DE594603C

DE594603C - Control of ship stabilization masses by measuring electrical fields

Info

Publication number: DE594603C
Application number: DEG83213D
Authority: DE
Inventors: Dr Ludwig Rellstab
Original assignee: Gesellschaft fuer Elektrische Apparate mbH
Current assignee: Gesellschaft fuer Elektrische Apparate mbH
Priority date: 1932-07-24
Filing date: 1932-07-24
Publication date: 1934-03-26

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN Al« 26. MÄRZ 1934ISSUED Al « MARCH 26, 1934

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 65a² GRUPPECLASS 65a ² GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Juli 1932 abPatented in the German Empire on July 24, 1932

Die Steuerung von Schiffsstabilisierungsmassen, z. B. der Wassermassen von Schlingertanks oder von querschiffs verschiebbaren Wagen, wurde bisher allgemein allein durch Meßgeräte «ingeleitet, die die Schwankungen des Schiffes selbst, z. B. die' Amplituden oder die Winkelgeschwindigkeit der Schlingerbewegung des Schiffes, messen. Die Erfindung betrifft eine Anordnung, die demgegenüber die Wellenbewegungen des Wassers, die ihrerseits erst die Schiffsschwankungen verursachen, zu messen gestattet. Zu diesem Zweck sind längsschiffs an Trägern T₁ und T₂ elektrische Leitungsgebilde, z. B. Antennen A₁ und A₂, angeordnet, die gegenüber der Wasseroberfläche eine bestimmte Eigenkapazität oder Eigeninduktivität besitzen. Weil nun infolge der Schiffsschwankungen und Wellenbewegungen des Wassers der Abstand der Wasseroberfläche von den Antennen sich dauernd ändert, wird auch die Kapazität oder Induktivität der Antennen entsprechend mit geändert, so daß ein Zeiger, der entsprechend den Änderungen der Antennenwerte beeinflußt wird, Ausschläge proportional den Amplituden der an- und abrollenden Wellen machen wird. Die hierfür erforderlichen elektrischen Schaltungen sind in der Zeichnung nicht dargestellt, da diese in Anwendung auf andere Meßprobleme, ζ. B. zur Höhenmessung in Flugzeugen mittels die Kapazität gegen Erde messender, am Flugzeug angeordneter Leitergebiete, genügend bekannt sind und hier ohne wesentliche Änderungen übernommen werden könnten. Man muß natürlich bestrebt sein., die Änderungen der Eigenkapazität oder -induktivität der Antennen von den Einflüssen des Schiffskörpers unabhängig zu machen. Dies kann entweder durch entsprechende elektrische Abschirmvorrichtungen oder dadurch geschehen,· daß man die Antennen seitlich weit genug auslegt, so daß sie der Wasseroberfläche verhältnismäßig viel näher sind als der Schiffswand. Letzteres empfiehlt sich bei Verwendung der Kapazitätsänderungen der Antennen zur Steuerung von Schiffsstabilisierungsmassen schon auch deswegen, weil die Dämpfungsmassen den Ausschlägen der Meßeinrichtung nur mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung nachgesteuert werden können. Die Kapazitätsänderungen der Antenne, werden also durch Wellenberge und Wellentäler bewirkt, die noch einen größeren Abstand vom Schiff haben, so daß die Stabilisierungsmassen bis zu dem Augenblick, wo -diese Wellen auf die Bordwand treffen, mit Leichtigkeit in die für eine wirksame Dämpfung der durch die Wellen auf das Schiff ausgeübten Stöße erforderliche S'tellung gebracht werden können. „Die Masse, z.B. der WagenW, muß nämlich so gesteuertThe control of ship stabilization masses, e.g. B. the water masses from rolling tanks or from transversely displaceable wagons, was generally initiated solely by measuring instruments ", the fluctuations of the ship itself, z. B. measure the 'amplitudes or the angular velocity of the rolling movement of the ship. The invention relates to an arrangement which, on the other hand, makes it possible to measure the wave movements of the water, which in turn only cause the ship's swaying. For this purpose, fore and aft on carriers T ₁ and T ₂ electrical line structures, z. B. antennas A ₁ and A ₂ , arranged, which have a certain self-capacitance or self-inductance with respect to the water surface. Because the distance between the surface of the water and the antennas changes continuously as a result of the ship's fluctuations and wave movements of the water, the capacitance or inductance of the antennas is also changed accordingly, so that a pointer, which is influenced according to the changes in the antenna values, deflections proportional to the amplitudes which will make waves rolling in and out. The electrical circuits required for this are not shown in the drawing, as they are used for other measurement problems, ζ. B. for height measurement in aircraft by means of the capacitance to earth measuring, arranged on the aircraft conductor areas, are sufficiently known and could be adopted here without significant changes. One must, of course, strive to make the changes in the self-capacitance or inductance of the antennas independent of the effects of the hull of the ship. This can be done either by appropriate electrical shielding devices or by laying out the antennas sufficiently at the sides so that they are relatively much closer to the surface of the water than to the hull of the ship. The latter is recommended when using the changes in the capacitance of the antennas to control ship stabilizing masses because the damping masses can only be readjusted to the deflections of the measuring device with a certain time delay. The changes in capacity of the antenna are caused by wave crests and wave troughs that are still a greater distance from the ship, so that the stabilization masses up to the moment when these waves hit the ship's side with ease in the for effective damping of the through the waves can be brought into the required position due to the impacts exerted on the ship. “The mass, for example the car W, has to be controlled in this way

*) Von dem Patentsucher ist als der Erhnder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the donor:

Dr. Ludwig Rellstab in Berlin-Nikolassee.Dr. Ludwig Rellstab in Berlin-Nikolassee.

werden,, daß sie beim Auf treffen eines Wellenberges auf derjenigen Bordseite des Schiffes steht, die durch den Wellenberg angehoben wird. Die Steuerung kann dabei allein durch die Kapazitäts- oder Induktivitätsänderungen der Antenne oder noch zusätzlich in Abhängigkeit von den mittels Kreisels, Wendezeigers o. dgl. bestimmten Schlingerbewegungen des Schiffes ausgeführt werden.become ,, that they hit a wave crest stands on the side of the ship that is raised by the crest of the waves will. The control can be controlled solely by the changes in capacitance or inductance of the antenna or additionally depending on the rolling movements determined by means of a gyroscope, turning pointer or the like of the ship.

ίο Sie hat insbesondere den Vorteil, daß die Stellung der Stabilisierungsmassen aperiodischen Wellenbergen angepaßt werden kann. Es ist natürlich nicht erforderlich, daß die durch, den Wellengang bedingten Kapazitäts- oder Induktivitätsänderungen der Antenne erst ein Meßgerät einstellen und die Steuerung der Stabilisierungsmassen dann nach, dem Anzeigen dieses Meßgeräts 'erfolgt, vielmehr können die durch die Kapazitäts- oderίο It has the particular advantage that the Position of the stabilization masses can be adapted to aperiodic wave crests. It is of course not necessary that the capacitance caused by the waves or changes in the inductance of the antenna, first set a measuring device and the controller the stabilization masses then after 'the display of this measuring device' takes place, rather can by the capacity or

so Induktivitätsänderungen der Antennen, z. B. in öiner Wheatstoneschen Brücke, in welche die beiden Antennen geschaltet sind, hervorgerufenen Ausgleichströme unmittelbar oder zweckmäßig über eine Verstärkeranordnung einen die Stabilisierungsmasse antreibenden Motor oder einem diesen speisenden Generator zugeleitet werden.so inductance changes of the antennas, e.g. B. in a Wheatstone bridge in which the two antennas are connected Equalizing currents directly or appropriately via an amplifier arrangement driving the stabilizing mass Motor or a generator feeding it.

Schließlich ist es auch möglich, die Antenne Induktionswirkungen eines längsschiffs durch das Wasser geleiteten Wechselstromes auszusetzen. Zu diesem Zwecke könnten längsschiffs an der Wasseroberfläche schwimmende Leitungen mitgeschleppt werden, die von vorn und hinten am Schiff befestigten Auslegern gehalten werden.Finally, it is also possible to use the antenna Induction effects of an alternating current passed through the water fore and aft suspend. For this purpose, fore and aft could be floating on the surface of the water Cables are dragged along that attached to the ship from the front and rear Outriggers are held.

Es ist ersichtlich, daß mit der beschriebenen Meßanordnung bei Verwendung zweier beiderseits des Schiffes aufgehängter Antennen bei ruhiger See auch Schräglagen des Schiffes mit großer Genauigkeit bestimmt werden können, wobei die beiden Antennen zweckmäßig wiederum als Zweige einer Wheatstoneschen Brücke geschaltet sind, so daß die Kapazitäts- oder Induktivitätsänderungen den Schräglagen des Schiffes proportionale Ausgleichsströme dieser Brücke zur Folge haben.It can be seen that with the measuring arrangement described when using two Antennas hung on both sides of the ship in calm seas, also inclined positions of the Ship can be determined with great accuracy using the two antennas are expedient in turn connected as branches of a Wheatstone bridge, so that the changes in capacitance or inductance are proportional to the inclination of the ship Result in equalizing currents in this bridge.

Claims

Patent claims:

Control of ship stabilization masses by measuring electrical fields, characterized in that "that the determination of the total or additional control variable is derived from the changes caused by the wave movements the capacitance or inductance or induction effects between fore and aft, preferably arranged at a lateral distance from the hull conductor formations and the water surface.

1 sheet of drawings