DE102013009876A1 - Determining the intrinsic speed of a speed sensor device in a body of water for correcting the measurement signal - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Relativgeschwindigkeit zwischen einem Bezugspunkt (1) und einer Wasserströmung in einer Messrichtung (x), wobei eine Relativgeschwindigkeit zwischen einer in einem Gewässer befindlichen Sensoreinrichtung (8) und der Wasserströmung in der Messrichtung (x) durch die Sensoreinrichtung (8) gemessen wird, eine Eigengeschwindigkeit der Sensoreinrichtung (8) relativ zu dem Bezugspunkt (1) durch die Sensoreinrichtung (8) bestimmt wird, die Relativgeschwindigkeit zwischen der Sensoreinrichtung (8) und der Wasserströmung um die Eigengeschwindigkeit korrigiert wird, um daraus die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Bezugspunkt (1) und der Wasserströmung in der Messrichtung (x) zu bestimmen.The invention relates to a method for determining a relative speed between a reference point (1) and a water flow in a measuring direction (x), with a relative speed between a sensor device (8) in a body of water and the water flow in the measuring direction (x) through the sensor device (8) is measured, an intrinsic speed of the sensor device (8) relative to the reference point (1) is determined by the sensor device (8), the relative speed between the sensor device (8) and the water flow is corrected by the intrinsic speed to derive the relative speed between the reference point (1) and the water flow in the measuring direction (x).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Relativgeschwindigkeit zwischen einem Bezugspunkt und einer Wasserströmung sowie eine Sensoreinrichtung zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for determining a relative speed between a reference point and a water flow and to a sensor device for its implementation.
Stand der TechnikState of the art
Zur Umwandlung von Energie aus Wasserbewegungen in Gewässern in nutzbare Energie ist eine Reihe unterschiedlicher Vorrichtungen bekannt. Eine Übersicht hierzu gibt beispielsweise
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Wellenenergiekonverter von Interesse, die mit ihren bewegten Teilen unter der Wasseroberfläche angeordnet sind und die eine dort vorliegende Wellenorbitalbewegung ausnutzen. Die Wellenorbitalbewegung kann mittels Rotoren in eine Rotationsbewegung umgesetzt werden. Hierzu können Rotoren mit Kopplungskörpern, z. B. hydrodynamischen Auftriebsprofilen, verwendet werden. Ein derartiges System ist in der
In derartigen Anlagen kann es von Vorteil sein, die zu erwartende Wellenbeaufschlagung vorab zu ermitteln, um insbesondere auftretende Belastungen vorhersagen zu können und entsprechende Anlagen bei Hochenergieszenarien notfalls in einen Schutzmodus versetzen zu können. Unter Hochenergieszenarien werden im Rahmen dieser Anmeldung beispielsweise Wellen mit ungewöhnlich hoher Geschwindigkeit, Amplitude oder einem bestimmten, die Anlagen belastenden Frequenzmuster verstanden.In such systems, it may be advantageous to determine the expected wave exposure in advance, in order to predict occurring loads in particular and to be able to put appropriate systems in a high-energy scenarios emergency mode in a protective mode. In the context of this application, high-energy scenarios are, for example, understood as meaning waves with an unusually high speed, amplitude or a specific frequency pattern stressing the systems.
Darüber hinaus kann ein Wellenenergiekonverter bei Kenntnis der zu erwartenden Wellenbeaufschlagung angepasst an diese betrieben werden, um beispielsweise den Energieertrag des Wellenenergiekonverters zu maximieren.In addition, a wave energy converter with knowledge of the expected Wellenbeaufschlagung adapted to be operated on this, for example, to maximize the energy yield of the wave energy converter.
Wellenbewegungen können mittels Doppler-Messungen, beispielsweise per Ultraschall, erfasst werden. Sensoren zur Messung von Wasserströmungen, insbesondere Wasserströmungen, die auf Ultraschall basieren, können sich auf beweglichen Objekten befinden, z. B. Schiffen oder Bojen. Diese Sensoren sind unter der Wasseroberfläche platziert und benutzen den Dopplereffekt, bei dem die relative, radiale Geschwindigkeit (im zylindrischen Koordinatensystem gesehen) zwischen der Sensoreinrichtung und Rückstreuelemente (z. B. Sedimente oder Plankton) gemessen wird. Offensichtlich verfälscht jedoch die Geschwindigkeit des Objekts, an dem die Sensoreinrichtung befestigt ist, die Messergebnisse.Wave movements can be detected by means of Doppler measurements, for example by ultrasound. Sensors for measuring water currents, especially water currents based on ultrasound, can be located on moving objects, e.g. As ships or buoys. These sensors are placed below the water surface and use the Doppler effect, which measures the relative radial velocity (seen in the cylindrical coordinate system) between the sensor device and backscatter elements (eg, sediments or plankton). Obviously, however, the speed of the object to which the sensor device is attached falsifies the measurement results.
Es ist daher wünschenswert, Sensoren zur Verfügung zu haben, die diese Bewegung autonom kompensieren können und dazu nicht auf Informationen von außen angewiesen sind.It is therefore desirable to have sensors available that can compensate for this movement autonomously and are not dependent on information from outside.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Bestimmen einer Relativgeschwindigkeit zwischen einem Bezugspunkt und einer Wasserströmung, insbesondere einer Meeresströmung, sowie eine Sensoreinrichtung zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for determining a relative speed between a reference point and a water flow, in particular a sea current, and a sensor device for carrying it out with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Erfindung ermöglicht die Korrektur der gemessenen Geschwindigkeit von Wasserströmungen, insbesondere mittels Dopplereffekts, um die Eigengeschwindigkeit der in dem Gewässer angeordneten Sensoreinrichtung. Die Kompensation erfolgt durch Ermittlung der Eigengeschwindigkeit und Richtung und Abzug von der gemessenen der Relativgeschwindigkeit zwischen Sensoreinrichtung und Wasserströmung. Damit wird die Messgenauigkeit der Wasserströmung relativ zu einem ortsfesten Bezugspunkt erhöht.The invention makes it possible to correct the measured velocity of water flows, in particular by means of a Doppler effect, by the intrinsic speed of the sensor device arranged in the water. The compensation is carried out by determining the airspeed and direction and deduction of the measured relative velocity between the sensor device and water flow. Thus, the measurement accuracy of the water flow is increased relative to a fixed reference point.
Durch autonome Kompensation der Sensorgeschwindigkeit kann die Sensoreinrichtung ohne aufwendige Signalverarbeitung nach Erfassung der Messdaten genaue Strömungsmessdaten liefern. Die Kompensation erfolgt autonom, ohne dass eine Kommunikation mit externen Sensoren erfolgen muss. Die Erfindung funktioniert insbesondere auch in Unterwasseranwendungen, bei denen das Messen der Geschwindigkeit basierend auf dem Dopplereffekt über die Laufzeit eines Ultraschallechos vom Meeresboden nicht sinnvoll ist, z. B. aufgrund einer sehr großen Wassertiefe, die zu hohen Messfehlern aufgrund von Wasserströmungen, Temperatur- und Druckabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit führt. Neben der Hauptaufgabe, Wasserströmungen zu messen, liefert die Sensoreinrichtung auch Informationen über ihre eigene Geschwindigkeit.By autonomous compensation of the sensor speed, the sensor device can provide accurate flow measurement data without complex signal processing after acquisition of the measurement data. The compensation is autonomous, without having to communicate with external sensors. In particular, the invention also functions in underwater applications where measuring velocity based on the Doppler effect over the life of an ultrasonic echo from the seabed is not expedient, e.g. B. due to a very large water depth, which leads to high measurement errors due to water currents, temperature and pressure dependence of the speed of sound. In addition to the main task of measuring water flows, the sensor device also provides information about its own speed.
Die Erfindung bedient sich dazu im Wesentlichen zweier Schritte. Zum einen erfolgt eine übliche Messung der Relativgeschwindigkeit zwischen Sensoreinrichtung und Wasserströmung, insbesondere auf dem Dopplereffekt basierend, beispielswese unter Verwendung von Ultraschall. Zum anderen wird eine Beschleunigung und Drehung der Sensoreinrichtung mittels an der Sensoreinrichtung angebrachter Inertialsensoren (Beschleunigungs- und Drehsensoren) durchgeführt. Inertiale Messeinheiten beinhalten in der Regel drei orthogonal angeordnete Beschleunigungssensoren (auch als Translationssensoren bezeichnet), die die lineare Beschleunigung in x- bzw. y- bzw. z-Achse detektieren, woraus der die translatorische Bewegung berechnet werden kann, und drei orthogonal angeordnete Drehratensensoren (auch als Gyroskopische Sensoren bezeichnet), die die die Winkelgeschwindigkeit um die x- bzw. y- bzw. z-Achse messen, woraus die Rotationsbewegung berechnet werden kann. Geeignete Inertialsensoren sind beispielsweise sogenannte MEMS-Sensoren (Mikroelektromechanische Systeme). Zur Verbesserung der Genauigkeit bzw. um eine Drift der oben genannten Sensoren zu korrigieren, können zusätzlich Magnetfeldsensoren (Kompasssensoren) verwendet werden.The invention makes use of essentially two steps. On the one hand, a usual measurement of the relative speed between the sensor device and the water flow is carried out, in particular based on the Doppler effect, for example, using ultrasound. On the other hand, an acceleration and rotation of the sensor device is carried out by means of inertial sensors (acceleration and rotation sensors) attached to the sensor device. Inertial measurement units typically comprise three orthogonally arranged acceleration sensors (also referred to as translation sensors) which detect the linear acceleration in the x, y or z axis, from which the translatory motion can be calculated, and three orthogonally arranged angular rate sensors ( also called gyroscopic sensors) which measure the angular velocity about the x, y, and z axes, respectively, from which the rotational motion can be calculated. Suitable inertial sensors are, for example, so-called MEMS sensors (microelectromechanical systems). In order to improve the accuracy or to correct a drift of the above-mentioned sensors, additional magnetic field sensors (compass sensors) can be used.
Mittels der Inertialsensoren kann die aktuelle Geschwindigkeit und Richtung der Sensoreinrichtung bestimmt und zur Korrektur der gemessenen Relativgeschwindigkeit zwischen Sensoreinrichtung und Wasserströmung verwendet werden. Auf diese Weise kann sehr leicht die Relativgeschwindigkeit zwischen Wasserströmung und einem Bezugspunkt, welcher zweckmäßigerweise die Anlage ist, ermittelt werden.By means of the inertial sensors, the current speed and direction of the sensor device can be determined and used to correct the measured relative speed between sensor device and water flow. In this way, the relative velocity between the water flow and a reference point, which is expediently the system, can be determined very easily.
Um die Geschwindigkeit und Richtung aus den Messdaten zu ermitteln, ist u. a. eine zeitliche Integration der Beschleunigungsdaten nötig. Je länger der betrachtete Zeitraum dauert, desto größer werden jedoch mögliche Fehler. Im Rahmen der Erfindung wird daher vorteilhafterweise ausgenutzt, dass in einem wellenbewegten Gewässer befindliche Sensoren hauptsächlich periodischen Bewegungen unterworfen sind.In order to determine the speed and direction from the measured data, u. a. a temporal integration of the acceleration data needed. However, the longer the considered period lasts, the larger possible errors become. In the context of the invention is therefore advantageously exploited that located in a wave-like waters sensors are subjected mainly to periodic movements.
Bei einer periodischen Beschleunigung kann die Geschwindigkeit mittels Fourierzerlegung der gemessenen Beschleunigung a(t) einfach berechnet werden, ohne das Beschleunigungssignal integrieren zu müssen. Eine mittelwertfreie, harmonische Beschleunigung lässt sich wie folgt darstellen: With a periodic acceleration, the speed can be easily calculated by means of Fourier decomposition of the measured acceleration a (t) without having to integrate the acceleration signal. A mean-harmonic acceleration can be represented as follows:
Daraus ergibt für die Geschwindigkeit: This gives for the speed:
Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber einer Integration von Sensorsignalen über einen langen Zeitraum.This is a significant advantage over integrating sensor signals over a long period of time.
Transiente Vorgänge (nicht harmonischer Form) sowie nicht periodische Beschleunigungen der Sensoreinrichtung lassen sich mit einer Kurzzeitintegration des Beschleunigungssignals berücksichtigen. Da es sich um eine Kurzzeitintegration (im Bereich von wenigen Sekunden) handelt, ist ein Integrationsfehler relativ klein und führt nicht zu signifikanten Verfälschungen.Transient processes (non-harmonic form) and non-periodic accelerations of the sensor device can be taken into account with a short-term integration of the acceleration signal. Since it is a short-term integration (in the range of a few seconds), an integration error is relatively small and does not lead to significant distortions.
Die bisher beschriebenen Abläufe ermöglichen die Kompensation von harmonischen Bewegungen (im mathematischen Sinn) sowie von Fehlorientierung der Sensoreinrichtung.The processes described so far allow the compensation of harmonic movements (in the mathematical sense) as well as misorientation of the sensor device.
Die Kompensation von Bewegungen der Sensoreinrichtung mit konstanter Geschwindigkeit kann besonders gemäß nachfolgend beschriebener Erweiterung des Verfahrens geschehen. Solche Bewegungen unterliegen keiner Beschleunigung und können daher mittels einer Beschleunigungsmessung nicht erkannt werden. Die bevorzugte Kompensation von Bewegungen mit konstanter Geschwindigkeit basiert auf der gemessenen Relativgeschwindigkeit zwischen Sensoreinrichtung und Wasserströmung, genauer den von der Wasserströmung bewegten Streuzentren. Bei Meereswellen besitzt die Geschwindigkeit der Streuzentren harmonische Komponenten, die den harmonischen Komponenten der Welle entsprechen. Die Frequenz dieser harmonischen Komponenten wird von der Eigengeschwindigkeit der Sensoreinrichtung nicht beeinflusst.The compensation of movements of the sensor device at a constant speed can be done especially according to the extension of the method described below. Such movements are not subject to acceleration and therefore can not be detected by means of an acceleration measurement. The preferred compensation for movements with constant speed is based on the measured relative speed between the sensor device and water flow, more precisely the scattering centers moved by the water flow. At sea waves, the velocity of the scattering centers has harmonic components that correspond to the harmonic components of the wave. The frequency of these harmonic components is not affected by the intrinsic speed of the sensor device.
Es sind Wellenausbreitungsmodelle (z. B. lineare Wellentheorie) bekannt, die eine Beziehung zwischen Frequenzen, Wellenzahl, Phasen- und Gruppengeschwindigkeit der Welle etablieren. Diese Beziehung ist als Dispersionsgleichung bekannt und wird als Basis für die Kompensation von konstanten Geschwindigkeitsanteilen benutzt. Nähere Details finden sich hierzu in
Die Dispersionsgleichung wird durch die Wellensteilheit (Quotient aus Wellenhöhe H und Wellenlänge L) wesentlich beeinflusst. Deshalb lässt sich diese Methode vorteilhaft mit einer Einrichtung zur Messung der Wellenhöhe kombinieren, beispielsweise einer Schwimmboje. Alternativ kann aus den Wellenmodellen einen Zusammenhang zwischen Strömungsgeschwindigkeit und Wellenhöhe bestimmt werden, so dass eine grobe (nicht kompensierte Messung) der Strömungsgeschwindigkeit hinreichend ist, um die für die herrschenden Strömungsbedingungen geeignete Dispersionsgleichung zu wählen.
- η:
- z-Koordinate der Wasseroberfläche
- u:
- Horizontalgeschwindigkeit
- w:
- Vertikalgeschwindigkeit
- k:
- Wellenzahl (2π/L)
- h:
- Wassertiefe
- z:
- z-Koordinate, Ruhewasserspiegel z = 0, Sohle z = –h
- x:
- x-Koordinate, Ausbreitungsrichtung
- η:
- z-coordinate of the water surface
- u:
- Horizontal speed
- w:
- vertical speed
- k:
- Wave number (2π / L)
- H:
- water depth
- z:
- z-coordinate, water level z = 0, sole z = -h
- x:
- x-coordinate, direction of propagation
Die Messung der Sensorgeschwindigkeit in Tiefenrichtung (z-Richtung, also vertikal) kann durch eine Druckmessung erfolgen. Beim Versenken der Sensoreinrichtung steigt nämlich der statische Druck pstat am Ort der Sensoreinrichtung. Ist die Wellenhöhe bekannt, beispielsweise durch die obige Bestimmung, kann eine die gemessene Tiefe beeinflussende Veränderung der Wellenhöhe ebenfalls kompensiert werden. Die Ableitung des Drucks nach der Zeit und die Berücksichtigung der Wellenhöhe ermöglicht die Berechnung der Geschwindigkeit in z-Richtung. Die Kompensation des dynamischen Drucks kann z. B. durch Anwendung mehrerer Drucksensoren erzielt werden.The measurement of the sensor speed in the depth direction (z-direction, ie vertical) can be done by a pressure measurement. Namely, when the sensor device sinks, the static pressure p stat at the location of the sensor device increases. If the wave height is known, for example by the above determination, a change in the wave height influencing the measured depth can also be compensated. The derivation of the pressure after the time and the consideration of the wave height enables the calculation of the velocity in the z-direction. The compensation of the dynamic pressure can z. B. can be achieved by using multiple pressure sensors.
Es gilt nämlich: mit:
- ρ:
- Dichte
- g:
- Erdbeschleunigung
- ρ:
- density
- G:
- acceleration of gravity
Eine erfindungsgemäße Sensoreinrichtung, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.A sensor device according to the invention is, in particular programmatically, adapted to carry out a method according to the invention.
Auch die Implementierung der Erfindung in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten ermöglicht, insbesondere wenn eine ausführende Recheneinheit noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs u. a. m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.Also, the implementation of the invention in the form of software is advantageous because this allows very low cost, especially if an executing processing unit is still used for other tasks and therefore already exists. Suitable data carriers for the provision of the computer program are in particular floppy disks, hard disks, flash memories, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs and the like. a. m. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.
Figurenbeschreibungfigure description
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
In
Die Auftriebsprofile
Der Wellenenergiekonverter
Entfernt von dem Wellenenergiekonverter
Ein ADCP ist ein Aktivsonar, das die Doppler-Frequenzverschiebung des Nachhalls von Streukörpern im Wasser (vorwiegend Plankton) zur Bestimmung der lokalen Strömungsgeschwindigkeit nutzt. Das Gerät ist mit drei oder vier voneinander unabhängigen Schwingern ('Transducer') ausgestattet, wobei die gegenüberliegenden jeweils Paare bilden. Jeweils ein Schwingerpaar misst die Horizontalbewegung in einer Richtung, die Vertikalbewegung wird von beiden parallel gemessen. Dazu geben die Geräte in festen Zeitintervallen Schallimpulse im Bereich von 500 kHz–10 MHz ab. Zwischen den Impulsen werden die zurück gestreuten Signale wieder empfangen. Diese erlauben über ihre Laufzeit eine Zuordnung zur relativen Entfernung zum Signalgeber (Transducer). Die Geräte können je nach Bauart und Konfiguration die dreidimensionale Wassergeschwindigkeit in verschiedenen Tiefenhorizonten messen.An ADCP is an active sonar that uses the Doppler frequency shift of the reverberation of scattered bodies in the water (predominantly plankton) to determine the local flow velocity. The instrument is equipped with three or four independent transducers, the opposite ones forming pairs. In each case a pair of oscillators measures the horizontal movement in one direction, the vertical movement is measured by both in parallel. For this purpose, the devices emit sound pulses in the range of 500 kHz-10 MHz at fixed time intervals. Between the pulses, the backscattered signals are received again. These allow an allocation to the relative distance to the signal generator (transducer) over their running time. Depending on the design and configuration, the devices can measure the three-dimensional water velocity in different depth horizons.
Bei einer rein horizontalen Messausrichtung (auch als H-ADCP bezeichnet) kann die Strömung kontinuierlich in einer definierten Tiefenschicht (d. h. für auf einer im Wesentlichen parallel zum Ruhewasserspiegel des Gewässers orientierten Messfläche befindliche Messorte) überwacht werden.In the case of a purely horizontal measurement orientation (also referred to as H-ADCP), the flow can be continuously monitored in a defined depth layer (that is to say for measurement sites located on a measurement surface oriented essentially parallel to the water level of the water body).
Im Rahmen der Erfindung wird nun die Sensoreinrichtung
Die Sensoreinrichtung
Der Sensoreinrichtung
Periodische Anteile der Beschleunigung können auf einfache Weise durch Fourieranalyse bestimmt und zur Korrektur der gemessenen Geschwindigkeit verwendet werden. Eine korrigierte Geschwindigkeit vx*(t) ergibt sich zu: Periodic portions of the acceleration can be easily determined by Fourier analysis and used to correct the measured velocity. A corrected velocity v x * (t) results in:
Transiente Vorgänge (nicht harmonischer Form) sowie nicht periodische Beschleunigungen der Sensoreinrichtung lassen sich mit einer Kurzzeitintegration des Beschleunigungssignals berücksichtigen.Transient processes (non-harmonic form) and non-periodic accelerations of the sensor device can be taken into account with a short-term integration of the acceleration signal.
Die bevorzugte Kompensation von Bewegungen mit konstanter Geschwindigkeit vS basiert auf der gemessenen Relativgeschwindigkeit zwischen Sensoreinrichtung und Wasserströmung, vx(t).The preferred compensation of movements with constant speed v S is based on the measured relative speed between sensor device and water flow, v x (t).
Im Rahmen der Kompensation wird eine Phase der Strömung entlang einer Messrichtung, welche vorzugsweise horizontal verläuft, zu einem ersten Zeitpunkt t1 und zu einem späteren zweiten Zeitpunkt t2 gemessen. Es wird hier vereinfacht angenommen, dass der Seegang, d. h. auch die Strömungskomponente, nur einen harmonischen Anteil besitzt. Damit kann einfach ermittelt werden, an welchem Ort x1 sich das Maximum der Strömungskomponente zum Zeitpunkt t1 befindet. Dies wird zum zweiten Zeitpunkt t2 wiederholt, woraus sich der Ort x2 ergibt. Die Entfernung d = x2 – x1 dieser beiden Orte entspricht dem Produkt aus der Dauer (t2 – t1) zwischen den beiden Messzeitpunkten und der Summe (vP + vS) aus der Phasengeschwindigkeit vP und der Eigengeschwindigkeit der Sensoreinrichtung vS in Messrichtung. Hierbei wird angenommen, dass sich vP und vS zwischen t1 und t2 nicht verändern.As part of the compensation, a phase of the flow along a measuring direction, which preferably runs horizontally, is measured at a first time t 1 and at a later second time t 2 . It is simplified here assumed that the sea state, ie also the flow component, has only one harmonic component. This makes it easy to determine at which point x 1 the maximum of the flow component is at time t 1 . This is repeated at the second time t 2 , resulting in the location x 2 . The Distance d = x 2 -x 1 of these two locations corresponds to the product of the duration (t 2 -t 1 ) between the two measurement times and the sum (v P + v S ) from the phase velocity v P and the intrinsic velocity of the sensor device v S in measuring direction. It is assumed that v P and v S do not change between t 1 and t 2 .
Die Phasengeschwindigkeit ist durch die Dispersionsgleichung gegeben, so dass der konstante Anteil vx,S der Eigengeschwindigkeit der Sensoreinrichtung
Weiterhin ist die Sensoreinrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102011105177 A1 [0003] DE 102011105177 A1 [0003]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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- ”Water Wave Mechanics for Engineers & Scientists (Advanced Series on Ocean Engineering Vol 2)”, Robert G. Dean, Robert A. Dalrymple [0020] "Water Wave Mechanics for Engineers &Scientists", Robert G. Dean, Robert A. Dalrymple [0020]
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DE102013009876.9A Withdrawn DE102013009876A1 (en) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | Determining the intrinsic speed of a speed sensor device in a body of water for correcting the measurement signal |
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Citations (1)
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DE102011105177A1 (en) | 2011-06-17 | 2012-12-20 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating a wave energy converter and wave energy converter |
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2014
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102011105177A1 (en) | 2011-06-17 | 2012-12-20 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating a wave energy converter and wave energy converter |
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Title |
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"Water Wave Mechanics for Engineers & Scientists (Advanced Series on Ocean Engineering Vol 2)", Robert G. Dean, Robert A. Dalrymple |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014198566A1 (en) | 2014-12-18 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |