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"Verfahren zur Kompensation der magnetischen Erdfeldstörung
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durch ein Schiff" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompensation
der magnetischen Erdfeldstörung durch ein Schiff, dessen im Wasser befindliche Teile
durch eine Korrosionsschutzanlage geschützt sind.
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Es ist bekannt, daß ein Schiff ein magnetisches Störfeld erzeugt,
das durch geeignete, im Schiff angebrachte, stromdurchflossene Spulenanordnungen
kompensiert werden kann. Solche Anordnungen sind als magnetische Eigenschutzanlagen
(MES) bekannt. Mit Hilfe solcher Anlagen werden in den Wicklungen der Spulenanordnungen
Ströme eingestellt, die zur Kompensation der induzierten und permanenten Vertikalkomponente
dienen und bei dsr die beiden Horizontal-Komponenten nach dem Kurswinkel des Kompasses
einreguliert werden. In diesem Zusammenhang wird auf die DT-PS 977 788 verwiesen.
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Die MES-Anlagen werden bei hochwertigen Schiffen von z.B. auf einem
Mast angeordneten Meßsonden angesteuert, um das an einem Schiffsort vorhandene magnetische
Erdfeld möglichst ungestört zu messen. Mit diesen Sonden wird der Vektor des magnetischen
Erdfeldes gemessen und in die Vertikal-, Quer- und Längskomponente zerlegt. Die
Komponenten werden mit den Buchstaben
V, A L bezeichnet. Wenn die
aufgrund einer Kontrollvermessung ermittelte Stromeinstellung zur optimalen Kompensation
des magnetischen Störfeldes durchgeführt ist, wird jede nachträgliche Änderung der
magnetischen Verhältnisse auf einem Schiff - wie auch immer - von der MES-Sonde
nicht mehr erfasst.
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Es sind ferner kathodische Korrosionsschutzsysteme bekannt (AEG-Sonderdruck
"Kathodischer Korrosionsschutz für schiffe und Stahlwasserbauten S 57 600wo" vom
Juni 1964' die mittels eines Fremdstromes die vom Wasser bedeckte Oberfläche eines
Schiffes einschließlich Ruderblatt, Propeller, Propellerwellen, Lagerböcke und Stabilisierungsflossen,
schützen. Hierbei wird die Größe des von der Einbausonde an die Außenhaut des Schiffes
abgegebenen Schutzstromes durch mindestens eine Bezugselektrode potentialgesteuert.
Das Potential zwischen der Außenhaut und der Bezugselektrode hängt u.a. von der
Beschaffenheit des Farbanstriches, dem Salzgehalt und der Temperatur des Wassers
und der Geschwindigkeit des Schiffes ab.
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Durch das Fließen eines Gleichstromes von den Einbauanoden in die
Außenhaut wird ein magnetisches Feld unter dem Schiff erzeugt, das sich dem bereits
vorhandenen überlagert und die sogenannte Gefährdungstiefe, d.h. die Tiefe des Störfeldes
unter der Wasseroberfläche1 vergrößert, aber nicht von der MES-Sonde gemessen wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, mit dem auch die
magnetische Beeinflussung des Störfeldes-durch die Korrosionsschutzanlage verursacht
- erfasst werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine solche Kombination
beider Anlagen vorgeschlagen, daß ein elektrischer Referenzwert der Korrosionsschutzanlage
so in den Regelkreis einer magnetischen Eigenschutzanlage eingeführt wird, daß
deren
von einem Sollwertgeber ausgegebenen Signale beeinflusst werden. So kann bei Verwendung
einer potentialgesteuerten, kathodischen Korrosionsschutzanlage als Referenzwert
der Strom und/oder die Spannung zwischen der Bezugselektrode oder der Einbauelektrode
und dem Schiffsrumpf herangezogen werden, die entweder auf Wicklungen einer als
Sollwertgeber dienenden MES-Sonde geführt oder sonst mit dem Regelkreis der MES-Anlage
verkniipft werden. Es ist aber auch denkbar, als Referenzwerte die Ströme und/oder
die Spannungen aller Bezugselektroden und/oder Einbauanoden zu wählen.
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Bei einer kathodischen Korrosionsschutzanlage mit Opferanoden und
Bezugselektrode können entsprechende Größen auf die Wicklungen der MES-Sonde geführt
werden.
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Schließlich ist die Anwendung des erfindungsgemäßn Verfahrens nicht
auf mit Meßsonden erbeitenAe Eigenschutzanlagen beschränkt, sondern kann auch b
ei bei kreiselkompaßgesteuerten MES-Anlagen verwendet werden.
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Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist der erhebliche Vorteil verbunden,
daß jederzeit das gesamte Störfeld des Schiffes, einschließlich des Anteiles, der
von einer Korrosionsschutz~ anlage herrührt, erfasst und durch ein gleich großes,
aber entgegengesetzt gerichtetes Feld der MES-Anlage kompensiert werden kann.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt.
Figur 1 zeigt als mögliche Ausführung eine Meßsonde der MES-Anlage und Figur 2 schematisch
den Aufbau einer kreiselkompaßgesteuerten MES-Anlage.
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Die in Figur 1 dargestellte Meßsonde nach dem Fluxgate-Prinzip weist
einen Kern 1 auf, der eine Anzahl von Wicklungen 2 bis 6 trägt. Von diesen erfassen
die Wicklungen 2 bis 4 den Vektor des magnetischen Erdfeldes und bilden aus ihm
die Vertikal-, Quer- und Längskomponente. Der rechts neben den Wicklungen 2 bis
4 gezeichnete und nach unten gerichtete Pfeil soll nach Größe und Richtung die in
der Wicklung 5 induzierte Spannung angeben, die als Sollwert an der Regeleinrichtung
für die MES-Anlage ansteht. Auf dem Kern 1 ist eine weitere Wicklung 6 aufgebracht,
an die erfindungsgemäß ein Referenzwert aus der kathodischen Korrosionsschutzanlage
angelegt wird. Als Referenzwert kann der Strom und/oder die Spannung der Bezugselektrode
und der Einbananode der Korrosionsschutzanlage dienen. Diese ohnehin in der Korrosionsschutzanlage
gemessenen Größen können galvanisch getrennt auf die Wicklung 6 geführt werden.
Die Pfeile neben der Wicklung 6 sollen andeuten, daß die Referenzwerte aus der Korrosionsschutzanlage
verstärkend oder schwächend auf das durch die Wicklungen 2 bis 4 erzeugte magnetische
Feld einwirken und damit den iiber die Wicklung 5 abgenommenen Sollwert für die
MES-Regeleinrichtung beeinflussen. Somit wird das von der Korrosionsschutzanlage
erzeugte magnetische Feld unter dem Schiff unmittelbar zur Veränderung des von der
MES-Anlage erzeugten Kompensatiollsfeldes herangezogen.
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Die gleiche Anwendung ist auch bei Meßsonden, die nach dem Hall-Prinzip
arbeiten, möglich.
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Die an der Wicklung 6 liegenden Referenzwerte können sowohl von einer
potentialgesteuerten kathodischen Korrosionsschutzanlage als auch von einer solchen
herrühren, in der Opferanoden
und Bezugselektroden verwendet werden.
Bei der letztgenannten Anlage können zweckmässigerweise die an der Bezugselektrode
gemessenen Spannungen verwendet werden.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist aber auch bei MES-Anlagen anwendbar,
die vom Kreiselkompaß gesteuert werden, also ohne Meßsonden arbeiten. Eine mögliche
Ausführung ist nachstehend erläutert. Bei diesen Anlagen ist dann nur die Längs-
und Querkomponente automatisch regelbar, während der Vertikalanteil des Erdfeldes
manuell nachgestellt wird.
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In Fig. 2 ist mit 7 ein Kurvengeber (Sollwert) bezeichnet, der ein
Kompaßgetriebe 8 und einen Widerstands geb er 9 auf weist. An den Widerstandsgeber
ist z.B. eine Gleichspannung U gelegt. Die Ausgangsgröße an den Abnehmern 10 wird
über sp= einen Verstärker 11 auf die Erregerwicklung 12 eines Gleichstromgenerators
13 gefiihrt. Der Generator speist die Kompensationswicklungen 14. Mit 15 ist die
Bezugselektrode der Korrosionsschutzanlage angedeutet, deren Bezugswert auf den
Verstärker 11 rückgeführt und somit die Erregung des Gleichstromgenerators 13 beeinflusst.
Mit 16 ist ein Shunt im Generatorstromkreis angegeben, von welchem der Ist-Wert
des durch die Kompensationswicklungen 14 fließenden Stromes abgenommen und im Verstärker
11 mit dem Sollwert verglichen wird.
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Auch in diesem Falle wirkt die Bezugsgröße aus der Korrosionsschutzanlage
unmittelbar auf die Kompensationswicklung der MES-Anlage ein.
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Anstelle des Widerstandsgebers kann auch ein Drehstromtransformator
mit nachgeschaltetem Gleichrichter verwendet werden.