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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strömungsboje zur Verankerung auf einem Meeresgrund, die zum Betrieb unterhalb eines Meeresspiegels ausgebildet ist.
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Stand der Technik
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In der Ozeanographie ist es bekannt, mit sogenannten ADCP-Sensoren (Acoustic Doppler Current Profiler) Strömungsprofile über einen vertikalen Abschnitt eines Ozeans aufzunehmen. Dabei wird ein Ultraschall von einem Sender zur Oberfläche ausgesendet, das mit der Strömungsgeschwindigkeit des Wassers in bestimmten Wassertiefen interagiert. Aufgrund der Dopplerverschiebung und der Laufzeit des an den Oberflächen reflektierten Ultraschallsignals kann die Geschwindigkeit parallel zum ausgesandten Ultraschall in einer bestimmten Entfernung bestimmt werden. Zueinander verkippt angeordnete Sensoren messen in unterschiedlichen Richtungen. Aus der Annahme, dass es eine homogen geschichtete und gleichförmige, horizontale Strömung gibt, kann die Messgenauigkeit für eine bestimmte Wassertiefe erhöht und gegeneinander verglichen werden.
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ADCP-Sensoren können hierzu fest am Meeresboden verankert sein oder sind innerhalb einer rotationssymmetrischen Strömungsboje angeordnet, wobei nur die Sensorflächen aus der Strömungsboje herausstehen. An einer Unterseite der Strömungsboje ist ein Seil befestigt, das wiederum mit einem Anker verbunden ist. Wenn der Anker auf dem Meeresboden abgesetzt ist, spannt sich aufgrund der Auftriebswirkung der Strömungsboje das Seil und die ADCP-Sensoren sind in Richtung zur Wasseroberfläche ausgerichtet.
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Aufgrund der Befestigung an einem Seil in einer Wassertiefe, in der die Strömung nicht zu vernachlässigen ist, kann es zu Auslenkungen von bis 45° gegenüber der senkrechten Ruhelage kommen. Die Strömungsboje ist dann nicht mehr ortsfest. Insbesondere vermisst sie nicht mehr die Meeresoberfläche an einer Stelle bei schwankender Strömung.
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Aus der
CN 102167136 ist eine Strömungsboje bekannt, die auf einem Meeresboden verankert wird und sich dann auf einer Position unterhalb der Meeresoberfläche befindet. Die Strömungsboje der
CN 102167136 weist zwar keine rotationssymmetrische, jedoch außenseitig diverse, Strömungswiderstände bildenden Aufbauten auf, die ebenfalls zu Aus- und Ablenkungen der Strömungsboje durch unterseeische Ozeanströmungen führen.
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Es ist daher wünschenswert, eine Strömungsboje bereitzustellen, die durch unterseeische Ozeanströmungen möglichst wenig aus- und abgelenkt wird, sondern eine erhöhte Ortsfestigkeit aufweist.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Strömungsboje mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Vorteile der Erfindung
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Eine erfindungsgemäße Strömungsboje zur Verankerung auf einem Meeresgrund ist zum Betrieb unterhalb eines Meeresspiegels ausgebildet. Die Strömungsboje weist in Bojenlängsrichtung eine größere Abmessung als in Bojenbreitenrichtung auf, sie ist somit rotationsunsymmetrisch ausgebildet. Die Strömungsboje kann vollständig oder teilweise in Bojenlängsrichtung, insbesondere in einer aus Bojenlängsrichtung und Bojenbreitenrichtung gebildeten Schnittebene (welche damit im Wesentlichen parallel zur Wasseroberfläche ist), stromlinienförmig ausgebildet sein. Die Stromlinienform kann dabei einer Tropfenform oder einem Laminarprofil angeglichen sein. Ferner weist die Strömungsboje eine Kunststofffüllung auf, so dass die Strömungsboje einen besonders einfachen Aufbau aufweist. Hierdurch wird erreicht, dass die Strömungsboje einen geringen Strömungswiderstand aufweist und daher nahezu unempfindlich gegenüber unterseeischen Ozeanströmungen ist. Sie wird somit weniger nicht aus- oder abgelenkt und weist eine erhöhte Ortsfestigkeit auf.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Strömungsboje in Bojenlängsrichtung selbsttrimmend ausgebildet. Hierdurch wird erreicht, dass die Strömungsboje mit ihrer Bojenlängsrichtung im Wesentlichen parallel zum Meeresspiegel ausgerichtet ist. Somit ist bei entsprechender Anordnung von einer in die Strömungsboje eingesetzten ADCP-Sensorbaugruppe eine optimale Ausrichtung der ADCP-Sensorbaugruppe zum Meeresspiegel gewährleistet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Strömungsboje einen Aufnahmeraum für eine ADCP-Sensorbaugruppe auf. Die Sensorbaugruppe kann somit auf einfache und sichere Weise unter der Wasseroberfläche strömungsausgerichtet angeordnet werden.
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Vorzugsweise ist ein Abschnitt mit maximaler Profildicke (d.h. Ausdehnung in Bojenbreitenrichtung) der Strömungsboje in Bojenlängsrichtung vor dem Aufnahmeraum angeordnet. Hierdurch wird erreicht, dass die Strömungsboje eine besonders stromlinienförmige Form aufweisen kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Aufnahmeraum zwischen einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt der Strömungsboje in Bojenlängsrichtung angeordnet ist, wobei das Volumen des ersten Abschnitts vorzugsweise im Wesentlichen gleich dem Volumen des zweiten Abschnitts ist. Dabei wird unter einem im Wesentlichen gleichen Volumen verstanden, das die beiden Volumen um fertigungsbedingte Toleranzen von z.B. höchstens 3%, 5% oder 10% voneinander abweichen. Hierdurch wird erreicht, dass die beiden Volumina einen gleichen Auftrieb der Strömungsboje bewirken. Durch die größere horizontale Ausdehnung des Volumens des zweiten Abschnitts ergibt sich jedoch ein Drehmoment um eine horizontale Achse durch den Aufnahmeraum. Besitzt die Boje an dieser Stelle einen Aufhängepunkt für eine Befestigung am Meeresgrund, wird dieses Drehmoment vorzugsweise durch zusätzliche Gewichte, bspw. im unteren Teil des Volumens, im zweiten Abschnitt kompensiert. Mit anderen Worten ist die Masse des ersten Abschnitts kleiner als die Masse des zweiten Abschnitts. Dadurch wird eine Trimmung der Strömungsboje erreicht und so eine im Aufnahmeraum eingesetzte ADCP-Sensorbaugruppe senkrecht zum Meeresspiegel ausgerichtet. Durch die Anordnung der ADCP-Sensorbaugruppe oberhalb der Aufhängung des Seils und bei einer vorteilhaften Rotationssymmetrie der ADCP-Sensorbaugruppe bezüglich einer Vertikalen bedarf es keiner weiteren Balancierung durch ein unterschiedliches Gewicht der ADCP-Sensorbaugruppe.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Strömungsboje sich in Strömungsrichtung selbstausrichtend ausgebildet. Hierdurch wird erreicht, dass die Strömungsboje einen besonders einfachen Aufbau, z.B. ohne stabilisierende Aktuatoren, aufweist. Alternativ kann die Strömungsboje ein aktives Stabilisierungssystem aufweisen, was eine Ortsfestigkeit der Strömungsboje gewährleistet. Ferner kann der Umstand, dass die Strömungsboje selbstausrichtend ist, zur Erfassung der Strömungsrichtung verwendet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Strömungsboje zur Selbstausrichtung in Bojenlängsrichtung von ihrer Vorderkante bis zum Aufnahmeraum eine erste Länge auf, und die Strömungsboje weist in Bojenlängsrichtung von dem Aufnahmeraum bis zu ihrer Hinterkante eine zweite Länge auf, wobei die erste Länge kleiner als die zweite Länge ist. Hierdurch wird erreicht, dass bei einer Schräganströmung der Strömungsboje, d.h. wenn die Bojenlängsrichtung und die Strömungsrichtung nicht zusammenfallen, ein Drehmoment auf die Strömungsboje wirkt, das die Strömungsboje in Strömungsrichtung ausrichtet. Somit ist die Strömungsboje selbstausrichtend ausgebildet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Strömungsboje zumindest abschnittsweise aus Elastomer, wie z.B. Polyurethan-Elastomer, gefertigt. Z.B. kann die Strömungsboje eine Außenhülle oder Verkleidung aus dem Elastomer aufweisen. Hierdurch wird erreicht, dass die Strömungsboje zumindest eine stoß- und/oder abriebfeste Außenhülle aufweist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kunststofffüllung zumindest abschnittsweise aus syntaktischem Schaum gefertigt. Hierdurch wird eine besonders einfach zu fertigende Strömungsboje bereitgestellt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der syntaktische Schaum eine Dichte auf, die geringer als die Dichte von Wasser ist. Insbesondere weist der syntaktische Schaum eine Dichte von 300 kg/m3 bis 600 kg/m3 auf. Hierdurch wird erreicht, dass durch den syntaktischen Schaum der Strömungsboje ihr Auftrieb verliehen wird, wobei aufgrund der Druckfestigkeit von syntaktischem Schaum die Strömungsboje dem Wasserdruck bis zu einer Wassertiefe von 6000 m wiedersteht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Strömungsboje in Bezug zu einer Symmetrieachse entlang der Bojenlängsrichtung spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Z.B. kann die Strömungsboje in Bojenlängsrichtung ein Profil gemäß der vierstelligen NACA-Serie sein, das zu der symmetrischen NACA-00XX Serie gehört. Die erste Ziffer der vierstelligen NACA-Serie gibt die maximale Profilwölbung, die zweite Ziffer die Wölbungsrücklage, und die dritte sowie die vierte Ziffer die maximale Profildicke an. Dabei bezeichnet die Profilwölbung die größte Abweichung der Skelettlinie von der Profilsehne, die Wölbungsrücklage bezeichnet den Abstand von der Profilnase, den der Punkt in maximaler Höhe der Skelettlinie hat, und die Profildicke ist der größtmögliche Kreisdurchmesser auf der Skelettlinie. Die Skelettlinie ist dabei die Linie, die überall zur Ober- und Unterseite des Profils den gleichen Abstand hat. Bei Profilen der symmetrischen NACA-00XX Serie ist die maximale Profilwölbung und die Wölbungsrücklage jeweils Null, und die Skelettlinie ist gerade. Hierdurch wird erreicht, dass die Strömungsboje richtungsunabhängig von einer Schräganströmung der Strömungsboje das gleiche Verhalten zeigt.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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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.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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Figurenbeschreibung
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1 zeigt eine Strömungsboje in einer ersten Ansicht in schematischer Darstellung,
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2 zeigt die Strömungsboje der 1 in einer zweiten Ansicht in schematischer Darstellung, und
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3 zeigt ein Zwischenstück zur Befestigung der Strömungsboje.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt eine Strömungsboje 2. Die Strömungsboje 2 ist an einem Aufhängepunkt P über ein Seil 6 mit einem Anker 4 verbunden, der auf einem Meeresgrund MG abgelegt wurde. Das Seil 6 kann einteilig, oder wie später beschreiben wird, auch mehrteilig ausgebildet sein. Anstelle des Seils 6 kann auch eine Kette Verwendung finden.
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Die Strömungsboje 2 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Außenhülle aus Elastomer, wie z.B. Polyurethan-Elastomer auf, während das Innere der Strömungsboje 2 bis auf einen Aufnahmeraum 8 für eine darin eingesetzte ADCP-Sensorbaugruppe 10 mit einem syntaktische Schaum gefüllt ist. Der syntaktische Schaum weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Dichte von 300 kg/m3 bis 600 kg/m3 auf. Somit ist die Dichte des syntaktischen Schaumes geringer als die Dichte von Wasser. Dies verleiht der Strömungsboje 2 Auftrieb, so dass das Seil 6 gespannt ist und die Länge des Seils 6 so die Strömungsboje 2 in einer Position mit einem Abstand AB unterhalb der Meeresspiegels MS fixiert. Der Abstand AB ist dabei im vorliegenden Ausführungsbeispiel so gewählt, dass nur Strömungen existieren, jedoch keine Orbitalbewegungen durch Oberflächenwellen. Somit wird die Strömungsboje 2 im Wesentlichen nur zeitlich kontant angeströmt. Dies erlaubt mit einer eingesetzten ADCP-Sensorbaugruppe 10 eine hochauflösende Messung der Geschwindigkeitsprofile in den oberen Wasserschichten. Außerdem wird so die Messung der Oberflächenauslenkung auch für große Wassertiefen möglich.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Aufnahmeraum 8 für die darin eingesetzten ADCP-Sensorbaugruppe 10 so ausgebildet, dass die ADCP-Sensorbaugruppe 10 Meeresströmungen in Strömungsrichtung S zwischen der Strömungsboje 2 und dem Meeresspiegel MS in dem Bereich des Abstands AB erfasst. Der Aufnahmeraum 8 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel schachtförmig ausgebildet.
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Die ADCP-Sensorbaugruppe 10 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Aktivsonar, das die Doppler-Frequenzverschiebung des Nachhalls von Streukörpern im Wasser (vorwiegend Plankton) zur Bestimmung der lokalen Strömungsgeschwindigkeit nutzt. Die ADCP-Sensorbaugruppe 10 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 Schwinger in festen Zeitintervallen Schallimpulse im Bereich von 500 kHz bis 10 MHz ab. Zwischen den Schallimpulsen werden die zurück gestreuten Signale wieder empfangen. Diese erlauben über ihre Laufzeit eine Zuordnung zur relativen Entfernung zum Signalgeber (Transducer). Die ADCP-Sensorbaugruppe 10 kann je nach Bauart und Konfiguration die dreidimensionale Wassergeschwindigkeit in verschiedenen Tiefenhorizonten messen.
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Bei einer rein horizontalen Messausrichtung der ADCP-Sensorbaugruppe 10 (auch als H-ADCP bezeichnet) kann die Strömung kontinuierlich in einer definierten Tiefenschicht (d.h. auf einer im Wesentlichen parallel zum Meeresspiegel MS orientierten Messfläche) überwacht werden.
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Zur Weiterleitung der mit der ADCP-Sensorbaugruppe 10 erfassten Messwerte ist eine parallel zum Seil 6 geführte Datenleitung (nicht dargestellt) vorgesehen, die die Strömungsboje mit dem Anker 4 messdatenübertragend verbindet. Von dem Anker 4 kann die Datenleitung entlang des Meeresgrunds MG zu einer Messstation (nicht dargestellt) weitergeführt sein. Somit bleibt der Bereich zwischen der Strömungsboje 2 und dem Meeresspiegel MS frei von einer Datenleitung und einer auf dem Meeresspiegel MS schwimmenden Strömungsboje, die die Meeresströmungen in diesem Bereich beeinflussen und daher die Messergebnisse verfälschen könnten.
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In 1 ist die Strömungsboje 2 in einer ersten Schnittebene S1 (Längsschnitt; vertikal) dargestellt, die durch eine Bojenlängsrichtung I und eine Bojenhöhenrichtung II der Strömungsboje 2 definiert ist. Dabei erstreckt sich in 2 die Böjenhöhenrichtung II in Lotrichtung, definiert durch die Auftriebskraft der Strömungsboje 2 und damit der Erstreckungsrichtung des Seils 6. Die Bojenlängsrichtung I erstreckt sich in der 1 in Richtung der Strömungsrichtung S. Ferner erstreckt sich die Böjenlängsrichtung I in die Haupterstreckungsrichtung der Strömungsboje 2, d.h. in die Richtung mit den größten Abmessungen der Strömungsboje 2. Des Weiteren sind die Bojenlängsrichtung I und die Bojenhöhenrichtung II orthogonal zueinander angeordnet.
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In 2 hingegen ist die Strömungsboje 2 in einer zweiten Schnittebene S2 (Längsschnitt; horizontal) dargestellt, die durch die Bojenlängsrichtung I und eine Bojenbreitenrichtung III der Strömungsboje 2 definiert ist. Ferner sind die Bojenlängsrichtung I und die Bojenbreitenrichtung III orthogonal zueinander angeordnet. Somit sind die Bojenhöhenrichtung II und die Bojenbreitenrichtung III ebenfalls orthogonal zueinander angeordnet. Die Strömungsboje 2 weist in Bojenlängsrichtung I eine größere Abmessung als in Bojenbreitenrichtung III auf. Sie ist somit rotationsunsymmetrisch ausgebildet. Mit anderen Worten, die Strömungsboje 2 ist länger als sie breit ist.
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Insbesondere anhand der 2 ist zu erkennen, dass die Strömungsboje 2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel frei von äußeren Aufbauten stromlinienförmig bzw. ein Stromlinienprofil aufweisend ausgebildet ist. Um den Strömungswiderstand so gering wie möglich zu halten, ist die Strömungsboje 2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel abschnittsweise tropfenförmig oder ein Laminarprofil aufweisend ausgebildet. Hierzu ist die Strömungsboje 2 in der aus Bojenlängsrichtung I und Bojenbreitenrichtung III gebildeten ersten Schnittebene S1 (welche parallel zur Wasseroberfläche liegt) abschnittweise stromlinienförmig ausgebildet. Z.B. kann die Strömungsboje 2 in Bojenlängsrichtung I ein Profil gemäß der symmetrischen NACA-00XX Serie aufweisen. Hingegen ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Strömungsboje 2 ist in der aus Bojenlängsrichtung I und Bojenhöhenrichtung II gebildeten zweiten Schnittebene S2 rechteckförmig ausgebildet (siehe 1). Somit weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Strömungsboje 2 die Form eines symmetrischen Flügelprofilabschnitts mit geraden End- bzw. Schnittflächen auf. Mit anderen Worten erstreckt sich die Bojenlängsrichtung I in Richtung der Profiltiefe und die Bojenbreitenrichtung III in Richtung der Profildicke des Stromlinienprofils, während im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Bojenhöhenrichtung II profilfrei ausgebildet ist. Die Strömungsboje 2 kann allerdings hiervon abweichend gestaltet sein. So kann z.B. die Strömungsboje 2 in Bojenlängsrichtung I eine sich verändernde Höhe in Bojenhöhenrichtung II, z.B. in Form eines Stromlinienprofils aufweisen.
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Ferner ist insbesondere anhand der 2 zu erkennen, dass die Strömungsboje 2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Bezug zu einer Symmetrieachse entlang der Bojenlängsrichtung I spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Dadurch weist die Strömungsboje 2 einen besonders geringen Strömungswiderstand auf, und ist daher besonders ortsfest.
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Sowohl die 1 als auch die 2 zeigen, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Strömungsboje 2 in Bojenlängsrichtung I von ihrer Vorderkante in Bojenlängsrichtung I bis zu dem Aufnahmeraum 8 einen ersten Abschnitt 12 mit einer ersten Länge L1 und einem ersten Volumen V1 aufweist. Ferner zeigen die 1 und 2, dass die Strömungsboje 2 in Bojenlängsrichtung I von dem Aufnahmeraum 8 bis zu ihrer Hinterkante einen zweiten Abschnitt 14 mit einer zweite Länge L2 und einem zweiten Volumen V2 aufweist. Der Aufnahmeraum 8 erstreckt sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel schachtförmig in Bojenhöhenrichtung II. So ist eine in den Aufnahmeraum 8 eingesetzt ADCP-Sensorbaugruppe 10 in Richtung senkrecht zum Meeressspiegel MS ausgerichtet.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die erste Länge L1 kleiner ist als die zweite Länge L2, während das erste Volumen V1 dem zweiten Volumen V2 bis auf fertigungsbedingte Abweichungen entspricht. Daher befindet sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Aufnahmeraum 8 in einem Bereich mit maximaler Profildicke 22 in Bojenbreitenrichtung III (siehe 2) der Strömungsboje 2 in Bojenlängsrichtung I zwischen der Vorderkante der Strömungsboje 2 und dem Aufnahmeraum 8 der Strömungsboje 2. Mit anderen Worten ist der Abschnitt mit maximaler Profildicke 22 in Bojenbreitenrichtung III der Strömungsboje 2 in Bojenlängsrichtung I bzw. Strömungsrichtung S vor dem Aufnahmeraum 8 angeordnet (siehe 2).
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Sowohl das erste Volumen V1 als auch das zweite Volumen V2 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einer Kunststofffüllung ausgefüllt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus syntaktischem Schaum mit einer Dichte von 300 kg/m3 bis 600 kg/m3 besteht. Somit liefern das erste Volumen V1 als auch das zweite Volumen V2 jeweils einen gleichen Auftrieb. Da aber die erste Länge L1 kürzer als die zweite Länge L2 ist, ergibt sich ohne weitere Maßnahme ein Drehmoment um den Aufhängepunkt P des Seils 6. Um eine Trimmung zur erreichen, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Trimmgewicht 24 im unteren Teil des Volumens V2 im zweiten Abschnitt 14 angeordnet, so dass die Masse des zweiten Abschnitts 14 größer als die Masse des ersten Abschnitts 12 ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Trimmgewicht 24 in der Kunststofffüllung aus syntaktischem Schaum eingeschäumt. Daher ist die Strömungsboje 2 getrimmt. Mit anderen Worten ist die Bojenlängsrichtung I parallel zum Meeresgrund MG ausgerichtet.
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Dadurch, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel die erste Länge L1 kleiner als die zweite Länge L2 ist, wird erreicht, dass bei einer Schräganströmung der Strömungsboje 2, d.h. wenn die Bojenlängsrichtung I und die Strömungsrichtung S nicht zusammenfallen, ein Drehmoment auf die Strömungsboje 2 wirkt, das die Strömungsboje 2 in Strömungsrichtung S ausrichtet, da wegen eines längeren Hebelarms vom zweiten Abschnitt 14 mit der zweiten, größeren Länge L2 ein größeres Drehmoment auf die Strömungsboje 2 wirkt als vom ersten Abschnitt 12 mit der ersten, kleineren Länge L1. Somit ist die Strömungsboje 2 selbstausrichtend ausgebildet.
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3 zeigt ein Zwischenstück 16. Das Zwischenstück 16 ist ausgebildet, zwei Seilabschnitte miteinander zu verbinden. Das Zwischenstück 16 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein erstes Teilstück 18 zum Verbinden mit dem ersten Seilabschnitt und ein zweites Teilstück 20 zum Verbindung mit dem zweiten Seilabschnitt auf. Hierzu weisen die beiden Teilstücke 18, 20 z.B. je eine Öse auf. Das erste Teilstück 18 und das zweite Teilstück 20 sind drehbar miteinander verbunden. Dabei sind das erste Teilstück 18 und das zweite Teilstück 20 derart drehbar miteinander verbunden, dass das erste Teilstück 18 und das zweite Teilstück 20 unbegrenzt gegeneinander verdreht werden können. So kann sich durch Verdrillen des Seils 6 kein Drehmoment aufbauen, dass eine Auslenkung der Strömungsboje 2 abweichend von der Strömungsrichtung S bewirkt.
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Zur Inbetriebname wird die Strömungsboje 2 über das Seil 6 und das Zwischenstück 16 mit dem Anker 4 verbunden, und der Anker 4 mit der Strömungsboje 2 wird auf den Meeresgrund MG abgelassen.
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Aufgrund des Auftriebs der Strömungsboje 2 spannt sich das Seil 6, was eine weitere Aufwärtsbewegung der Strömungsboje in Richtung zu dem Meeresspiegel MS begrenzt und so die Strömungsboje 2 mit dem Abstand AB unterhalb des Meeresspiegels MS fixiert.
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Da die Strömungsboje 2, wie oben erläutert, selbsttrimmend ist, richtet sich die Bojenlängsrichtung I der Strömungsboje 2 parallel zum Meeresgrund MG aus. Da die Strömungsboje 2 ferner aufgrund der unterschiedlichen ersten Länge L1 und zweiten Länge L2 selbstausrichtend ist, wirkt ein Drehmoment auf die Strömungsboje 2, das die Strömungsboje 2 in Strömungsrichtung S ausrichtet, wenn die Strömungsboje 2 schräg angeströmt wird, d.h. die Bojenlängsrichtung I und die Strömungsrichtung S nicht zusammenfallen. Das selbsttätige Ausrichten der Strömungsboje 2 kann erfasst werden, z.B. mit einem Drehratensensor, um so ein Strömungsrichtung S und deren Veränderungen zu erfassen.
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Die in dem Aufnahmeraum 8 aufgenommene ADCP-Sensorbaugruppe 10 misst dann Meeresströmungen zwischen der Strömungsboje 2 und dem Meeresspiegel MS in dem Bereich des Abstands AB. Die so erfassten Messwerte werden über die parallel zum Seil 6 geführte Datenleitung zum Anker 4 und von dort zu einer Messstation entlang des Meeresgrunds MG weitergeleitet, wenn die Strömungsboje 2 z.B. in einem küstennahen Bereich eingesetzt wird. Wenn hingegen die Strömungsboje 2 im küstenfernen Bereich eingesetzt wird, kann ein zusätzlicher Datenspeicher zum Aufzeichnen der Messergebnisse verwendet werden, der mittels einer Batterie mit elektrischer Betriebsenergie versorgt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 102167136 [0005, 0005]
