimmten Zweck dienen. Interface liefert verschiedene Wägezellen und Messgeräte, die für den Einsatz in diesen Geräten und Systemen für Unterwasserstandorte entwickelt wurden. Die meisten Apparate und Geräte erfordern zuverlässige Kraftmessungen, um einen sicheren und effizienten Betrieb zu gewährleisten. Zu diesen Geräten gehören:
- Ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge (ROVs) – Unbemannte, kabelgebundene Unterwasserroboter, die für Inspektionen, Wartungsarbeiten und Reparaturen eingesetzt werden. Wägezellen sind für die Überwachung der Spannung am Versorgungskabel des ROV von entscheidender Bedeutung, um Schäden zu vermeiden. Erfahren Sie hier mehr über Lösungen zur Kraftmessung für autonome Unterwasserfahrzeuge.
- Verankerungs- und Ankersysteme – Werden zur Sicherung von schwimmenden Strukturen wie Schiffen, Plattformen und Bojen verwendet. Lastmessbolzen und Zugglieder überwachen die Kräfte, die auf diese Verankerungsleinen wirken, und stellen sicher, dass sie widrigen Wetterbedingungen und starken Strömungen standhalten können. Weiterlesen: Prüfung der Spannung von Verankerungsleinen.
- Unterwasser-Bohrlochköpfe und -Ventilblöcke – Die Steuerungssysteme für Unterwasser-Öl- und Gasbohrlöcher. Sensoren überwachen den Druck und andere kritische Parameter, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Lesen Sie mehr unter Untersuchung der Kraftmessung in Unterwasser-Öl- und Gasbohrlöchern.
- Winden und Hebevorrichtungen – Werden zum Ausbringen und Einholen von schwerem Gerät, Kabeln und ROVs verwendet. Wägezellen sorgen dafür, dass die sichere Arbeitslast der Geräte bei Hebevorgängen nicht überschritten wird, wodurch Leitungsbrüche und Geräteverluste verhindert werden.
- Rohrleitungen und Kabel – Kraftsensoren werden beim Verlegen und Bergen von Rohrleitungen und Glasfaserkabeln eingesetzt, um die Spannung zu überwachen und Schäden zu vermeiden.
Erforschung der Unterwasser-Sensortechnologie
Interface entwickelt und fertigt eine Reihe von Wägezellen, die den besonderen Anforderungen von Unterwasseranwendungen gerecht werden. Diese Sensoren sind mit speziellen Funktionen ausgestattet, um hohem Druck, korrosivem Salzwasser und potenziell explosiven Atmosphären standzuhalten.
Die versiegelten Wägezellen von Interface werden für Unterwasser- und Tauchapplikationen eingesetzt; Wägezellen müssen vollständig versiegelt sein, um das Eindringen von Wasser zu verhindern. Interface verwendet hermetische Versiegelungstechniken und korrosionsbeständige Materialien wie Edelstahl, um die langfristige Zuverlässigkeit seiner Sensoren zu gewährleisten. Dadurch werden Schäden an den internen Dehnungsmessstreifen verhindert und die Genauigkeit auch in großen Tiefen gewährleistet. Beispiele für versiegelte Sensoren von Interface sind: 3450 Versiegelte Säulen-Wägezelle mit integriertem Kabel für gefährliche Umgebungen, WMC Versiegelte Miniatur-Wägezelle aus Edelstahl, WMC Versiegelte Miniatur-Wägezelle aus Edelstahl und SSB Versiegelte Balken-Wägezelle.
Die IP-zertifizierten Sensoren von Interface verwenden das Schutzartensystem (IP), das den Grad des Schutzes vor Staub und Wasser klassifiziert. Unterwasseranwendungen erfordern oft eine hohe IP-Schutzart, wie z. B. IP68, was bedeutet, dass der Sensor gegen kontinuierliches Eintauchen in Wasser geschützt ist. Die IP-zertifizierten Wägezellen von Interface wurden sorgfältig entwickelt, um diese Standards zu erfüllen oder zu übertreffen, und bieten zuverlässige Leistung in Spritzwasserbereichen und unter Wasser.
Die ATEX-zertifizierten Lösungen von Interface werden in Umgebungen eingesetzt, in denen brennbare Gase oder Staub vorhanden sein können, beispielsweise in bestimmten Öl- und Gasanwendungen. Die ATEX-Zertifizierung (Atmosphères Explosibles) ist in der Europäischen Union gesetzlich vorgeschrieben. Interface bietet ATEX-zertifizierte Sensoren und drahtlose Lösungen an, darunter drahtlose Lastmessbolzen für gefährliche Umgebungen, die Funkenbildung verhindern und unter diesen volatilen Bedingungen sicher funktionieren. Dies gewährleistet die Einhaltung der Sicherheitsvorschriften und schützt vor Explosionen. Entdecken Sie unsere Übersicht zu ATEX 101 für explosionsgefährdete Bereiche.
Zu den häufigsten Anwendungen von Schnittstellensensoren in Unterwasserumgebungen gehören unsere Lastmessbolzen, Lastschäkel und Zuglastmessglieder. Unsere drahtlosen Optionen sind aufgrund ihrer Eignung für verschiedene Standorte sehr beliebt. Diese Messwandler sind mit unseren verschiedenen drahtlosen Sensorsendern, Empfängern und Handheld-Displays kompatibel und ermöglichen so die Erstellung kompletter Systeme. Unsere drahtlosen Crosby-Bow-Lastschäkel sind für die Prüfung der Spannung von Verankerungsleinen und die Inspektion von Takelagen konzipiert. Darüber hinaus sind unsere Lastschäkel mit der drahtlosen Zugkraftmesszelle WTSTL kompatibel. Die drahtlose industrielle USB-Basisstation WTS-BS-4 ist ein weit verbreiteter Sender mit ausgezeichneter Reichweite. Sie lässt sich problemlos mit unseren Handheld-Displays koppeln, beispielsweise mit dem drahtlosen Handheld-Display WTS-BS-1-HA für mehrere Sender oder dem drahtlosen Handheld-Display WTS-BS-1-HS für einzelne Sender.
Interface Complete Systems ermöglicht es Unterwassertechnikern und Entwicklern von Messsystemen, unsere vorkonfigurierten Systeme zu nutzen. Interface Complete Systems zeigt, wie man zuverlässige, einsatzbereite Kraftmesslösungen aufbaut, indem man Präzisions-Wägezellen, Mehrachsensensoren, Lastmessbolzen, Zugglieder, Schäkel und Drehmomentaufnehmer mit kompatiblen Instrumenten, Kabeln und Steckverbindern sowie einer Systemkalibrierung kombiniert. Aufgrund der Anforderungen unter Wasser sind diese drei Konfigurationen am besten auf gängige Anwendungsfälle für drahtlose Systeme abgestimmt.
Spezifische Unterwasseranwendungen
Integrität des Verankerungssystems
Offshore-Plattformen und Bojen sind auf robuste Verankerungssysteme angewiesen, um in Position zu bleiben. Die Überwachung der Spannung dieser Verankerungsleinen ist besonders bei rauen Wetterbedingungen von entscheidender Bedeutung, um katastrophale Ausfälle zu verhindern. Die Sensoren müssen einer ständigen Einwirkung von Salzwasser und enormem Druck standhalten.
Die Lastmessbolzen sind direkt in die Schäkel integriert, die die Verankerungsleinen mit der Plattform verbinden. Diese versiegelten, korrosionsbeständigen Lastmessbolzen liefern kontinuierlich Echtzeitdaten über die auf jede Leine ausgeübte Spannung. Anhand dieser Informationen können die Betreiber die Leinen-Spannung proaktiv anpassen oder potenzielle Probleme erkennen, bevor es zu einem Ausfall kommt. Unsere drahtlosen Lastmessbolzen für gefährliche Umgebungen sind hier sehr praktisch, da sie keine komplexe Verkabelung erfordern und eine einfache Datenerfassung ermöglichen.
Einsatz von ROVs und Tauchbooten
Der Einsatz und die Bergung schwerer Unterwassergeräte wie ROVs und bemannter Tauchboote erfordert eine präzise Steuerung. Eine Überlastung des Windenseils kann zu dessen Bruch führen, was den Verlust von Geräten im Wert von Millionen von Dollar zur Folge haben kann. Das Kraftmesssystem muss zuverlässig sein und sofortiges Feedback liefern.
Zugkraftmessglieder werden in Reihe mit dem Windenseil angebracht. Beim Absenken oder Anheben der Ausrüstung misst das Zugkraftmessglied genau die auf das Seil wirkende Kraft. Diese Echtzeitdaten werden dem Windensbediener angezeigt, der die Geschwindigkeit und Leistung so anpassen kann, dass die sicheren Betriebsgrenzen eingehalten werden. Unsere robusten Zugkraftmessglieder mit hoher Kapazität sind für die hohen Lasten und dynamischen Kräfte dieser Vorgänge ausgelegt.
Verlegen und Bergen von Unterwasserkabeln
Das Verlegen von Glasfaser- oder Stromkabeln auf dem Meeresboden ist eine heikle Angelegenheit. Das Kabel muss mit gleichmäßiger Spannung verlegt werden, um Beschädigungen oder Knicken zu vermeiden. Ebenso muss der Bediener beim Bergen eines Kabels zur Reparatur die genaue Kraft kennen, um eine Überlastung zu vermeiden.
Ein speziell angefertigtes Zugkraftmesssystem oder Wägezellensystem wird entwickelt und am Seilrad des Kabelverlege- oder Bergungsschiffs montiert. Diese Lösung liefert kontinuierliche Zugkraftrückmeldungen an den Kontrollraum. Da diese Vorgänge oft besondere Anforderungen stellen – wie beispielsweise nicht standardmäßige Kabelgrößen oder spezifische Umgebungsbedingungen – gewährleistet eine maßgeschneiderte Lösung von Interface eine perfekte Passform und zuverlässige Leistung und schützt so die Integrität des teuren Kabels.
Warum Interface und Subsea?
Das Fachwissen von Interface geht über Standardprodukte hinaus. Wir arbeiten mit Partnern aus der Schifffahrts- und Energiebranche zusammen, um maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Unterwasseranforderungen anzubieten. Unser Produktangebot umfasst Wägezellen, Lastmessbolzen, Zuglastmessglieder, Messgeräte, drahtlose Systeme und kundenspezifische Lösungen.
Lastmessbolzen sind eine gängige Wahl für Unterwasseranwendungen, da sie sich leicht in bestehende Strukturen wie Schäkel, Seilrollen und Verankerungssysteme integrieren lassen, um Kräfte zu messen. Die Lastmessbolzen von Interface sind in drahtlosen und für gefährliche Umgebungen zugelassenen Ausführungen erhältlich. Zugkraftmessglieder eignen sich ideal zur Messung von Kräften in Verbindung mit einem Draht oder Kabel; Zugkraftmessglieder sind für die Überwachung von Schlepplasten, Verankerungsleinen und Unterwasserkabelspannungen unerlässlich. Sie sind robust und für Anwendungen mit hoher Kapazität ausgelegt. Interface Systems and Custom Solutions bietet Ihnen Optionen für einzigartige Projekte. Interface kann modifizierte Sensoren entwickeln und herstellen, die genauen Spezifikationen entsprechen, einschließlich spezieller Abmessungen, höherer Druckwerte oder kundenspezifischer Datenübertragungsmethoden. Unsere Erfahrung stellt sicher, dass unsere Produkte den hohen Anforderungen von Unterwassergeräten gerecht werden.
Von der Überwachung der Ankerlasten auf einem Fischereifahrzeug bis hin zur Gewährleistung der strukturellen Integrität eines Forschungs-Tauchboots bietet Interface die Kraftmesstechnik, die Genauigkeit, Effizienz und vor allem Sicherheit garantiert.