DE4413781A1 - Determining list of floating and/or immersed devices - Google Patents

Determining list of floating and/or immersed devices

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DE4413781A1
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Abstract

At least two level measurement units (20.1-20.4) arranged at a distance apart in a communicating liquid system measure the liquid level. Their measurement values are pref. fed to an evaluation device (40) and the instantaneous list or inclination position computed from the difference between the measurement values, pref. by the evaluation device.Each level measurement can be conducted by four measurement units, whereby the imaginary connecting lines between opposing measurement units are mutually perpendicular, or the units are arranged at the corners of a rectangle.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestim­ mung der Krängung und/oder Schlagseite von schwimmenden und/ oder tauchenden Einrichtungen wie Wasserfahrzeugen, Bohrin­ seln oder dergleichen.The present invention relates to a method for determining Heeling and / or listing of floating and / or diving facilities such as watercraft, drilling seln or the like.

Die Bestimmung der Lage eines Schiffes im Wasser ist in vie­ len Situationen von hohem Interesse. So ist es bei Container- Schiffen, die bei Hochseefahrt pro Tag mehrere hundert Tonnen Treibstoff verbrauchen, notwendig, Ballast aufzunehmen, um das Schiff von einer Krängungslage in eine horizontale Lage zu bringen, um damit einem Verrutschen der Container entge­ genzuwirken. Darüber hinaus wirkt es sich auf den Treibstoff­ verbrauch insgesamt günstig aus, wenn das Schiff in einer ho­ rizontalen Lage fährt. Auch bei Fährschiffen ist es wichtig, die momentane Krängung des Schiffes zu wissen, insbesondere beim Beladevorgang, um auch während der Beladung eine entste­ hende Krängung beispielsweise mittels Ballastaufnahme aus­ gleichen zu können.The determination of the position of a ship in the water is in vie len situations of high interest. So it is with container Ships carrying several hundred tons per day at sea Consume fuel, necessary to take ballast to the ship from a heeling position to a horizontal position bring in order to prevent the containers from slipping counteract. It also affects the fuel overall consume cheap if the ship is in a ho rizontal location drives. It is also important for ferries knowing the current heel of the ship, in particular during the loading process in order to create a heeling, for example by means of ballast to be able to resemble.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Es ist bekannt, die Krängung von Schiffen mittels außenseitig angebrachter Druckmeßdosen zu messen. Hierbei wird der stati­ sche Druck gemessen. Dabei ist immer zwingend eine Membran vorhanden, auf die der Wasserdruck einwirkt. Derartige Mem­ branen setzen sich im Laufe der Zeit mit Algen, Muscheln oder dergleichen Getier zu, so daß deren Funktion beeinträchtigt wird. Da diese Druckmeßdosen außenseitig angeordnet sind, kommt es relativ häufig zum Lochfraß. Insgesamt ist festzu­ stellen, daß derartige Druckmeßdosen als nicht altersbestän­ dig anzusehen sind und daher relativ häufig ausgewechselt bzw. gewartet werden müssen.It is known to heel ships by means of the outside to measure the attached pressure load cells. Here the stati pressure measured. There is always a membrane available to which the water pressure acts. Such mem Branches settle with algae, mussels or Such animals too, so that their function is impaired becomes. Since these pressure transducers are arranged on the outside, pitting occurs relatively often. Overall, it is tight  represent that such pressure cells as not age-resistant are to be viewed dig and are therefore replaced relatively often or have to be serviced.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem bzw. die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem genannten Stand der Technik, ein verbessertes Verfahren zur Bestimmung der Krän­ gung und/oder Seitenlage von schwimmenden und/oder tauchenden Einrichtungen anzugeben, das einfach durchgeführt werden kann, exakte Werte liefert, den Einsatz erprobt zuverlässi­ ger Meßgeräte ermöglicht und das eine zuverlässige Meßung über einen langen Betriebszeitraum problemlos gewährleistet.The present invention has the technical problem or based on the task, based on the state of the art Technique, an improved method for determining the cranes position and / or lateral position of floating and / or diving To specify facilities that are easy to carry out can, delivers exact values, tests the application reliably ger measuring devices enables and reliable measurement Guaranteed without any problems over a long period of operation.

Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu­ grunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem Geräte eingesetzt werden, deren Einbau ohne aufwendige Montagemaßnahme nach­ träglich vorgenommen werden kann.The present invention also has the object reasons to specify a method in which devices are used be, their installation without complex assembly measures can be made sluggish.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter­ bildungen sind durch die Unteransprüche gegeben.The inventive method is characterized by the features of the given 1. Advantageous refinements and further education is given by the subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist demgemäß dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest zwei beabstandet zueinander in einem kommunizierenden Flüssigkeitssystem angeordnete Füllstandsme­ ßeinheiten die Füllstandshöhe messen und/oder die Meßwerte bevorzugt einer Auswerteinrichtung zugeführt werden und auf­ grund der Differenz der Meßwerte die momentane Krängung be­ rechnet wird, bevorzugt durch die Auswerteinrichtung.The method according to the invention is accordingly characterized records that at least two spaced apart in one communicating liquid system arranged fill level Units measure the level and / or the measured values are preferably fed to an evaluation device and on due to the difference in the measured values, the current heeling is calculated, preferably by the evaluation device.

Erfindungsgemäß werden die bekannten, zuverlässig arbeitenden Füllstandsmeßeinrichtungen eingesetzt, um die Krängung zu be­ stimmen. Hierbei wird der physikalische Effekt ausgenutzt, daß das kommunizierende Flüssigkeitssystem bzw. deren Ober­ fläche sich so verhält wie eine Wasserwaage, das heißt, daß sie ohne Seegang immer waagrecht ist. Eine Veränderung dieser Oberfläche wird durch die beabstandeten Füllstandsmeßeinhei­ ten gemessen, woraufhin aus diesen Daten die jeweilige Krän­ gung und/oder Schlagseite gemessen bzw. berechnet werden kann.According to the well-known, reliable working Level measuring devices used to be the heel voices. Here the physical effect is used, that the communicating fluid system or its upper  surface behaves like a spirit level, that is, it is always horizontal without swell. A change in this Surface is measured by the spaced filling level measured, whereupon the respective cranes from these data tion and / or list are measured or calculated can.

Ein bevorzugtes und besonders zuverlässiges Verfahren zeich­ net sich dadurch aus, daß die Messung der jeweiligen Füll­ standshöhe in dem Flüssigkeitssystem mittels vier Füllstands­ meßeinheiten erfolgt, wobei die gedachten Verbindungslinien gegenüberliegender Füllstandsmeßeinheiten bevorzugt recht­ winklig aufeinander stehen oder die Füllstandsmeßeinheiten in den Eckpunkten eines Rechtecks, in einer Draufsicht gesehen, angeordnet sind.A preferred and particularly reliable method net is characterized in that the measurement of the respective fill level in the liquid system by means of four levels units of measurement, the imaginary connecting lines opposite level measuring units preferably quite stand at an angle to one another or the level measuring units in the corner points of a rectangle, seen in a top view, are arranged.

Als Füllstandsmeßeinheiten kommen bevorzugt Meßeinheiten des Anmelders in Betracht, die unter der Kennzeichnung "KSR-High- Tech-Sensoren Typ FFG" auf dem Markt sind. Diese Sensoren messen kontaktlos, magnetostriktiv und kontinuierlich den Füllstand von Flüssigkeiten in Behältern mit einer sehr hohen Meßgenauigkeit. Bevorzugt werden Füllstandsmeßeinheiten ein­ gesetzt, die eine Meßgenauigkeit von 0,01 mm der Füllstands­ höhe aufweisen.Measurement units of the Of the applicant, which is labeled "KSR-High- Tech sensors type FFG "are on the market. These sensors measure contactlessly, magnetostrictively and continuously Liquid level in containers with a very high level Measuring accuracy. Level measuring units are preferred set which has a measuring accuracy of 0.01 mm of the level have height.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens wird als kommunizierendes Flüssigkeitssystem ein Flüssigkeitstank, insbesondere ein Trinkwassertank, Ballast­ tank oder Treibstofftank verwendet. Wenn beispielsweise auf Bohrinseln oder Schiffen in einem vorhandenen langen Tank zwei Füllstandsmeßeinheiten mehrere Meter voneinander ent­ fernt in Längsrichtung des Schiffes eingebaut werden, dann messen diese beiden Einheiten die gleiche Füllstandshöhe, wenn das Schiff waagerecht liegt und keine Krängung hat. Wird das Schiff z. B. buglastig beladen, dann wird die Füllstands­ höhe an der vorderen Einheit geringfügig höher und an der hinteren Einheit geringfügig niedriger. Daraus läßt sich dann problemlos die Krängung berechnen. An den in den Füllstands­ meßeinheiten verwendeten Sensoren können Digital-Füllstands- Anzeigegeräte oder Bypass-Niveaustandsanzeiger angeschlossen sein. Dies gilt auch für die nachfolgend dargestellten Wei­ terbildungen.In a preferred embodiment of the Ver driving becomes a communicating fluid system Liquid tank, especially a drinking water tank, ballast tank or fuel tank used. For example, if Oil rigs or ships in an existing long tank two level measuring units several meters apart far away in the longitudinal direction of the ship, then these two units measure the same level, when the ship is horizontal and has no heel. Becomes the ship z. B. loaded buggy, then the level height slightly higher at the front unit and at the  rear unit slightly lower. From this you can then easily calculate the heel. At the level sensors used can measure digital fill level Indicators or bypass level indicators connected his. This also applies to the Wei shown below training.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß als kommunizieren­ des Flüssigkeitssystem ein als kommunizierende Röhre ausge­ bildetes Rohrsystem verwendet wird. Die Füllstandsmeßeinhei­ ten sind innerhalb dieses Rohrsystems möglichst weit vonein­ ander weg angeordnet, um die Krängung möglichst genau auch während des Fahrt des Schiffes zu messen.A particularly preferred embodiment of the invention The process is characterized in that as communicate of the liquid system as a communicating tube formed pipe system is used. The level measuring unit ten are as far apart as possible within this pipe system arranged the other way to make the heel as precise as possible to measure while the ship is moving.

Bei den genannten Ausführungsvarianten sind Bohrungen im Schiffsboden nicht erforderlich und der Einbau der Füll­ standsmeßeinheiten kann nachträglich problemlos vorgenommen werden.In the mentioned variants, holes are in the Longstrip not required and the installation of the fill level measuring units can be easily carried out afterwards become.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß als kommunizierendes Flüssig­ keitssystem ein System eingesetzt wird, bei dem die Füll­ standsmeßeinheiten bevorzugt über die Unterseite der schwim­ menden Einrichtung mit dem die schwimmende Einrichtung umge­ benden Wasser in Kommunikation stehen. Bei diesem Verfahren kann auch problemlos neben der Krängung und/oder Schräglage der jeweilige Tiefgang der schwimmenden Einrichtung aus den Meßwerten der Füllstandseinheiten ermittelt werden.Another embodiment of the method according to the invention is characterized in that as a communicating liquid a system in which the filling level measurement units preferably over the bottom of the swim with which the floating device is reversed communicating water. With this procedure can also be easily next to the heel and / or inclined position the respective draft of the floating device from the Measured values of the level units can be determined.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch das nachstehend angegebene Ausführungsbeispiel. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise mitein­ ander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensicht­ lich gegenseitig ausschließen.Further embodiments and advantages of the invention result themselves by the features listed in the claims as well as by the exemplary embodiment specified below. The features of the claims can be in any way be combined as far as they are not obvious  mutually exclusive.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Die Erfindung sowie eine vorteilhafte Ausführungsform dersel­ ben wird imfolgenden anhand des in der Zeichnung dargestell­ ten Beispiels näher beschrieben und erläutert. Die der Be­ schreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The invention and an advantageous embodiment thereof ben is shown below with reference to the drawing ten example described and explained in more detail. That of the Be Characteristics and the features to be extracted from the drawing individually or in any combination be applied according to the invention. Show it:

Fig. 1 schematischen Detail-Längs- und -Querschnitt durch ein Schiff mit schematisch dargestellter Auswerteinrich­ tung von vier Füllstandsmeßeinheiten, die in einem mit dem umgebenden Wasser kommunizierenden Flüssigkeitssy­ stem angeordnet sind, Fig. 1 a schematic detailed longitudinal and cross-section through a ship with schematically illustrated Auswerteinrich tung Füllstandsmeßeinheiten of four, which are arranged in a communicating with the surrounding water Flüssigkeitssy stem,

Fig. 2 schematischen Detail-Längsschnitt durch ein Schiff mit in einem als kommunizierende Röhre ausgebildeten Flüs­ sigkeitssystem mit Füllstandsmeßeinheiten und Fig. 2 shows a schematic detail longitudinal section through a ship with in a liquid communication system designed as a communicating tube with level measuring units and

Fig. 3 schematischen Detail-Längsschnitt durch ein Schiff mit in einem Tank angeordneten Füllstandsmeßeinheiten. Fig. 3 shows a schematic detail longitudinal section through a ship with level measuring units arranged in a tank.

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNGWAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

In Fig. 1 ist bei der schematischen Darstellung ein Schiff 10 mit einem Schiffsboden 12 dargestellt, das einen durch Schot­ te 21 unterteilten Laderaum 14 aufweist. Der Bug des Schiffes 10 und das Heck des Schiffes ist mit 16 bzw. 18 bezeichnet. Bugseitig ist, in Längsrichtung gesehen, vor dem Laderaum 14 eine Füllstandsmeßeinheit 20.1 angeordnet, die über eine Rohrleitung 22 an den Schiffsboden 12 angeschlossen ist, wel­ che Rohrleitung 22 durch ein Ventil 24 verschließbar ist. Heckseitig ist ebenfalls eine Füllstandmeßeinheit 20.2 vor­ handen, die über eine Rohrleitung 26 an den Schiffsboden 12 angeschlossen ist, wobei ein Ventil 28 innerhalb der Rohr­ leitung 26 angeordnet ist. Entsprechendes gilt für die Füll­ standseinheiten 20.3 und 20.4, die in Höhe des Maschinenrau­ mes steuerbord- bzw. backbordseitig über Rohrleitungen 30 mit Ventilen 32 an den Schiffsboden angeschlossen sind.In Fig. 1, in the schematic representation, a ship 10 is shown with a ship's bottom 12 , which has a cargo space 14 divided by bulkhead 21 . The bow of the ship 10 and the stern of the ship are designated 16 and 18 , respectively. On the bow side, seen in the longitudinal direction, a fill level measuring unit 20.1 is arranged in front of the cargo space 14 and is connected via a pipe 22 to the ship's bottom 12, which pipe 22 can be closed by a valve 24 . A fill level measuring unit 20.2 is also present at the rear, which is connected via a pipe 26 to the ship's floor 12 , a valve 28 being arranged within the pipe 26 . The same applies to the filling level units 20.3 and 20.4 , which are connected to the starboard or port side at the level of the engine room on the port or port side via pipes 30 with valves 32 to the ship's bottom.

An sämtliche Füllstandseinheiten 20.1 bis 20.4 ist oberseitig ein Entlüftungsstutzen 34 angeschlossen.A vent connector 34 is connected to the top of all fill level units 20.1 to 20.4 .

Über die Rohrleitungen 22, 26, 30 stehen die Füllstands­ meßeinheiten 20.1 bis 20.4 kommunizierend mit der sie außer­ halb des Schiffskörpers umgebenden Wassermenge 38 in Kontakt. Die Meßsignale der Füllstandseinheiten 20.1 bis 20.4 werden über Meßleitungen 70 einer Auswerteinrichtung 40 zugeführt, die die übermittelten Meßwerte auswertet und die momentane Krängung bzw. Schlagseite berechnet und anzeigt. Senkt sich das Schiff beispielsweise auf Seiten des Bugs 16, so nimmt die Füllstandshöhe in der Füllstandsmeßeinheit 20.1 stärker zu als in der Füllstandsmeßeinheit 20.2. Aus diesem Unter­ schied und dem Abstand der Füllstandsmeßeinheiten 20.1 und 20.2 läßt sich dann die Krängung ermitteln.Via the pipes 22 , 26 , 30 , the level measuring units 20.1 to 20.4 are communicating with the amount of water 38 surrounding them outside the hull 38 . The measurement signals of the fill level units 20.1 to 20.4 are fed via measurement lines 70 to an evaluation device 40 , which evaluates the transmitted measurement values and calculates and displays the current heel or face. If the ship sinks on the bow 16 side , for example, the fill level in the fill level measurement unit 20.1 increases more than in the fill level measurement unit 20.2 . From this difference and the distance between the level measuring units 20.1 and 20.2 , the heel can then be determined.

Zwischen Auswerteinheit 40 und den Füllstandsmeßeinheiten 20 sind Tiefgangerfassungseinheiten 42 angeordnet, die den je­ weiligen Tiefgang innerhalb eines maximalen Tiefgangwertes 42.1 bzw. minimalen Tiefgangwertes 42.2 anzeigen. Da die Füllstandsmeßeinheiten direkt mit dem das Schiff umgebenden Wasser korrespondieren, ist der jeweils aktuell gemessene Füllstand direkt proportional zum Tiefgang des Schiffes.Draft detection units 42 are arranged between the evaluation unit 40 and the fill level measuring units 20 , which display the respective draft within a maximum draft value 42.1 or minimum draft value 42.2 . Since the level measuring units correspond directly to the water surrounding the ship, the currently measured level is directly proportional to the draft of the ship.

Bei dieser Ausführungsform ist es erforderlich, da die Rohr­ leitungen 22, 26, 30 direkt an den Schiffsboden angeschlossen werden und in dem Schiffsboden 12 Öffnungen vorzusehen sind, entsprechend starke Wanddicken vorzusehen. In this embodiment, it is necessary that the pipe lines 22 , 26 , 30 are connected directly to the ship's bottom and 12 openings are to be provided in the ship's bottom, to provide correspondingly thick walls.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten schematischen Längsschnitt durch ein Schiff 50 sind, beabstandet in Längsrichtung des Schiffes, zwei Füllstandsmeßeinheiten 60.1 und 60.2 angeord­ net, die als Bypass-Niveaustandsanzeigegeräte ausgebildet sind. Beide Füllstandmeßeinheiten 60.1 und 60.2 sind über ei­ ne gemeinsame Rohrleitung bzw. einem gemeinsamen Schlauch 62 kommunizierend miteinander in Verbindung geschaltet, wobei diese Rohrleitung mit einer Flüssigkeit, bevorzugt Wasser, befüllt ist. Oberseitig sind die Füllstandsmeßeinheiten 60.1 bzw. 60.2 mit einer weiteren Rohrleitung 64 miteinander ge­ koppelt, wobei an diese Rohrleitung eine Entlüftung 66 und eine Fülleitung 68 angeschlossen ist. Beide Füllstandsmeßein­ heiten 60.1 und 60.2 geben über Meßleitungen 70 ihre Signale an eine Auswerteinrichtung 72 ab, die aufgrund des ermittel­ ten Füllstandswert der Füllstandmeßeinheiten 60.1 und 60.2 die Krängung des Schiffes 50 kontinuierlich und exakt ermit­ telt.In the schematic longitudinal section through a ship 50 shown in FIG. 2, spaced in the longitudinal direction of the ship, two level measuring units 60.1 and 60.2 are arranged, which are designed as bypass level indicators . Both level measuring units 60.1 and 60.2 are connected to one another in a communicating manner via a common pipe or a common hose 62 , this pipe being filled with a liquid, preferably water. On the top, the level measuring units 60.1 and 60.2 are coupled to one another by a further pipeline 64 , a vent 66 and a filling line 68 being connected to this pipeline. Both Füllstandsmeßein units 60.1 and 60.2 give their signals via measuring lines 70 to an evaluation device 72 which, based on the determined fill level value of the fill level measuring units 60.1 and 60.2, detects the heeling of the ship 50 continuously and exactly.

In Fig. 3 ist im Längsschnitt schematisch ein Schiff 80 dar­ gestellt, bei dem in einem Trinkwasser- oder Dieseltank 82 zwei beabstandet zueinander in Schiffslängsrichtung vorhande­ ne Füllstandsmeßeinheiten 84.1 bzw. 84.2 vorhanden sind. Die­ se Füllstandsmeßeinheiten ermitteln jeweils den Füllstand in dem Tank 82. Aufgrund der Differenz der gemessenen Füll­ standswerte kann in analoger Art und Weise die Krängung des Schiffes 80 berechnet werden, wobei, wie in Fig. 2, die Meß­ signale der Füllstandseinheiten 84.1 bzw. 84.2 über Meßlei­ tungen 70 einer Auswerteinheit 72 zugeführt werden.In Fig. 3, a ship 80 is shown schematically in longitudinal section, in which in a drinking water or diesel tank 82 two spaced apart in the longitudinal direction existing level measuring units 84.1 and 84.2 are available. These fill level measuring units each determine the fill level in the tank 82 . On the basis of the difference between the measured fill level values, the heeling of the ship 80 can be calculated in an analogous manner, with, as in FIG. 2, the measurement signals from the fill level units 84.1 and 84.2 being fed via lines 70 to an evaluation unit 72 .

Bevorzugt sind, wie in Fig. 3 dargestellt, die Füllstandsmeß­ einheiten 84 in dem Bereich, in dem sie in die Flüssigkeit eintauchen von einem Beruhigungsrohr 86 umgeben, damit auch bei unruhigen Flüssigkeiten ein zugehöriger Meßvorgang mög­ lich ist. Das Beruhigungsrohr 86 umgibt jeweils das Gleitrohr 85 mit Schwimmer 87. In seinem oberen Bereich weist das Be­ ruhigungsrohr 86 eine Entlüftungsöffnung auf. Ist die Entlüf­ tungsbohrung 88 entsprechend klein gewählt, ist die Flüssig­ keit im Beruhigungsrohr 86 stark beruhigt. Eine am anderen Ende am Gleitrohr 85 vorhandene Distanzscheibe 89 verhindert, daß der Schwimmer 87 die Innenwand des Beruhigungsrohres 86 berührt. In der Distanzscheibe 89 sind Bohrungen, damit die Flüssigkeit in das Beruhigungsrohr eindringen kann.Preferably, as shown in Fig. 3, the level measuring units 84 in the area in which they are immersed in the liquid surrounded by a calming tube 86 , so that an associated measuring process is possible even in the case of turbulent liquids. The calming tube 86 surrounds the sliding tube 85 with the float 87 . In its upper region, the calming tube 86 has a ventilation opening. If the ventilation bore 88 is chosen to be correspondingly small, the liquid speed in the calming tube 86 is greatly calmed. A spacer 89 at the other end on the sliding tube 85 prevents the float 87 from touching the inner wall of the calming tube 86 . There are bores in the spacer disk 89 so that the liquid can penetrate into the calming tube.

Als Füllstandsmeßeinheiten werden bevorzugt Füllstandsmeßge­ räte des Anmelders eingesetzt, die unter der Bezeichnung "KSR-High-Tech-Sensor FFG" auf dem Markt bekannt sind. Die Funktionsweise dieser Geräte basiert auf dem magnetorestrik­ tiven Meßprinzip, das wie folgt angewandt wird.Fill level measurements are preferred as level measurement units Councils of the applicant are used under the designation "KSR high-tech sensor FFG" are known on the market. The Operation of these devices is based on magnetorestrics tive measuring principle, which is applied as follows.

Wenn an ferromagnetische Stoffe ein äußeres Magnetfeld ange­ legt wird, verändern sie durch Ausrichtung ihrer Elementar­ magnete Länge und Volumen. Dieser Effekt heißt Magnetostrik­ tion. Im Normalfall sind diese Änderungen jedoch zu gering, um sichtbar zu sein.If an external magnetic field is attached to ferromagnetic substances is changed by aligning their elementals magnets length and volume. This effect is called magnetostrics tion. Usually these changes are too small, to be visible.

Die Funktion des magnetostriktiven Wegaufnehmers beruht auf einer Laufzeitmessung. Durch einen Hohlleiter, dem sogenann­ ten Wellenleiter, führt axial ein isolierter Kupferleiter als Stromimpulsträger, der außen zu einer Elektronikeinrichtung zurückgeführt wird.The function of the magnetostrictive displacement sensor is based on a runtime measurement. Through a waveguide, the so-called th waveguide, axially leads an insulated copper conductor as Current pulse carrier, the outside of an electronic device is returned.

Der Wellenleiter selbst wird aus einer speziellen Nickelle­ gierung gefertigt, die sich unter Einfluß eines äußeren Magnetfeldes zusammenzieht.The waveguide itself is made from a special nickel manufactured manufactured under the influence of an external Magnetic field contracts.

Ein Stromimpuls durch den im Wellenleiter liegenden elektri­ schen Leiter richtet die Molekularmagnete im Wellenleiter so aus, daß ein axiales Magnetfeld entsteht. Es trifft auf das Permanentmagnetfeld des Schwimmers, das die Molekularmagnete im Wellenleiter radial zur Wellenleiterachse ausgerichtet hält. Durch das Überlagern dieser beiden Magnetfelder wird ein Torsionsimpuls ausgelöst. Dieser breitet sich im Wellen­ leiter als mechanische Welle wie bei einer angeschlagenen Saite nach beiden Seiten mit Ultraschallgeschwindigkeit aus.A current pulse through the electri in the waveguide This is how the molecular magnets in the waveguide are directed that an axial magnetic field is created. It hits that Permanent magnetic field of the float, which is the molecular magnet aligned radially to the waveguide axis in the waveguide holds. By superimposing these two magnetic fields triggered a torsion pulse. This spreads in the waves  conductor as a mechanical shaft like a struck one String out on both sides with ultrasonic speed.

Um eine Störung des nächsten Torsionsimpulses durch Reflexion zu verhindern, wird der zum Wellenleiterende laufende Teil der Welle über eine Dämpfungsstrecke vernichtet. Die zum Ge­ häuse zurücklaufende Torsionswelle wird mechanisch in einen Transversalimpuls umgesetzt und durch Spulen aufgenommen.To disturb the next torsion pulse by reflection to prevent the part running to the end of the waveguide destroyed the shaft via a damping section. The Ge The torsion shaft is retracted mechanically into one Transverse pulse implemented and picked up by coils.

Da die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Impulses im Wellenlei­ ter bekannt und konstant ist, ist die Zeit, die zwischen der Auslösung des Torsionsimpulses und der Induzierung des elek­ trischen Signals verstreicht, ein Maß für die Entfernung des Schwimmers zur Aufnehmerspule.Because the speed of propagation of the pulse in the waveguide ter is known and constant, is the time between the Release of the torsion pulse and the induction of the elec tric signal passes, a measure of the distance of the Float to the pickup coil.

Da die Zeitmessung jederzeit wiederholbar ist und stets bei gleicher Wegposition des Positionsgebers den gleichen Wert anzeigt, ist das magnetostriktive System ein absolut messen­ der Längenmeßsensor. Selbst nach Stromausfall oder Sprüngen kann eine genaue Messung ohne vorherige Nachkalibrierung durchgeführt werden. Durch eine schnelle Folge von Stromim­ pulsen wird erreicht, daß der Schwimmer sich beliebig schnell bewegen kann und trotzdem am Ausgang der Auswerteelektronik ein kontinuierliches Signal anliegt.Since the time measurement can be repeated at any time and always with same position of the position encoder the same value indicates, the magnetostrictive system is an absolute measure the length measuring sensor. Even after a power cut or jumps can make an accurate measurement without prior recalibration be performed. By a quick sequence of Stromim pulse is achieved that the swimmer moves as fast as you want can move and still at the output of the evaluation electronics there is a continuous signal.

Claims (9)

1. Verfahren zur Bestimmung der Krängung und/oder Schlagsei­ te von schwimmenden und/oder tauchenden Einrichtungen wie Wasserfahrzeuge, Bohrinseln oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - zumindest zwei beabstandet zueinander in einem kommuni­ zierenden Flüssigkeitssystem angeordnete Füllstandsmeß­ einheiten die Füllstandshöhe messen und/bevorzugt
  • - die Meßwerte einer Auswerteinrichtung zugeführt werden und
  • - aufgrund der Differenz der Meßwerte die momentane Krän­ gung/Schräglage berechnet wird, bevorzugt durch die Aus­ werteinrichtung.
1. A method for determining the heel and / or Schlagsei te of floating and / or diving devices such as watercraft, oil rigs or the like, characterized in that
  • - At least two spaced apart in a communicating liquid system level measuring units measure the level and / preferably
  • - The measured values are fed to an evaluation device and
  • - Based on the difference in the measured values, the current heeling / inclination is calculated, preferably by the evaluation device.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßung der jeweiligen Füllstandshöhe mittels vier Füllstandmeßeinheiten erfolgt, wobei die gedachten Ver­ bindungslinien gegenüberliegender Füllstandsmeßeinheiten bevorzugt rechtwinklig aufeinander stehen oder die Füll­ standsmeßeinheiten in den Eckpunkten eines Rechtecks an­ geordnet sind.2. The method according to claim 1, characterized in that the measurement of the respective level by means of four Level measuring units takes place, the imaginary Ver connecting lines of opposite level measuring units preferably at right angles to each other or the filling level measuring units in the corner points of a rectangle are ordered. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als kommunizierendes Flüssigkeitssystem ein Flüssigkeits­ tank, insbesondere Trinkwassertank, Ballasttank oder Treibstofftank, verwendet wird.3. The method according to claim 1 and / or 2, characterized in that as a communicating fluid system, a fluid tank, especially drinking water tank, ballast tank or Fuel tank, is used. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als kommunizierendes Flüssigkeitssystem ein als kommuni­ zierende Röhre ausgebildetes Rohrsystem verwendet wird. 4. The method according to claim 1 and / or 2, characterized in that as communicating fluid system as communicating decorative tube formed pipe system is used.   5. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als kommunizierendes Flüssigkeitssystem ein System einge­ setzt wird, bei dem die Füllstandsmeßeinheiten bevorzugt über die Unterseite mit dem die schwimmende Einrichtung umgebenden Wasser in Kommunikation stehen.5. The method according to claim 1 and / or 2, characterized in that as a communicating fluid system is set, in which the level measuring units are preferred over the bottom with which the floating device surrounding water are in communication. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Füllstandsmeßeinheiten eingesetzt werden, deren Genauig­ keit bei der Messung der Füllstandshöhe 0,1 mm bis 0,01 mm, bevorzugt 0,01 mm beträgt.6. The method according to one or more of the preceding An claims, characterized in that Level measuring units are used, their accuracy speed when measuring the fill level from 0.1 mm to 0.01 mm, preferably 0.01 mm. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Füllstandsmeßeinheiten mit Digital-Füllstandsanzeigegerä­ ten und/oder Bypass-Niveaustandsanzeigegeräten eingesetzt werden.7. The method according to one or more of the preceding An claims, characterized in that Level measuring units with digital level indicators ten and / or bypass level indicators are used become. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Füllstandsmeßeinheiten eingesetzt werden, die nach dem magnetostriktiven Meßprinzip arbeiten.8. The method according to one or more of the preceding An claims, characterized in that Level measuring units are used, which after magnetostrictive measuring principle work. 9. Schwimmende und/oder tauchende Einrichtung, wie Wasser­ fahrzeuge, Bohrinseln oder dergleichen, gekennzeichnet durch zumindest zwei Füllstandsmeßeinheiten und einer Auswert­ einrichtung, wobei die Krängung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8 messen bzw. berechnet wird.9. Floating and / or diving device, such as water vehicles, oil rigs or the like, marked by at least two level measuring units and an evaluation device, the heel according to one or more of the preceding claims 1 to 8 measure or calculated becomes.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19820167B4 (en) * 1997-05-01 2006-03-02 Ametek Inc. Magnetostrictive waveguide device
US10322779B2 (en) * 2015-03-24 2019-06-18 Kouichiro Mitsuru Device for measuring difference between drafts on two sides of ship
CN111658808A (en) * 2020-05-30 2020-09-15 上海艾氛信息科技有限公司 Oil body liquid level collection system and expand fragrant equipment

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