NO330660B1

NO330660B1 - Sensorenhet og fremgangsmate for overvaking av tilstanden til surringsmateriell.

Info

Publication number: NO330660B1
Application number: NO20081306A
Authority: NO
Inventors: Tore Eide
Original assignee: Tore Eide
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2011-06-06
Also published as: CA2717950A1; EP2257444A1; AU2009224107B2; CA2717950C; AU2009224107A1; US20110006899A1; EP2257444B1; EP2257444A4; US8847758B2; WO2009113873A1; DK2257444T3; NO20081306L

Abstract

Sensorenhet (30) for overvåkning av tilstanden til surringsmateriell, så som strammestropper, kjettinger, ståltau, tauverk, stag eller lignende, som benyttes til festing og/eller sikring og/eller forankring av et eller flere objekter (20), hvilket surringsmateriell omfatter festemidler (14, 104) og midler (15, 100) for stramming av surringsmateriellet. Sensorenheten (30) omfatter et eller flere måleelementer (32) for å måle oppspenningskraft og/eller strekk og/eller trykk og/eller bøyemoment og/eller skjærkraft for surringsmateriellet og/eller surringsmateriellets festemidler (12, 104) og/eller forankringsanordninger (22) for surringsmateriell for å overvåke surringsmateriellets tilstand.

Description

Sensorenhet og fremgangsmåte for overvåkning av tilstanden til surringsmateriell

Den foreliggende oppfinnelsen gjelder en sensorenhet for overvåkning av tilstanden til surringsmateriell som benyttes til å feste og/eller sikre og/eller forankre ett eller flere objekter i samsvar med innledningen til patentkrav 1. Oppfinnelsen gjelder videre en fremgangsmåte for overvåkning av tilstanden til surringsmateriell i samsvar med patentkrav 19.

Bakgrunn

Det skjer alt for ofte at gods løsner og forflytter seg eller faller av under transport. Noen ganger får dette fatale konsekvenser med tap av menneskeliv, mens andre ganger er det bare materielle skader og tap av verdier. Dårlig sikret last representerer uansett en uønsket risiko og bør bekjempes med alle midler. God opplæring av sjåførene er viktigst, dernest hyppige kontroller og kraftige reaksjoner på forseelser. Vegtrafikkloven gir sjåføren et helt og selvstendig ansvar for at kjøretøyet er forsvarlig lastet. Likevel hender det ofte at last løsner eller forskyver seg slik at gods faller av eller kjøretøyet velter. Last sikres i dag eksempelvis ved hjelp av surringsmateriell, så som strammestropper, kjettinger, ståltau, tauverk, stag eller lignende. Surringsmateriellet er vanligvis av en type som kan strammes etter at den er tilpasset rundt/til et objekt som skal festes, sikres eller forankres.

Selv om lasten er sikret med surringsmateriell som nevnt ovenfor vil den under transport kunne forskyve seg på grunn av bevegelser eller at noe av lasten har "gitt etter" slik at surringsmateriellet slakkes. Det er derfor et stort behov for pålitelige systemer som kan gi tidlig varsling av farlige situasjoner som dermed kan avverges. Dette er viktig for å forhindre ulykker med tap av liv og last ved transport på blant annet vei, sjø, bane og i lufta.

Det er kjent ulike systemer for dette formålet.

Fra EP 1467193 er det kjent et system for overvåkning av trekkspenningen i en stropp rundt et objekt. I EP 1467193 benyttes en kraftsensor til å måle trekkspenningen.

Fra US 6 357 978 er det kjent en lastindikator for å indikere trekkspenning, spesielt i en strammestropp. US 6 357 978 beskriver først og fremst en visuell indikator.

GB 2255109 beskriver et system for å måle last ved hjelp av mekanisk opptak av belastning. Kjent teknikk er bryterbasert, hvilket fører til at kontinuerlig overvåkning ikke er mulig, men vil være en "av"- eller "på"-måling noe som kan føre til at det varsles for sent ved en kritisk situasjon. Bryterbaserte løsninger har videre ingen enkel måte å endre innstillinger for varsling av kritisk situasjon, siden dette må gjøres mekanisk. Kjente løsninger oppviser eller foreslår ei heller måleprinsipper som er anvendelige for ulike typer surringsmateriell.

Formål

Hovedformålet med den foreliggende oppfinnelsen er å skape en sikker og pålitelig sensorenhet for overvåkning av surringsmateriell brukt til festing og/eller sikring og/eller forankring av ett eller flere objekter. Det er videre et formål at sensorenheten skal gi muligheter for varsling på et tidlig tidspunkt, før en kritisk situasjon oppstår. Det er videre et formål med den foreliggende oppfinnelsen å skape et nytt måleprinsipp som medfører at det kan anvendes på ulike typer surringsmateriell, som kan anordnes til og/eller integreres på ulike steder i og/eller til surringsmateriellet, og/eller i forbindelse med festeanordninger for surringsmateriell. Det er videre et formål at sensorenheten ikke griper inn eller forringer surringsmateriellets opprinnelige egenskaper. Det er også et formål at oppfinnelsen lett kan tilordnes til nye eller eksisterende surringsmateriell og at dersom deler av surringsmateriellet skiftes ut, så kan oppfinnelsen tilordnes de nye delene på en enkel måte. Det er videre et formål at sensorenheten utgjør en fysisk liten enhet som lar seg integrere med surringsmateriellet på en kompakt og robust måte. Det er også et formål at sensorenheten skal ha lang driftstid og lang produktlevetid med minimalt behov for vedlikehold og tilsyn. Det er til slutt et formål med den foreliggende oppfinnelsen å skape et sikrere og mer pålitelig system enn tidligere kjente løsninger.

Oppfinnelsen

En sensorenhet i samsvar med oppfinnelsen er angitt i patentkrav 1. Fordelaktige trekk og egenskaper ved sensorenheten er angitt i patentkravene 2-18.

En fremgangsmåte i samsvar med oppfinnelsen er angitt i patentkrav 19. Fordelaktige trekk og egenskaper ved fremgangsmåten er angitt i patentkravene 20-21.

Med surringsmateriell menes strammestropper, kjettinger, ståltau, tauverk, stag eller lignende som eksempelvis kan benyttes til å sikre objekter i forbindelse med transport. Surringsmateriell er vanligvis todelt (ikke alltid), i form av en strammeanordning og en lengre del som anordnes til og/eller rundt ett eller flere objekter som skal sikres før surringsmateriellet strammes ved hjelp av strammeanordningen. Surringsmateriell er videre fortrinnsvis forsynt med festemidler for festing av surringsmateriellet til en festeanordning hos en lastbærer hos et transportmiddel som benyttes til å transportere objektet eller et annet egnet forankringspunkt.

Sensorenheten omfatter midler/måleelementer for å måle tilstanden til surringsmateriellet med tanke på å varsle når tilstanden tilsvarer en kritisk situasjon. Avvik i tilstanden til surringsmateriellet kan være et første tegn på at objektet, dvs. en last, er i ferd med å forskyve seg, eller at noe av lasten/objektet har "gitt etter" slik at surringsmateriellet slakkes. Slakke i surringsmateriellet gir lasten mulighet for bevegelse og dette kan generere store krefter på surrings materiell og festemidler. Dette kan igjen føre til at surringsmateriellet slites av eller at lasten deformeres slik at lasten forskyver seg, skades, skader annen last eller faller av lastbæreren. Ved hjelp av den foreliggende oppfinnelsen vil en tidlig varsling av en mulig kritisk situasjon kunne oppnås og dermed kunne avverges. Den foreliggende oppfinnelsen vil også kunne forhindre situasjoner der løs last forårsaker skade på last og lastbærer og dermed redusere kostnaden for transportøren.

Målelementet oppviser fortrinnsvis egenskaper til å endre elektrisk ledningsmotstand og/eller oppviser egenskaper til å endre kapasitans og/eller oppviser egenskaper til å endre induktans og/eller oppviser egenskaper til å endre et magnetisk felt og/eller oppviser egenskaper til å endre optisk kobling eller faseinformasjon med varierende oppspenningskraft og/eller strekk og/eller trykk og/eller bøyemoment og/eller skjærkraft og/eller oppviser egenskaper til å generere elektrisk potensial som følge av mekanisk påvirkning i en eller flere akser. Alternativt kan måleelementet være en flerakset kraftsensor.

Måleelementet inngår fortrinnsvis i et egnet måleoppsett, så som en målebro (eksempelvis en "Wheatstone's bridge"), og utgangen fra denne vil være et elektrisk målesignal som representerer strekket og/eller trykket og/eller bøyemomentet og/eller oppspenningskraften og/eller skjærkraften som virker på måleelementet og dermed gir informasjon om kreftene som virker på surringsmateriellet og kan dermed si noe om tilstanden til surringsmateriellet.

Fortrinnsvis omfatter sensorenheten videre et elektronikkort som omfatter en eller flere måleforsterkere som forsterker opp signalet fra måleelementet til et nivå som er tilpasset digitalisering og annen videre behandling. Videre omfatter sensorenheten fortrinnsvis strømforsyning, en kontrollenhet og kommunikasjonsmidler for kommunikasjon med en eller flere eksterne enheter for ytterligere behandling av de målte verdiene og for å gi varsel om en kritisk situasjon. Sensorenheten omfatter fortrinnsvis også et beskyttende hus som innkapsler sensorenheten. Sensorenheten kan også omfatte et elastisk deformerbart element anordnet til og/eller integrert i egnet del av surringsmateriellet eller festeanordninger/forankringspunkter for surringsmateriell hos en lastbærer, slik at det oppstår en målbar deformasjon som følge av surringsmateriellets tilstand. Fortrinnsvis er det elastisk deformerbare elementet en langstrakt sirkulær hylse eller lignende som er anordnet til en langstrakt sirkulær del av surringsmateriellets strammeanordning, surringsmateriellets festemidler eller et mellomledd eller festeanordninger hos en lastbærer. Dette vil eksempelvis være festebolter for strammestropper. Det elastiske elementet kan også ha andre former som er tilpasset for anordning andre egnete steder i forbindelse med surringsmateriellet. Det er fordelaktig at det deformerbare elementet er uniformt slik at krefter som virker på elementet virker likt over hele elementet. Til det elastisk deformerbare elementet er det anordnet et eller flere måleelementer. Dersom sensorenheten omfatter et elastisk deformerbart element er det også fortrinnsvis innkapslet i sensorenhetens hus. Huset i seg selv kan også virke som et deformerbart element og det deformerbare elementet kan også være anordnet eksternt i forhold til huset. Måleelementet kan videre eksempelvis være en integrert del av et elektronikkort for sensorenheten, ved at det eksempelvis er anordnet til elektronikkortet som en komponent og/eller utformet som en del av elektronikkortets banemønster slik at det fanger opp strekk og/eller trykk og/eller bøyemoment og/eller oppspenningskraft og/eller skjærkraft i selve elektronikkortet og/eller i det beskyttende huset og/eller i innstøpingsmassen og/eller tilknyttet et deformerbart element.

Når krefter virker på det elastiske elementet som medfører deformasjon, så vil måleelementet kunne måle dette og dermed kunne si noe om kreftene som virker på det elastiske elementet. En stor fordel med bruk av et asymmetrisk deformerbart elastisk element der det er anordnet ett eller flere måleelementer er at det kan integreres med eksisterende surringsmateriellutstyr på en kompakt måte slik at kraften kan måles uten at det introduseres et nytt element med ansvar for kraftoverføringen. Anvendt på f.eks. en lastestropp/strammestropp kan sensorenheten eksempelvis anordnes mellom båndet og en festebolt slik at båndet går utenpå sensorenheten.

Måleprinsippet for å måle strekk og/eller trykk og/eller bøyemoment og/eller oppspenningskraft og/eller skjærkraft i surringsmateriellet eller festemidler for surringsmateriellet eller festeanordninger for surringsmateriell hos en lastbærer eller andre egnete forankringspunkter er basert på at et eller flere måleelementer er anordnet til og/eller integrert i:

1. et elastisk deformerbart element anordnet til/i en egnet del av surringsmateriellet,

2. en bærende konstruksjon av strammeanordningen,

3. en bærende konstruksjon av festemidler for surringsmateriellet,

4. en bærende konstruksjon av et mellomledd mellom strammeanordningen og surringsmateriellet eller mellom surringsmateriell og festemidlene til surringsmateriellet

5. en bærende konstruksjon av en avtakbar enhet,

6. et egnet materiale som er integrert i selve surringsmateriellet,

7. et elektronikkort, som en komponent og/eller utformet som en del av elektronikkortets banemønster,

8. en festeanordning anordnet i lastbærer,

9. en kombinasjon av flere av punktene 1-8.

Ved at ett eller flere måleelementer som beskrevet ovenfor er anordnet til og/eller integrert på en eller flere måter som beskrevet ovenfor, så vil det elektriske signalet fra måleelementet endres proporsjonalt når oppspenningskraften og/eller strekk og/eller trykk og/eller bøyemoment og/eller skjærkraften i surringsmaterielletøker. Etter forsterkning og filtrering/tilrettelegging og digitalisering vil måleverdiene representeres tallmessig, og kan behandles videre av kontrollenheten til elektronikkortet, så som en mikrokontroller forsynt med egnet programvare. Ulinearitet i målingene kan kompenseres ved at kontrollenheten også er innrettet med programvare for dette, slik at det oppnås en lineær sammenheng mellom oppspenningskraft og måleverdi i hele måleområdet. Målesignalet kan videre regnes om til metriske verdier (Kg) for oppspenningskraften dersom dette erønskelig. Programvaren i kontrollenheten eller en beskjed fra en ekstern enhet kan bestemme hvor ofte det skal måles, og for å spare strøm kan måleelementet (dvs. målebroen) kobles til elektrisk kun når det foretas målinger.

Hver sensorenhet er videre fortrinnsvis forsynt med en ID-kode som gjør den gjenkjennbar for en ekstern enhet som kan kommunisere med sensorenheten med tanke på å gi varsel om kritiske tilstander i surringsmateriellet.

Sensorenheten kan dermed hente ut tilstandsinformasjon (kraftinformasjon) fra surringsmateriellet og sende denne informasjonen til en eller flere eksterne enheter som kan gjøre en operatør, eksempelvis en fører av et transportmiddel, oppmerksom på en mulig kritisk tilstand gjennom en visuell og/eller hørbar og/eller annen type varsling eller alarm.

Kritiske situasjoner, dvs. varslings- og/eller alarmsituasjoner, kan blant annet være tilstander hvor det måles en entydig tendens til kraftendring over tid og/eller plutselige endringer som overstiger definerte terskelverdier og/eller endringsmønstre i oppspenningskraften som indikerer utilstrekkelig fastspenning, forankring eller sikring og dermed kan føre til farlige situasjoner over tid. Bådeøkende og minkende kraftendring kan gi opphav til alarm. For å finne entydige endrings-tendenser er sensorenheten fortrinnsvis innrettet til å filtrere bort, dvs. unnlate fra vurdering, raske svingninger i oppspenningskraften som for eksempel kan skyldes ujevn veibane, svinger eller humper, men ta vare på og vurdere alle endringer som gjenspeiler et uønsket endringsmønster og/eller som overskrider definerte terskelverdier.

Ved hjelp av sensorenheten, som fortrinnsvis rapporterer til en eller flere eksterne enheter, vil en operatør av et transportmiddel hele tiden ha full kontroll med kreftene som virker på surringsmateriellet og dermed oversikt over tilstanden i surringsmateriellet.

Sensorenheten i samsvar med oppfinnelsen har den fordelen at den på en enkel måte kan anordnes til eksisterende surringsmateriell eller integreres i nye surringsmateriell, samt at den er anvendelig på mange typer surringsmateriell, så som strammestropper, kjettinger, tau, stag, wirer og lignende.

Sensorenheten har videre en kompakt og robust konstruksjon som gjør at den tåler støt og fuktighet, samt at den i mange tilfeller kan integreres/skjules i ulike deler av surringsmateriellet, slik at den er lite utsatt for skade.

Sensorenheten er fortrinnsvis innrettet for å ta i mot informasjon, så som endring av grenseverdier for kritiske situasjoner, endring av systemparametre, kalibrering, endring av ID-kode og lignende.

Sensorenheten er fortrinnsvis innrettet til å kunne rapportere om status for oppspenningskraft, systemparametre, strømforsyning og kommunikasjon, samt eventuelle feil og annen relevant informasjon til en ekstern enhet. Sensorenheten er også fortrinnsvis innrettet til å rapportere andre målte parametre som eksempelvis temperatur, luftfuktighet, akselerasjon med mer.

Den eksterne enheten som kommuniserer med sensorenheten har fordelaktig midler for lagring av måleverdiene slik at de senere kan overføres til ytterligere eksterne systemer, så som et bedriftskontrollsystem og/eller et flåtestyringssystem og/eller et rapportsystem.

I tillegg til de ovenfor nevnte egenskapene vil oppfinnelsen føre til økt bevissthet omkring kreftene som virker på surringsmateriell og festing/sikring/forankring av gods i forbindelse med transport. Dette vil i seg selv ha en forebyggende effekt ved at det gir operatøren et verktøy for bedre forståelse av hvordan kreftene virker under transporten og dermed kan kunnskapenøkes og surringsmateriellet bedre tilpasses det godset som transporteres.

Eksempel

Oppfinnelsen vil i det etterfølgende bli beskrevet i samsvar med utførelseseksempler med henvisning til Figurene, hvor Fig. la-b viser et eksempel på et tradisjonelt surringsmateriell i form av en strammestropp, henholdsvis sett ovenfra og fra siden, Fig. 2 viser ulike plasseringer av en sensorenhet i samsvar med oppfinnelsen for å overvåke tilstanden til surringsmateriellet,

Fig. 3a-c viser en første utførelsesform i samsvar med oppfinnelsen,

Fig. 4a-b viser detaljer ved måleprinsippet i den første utførelsesformen,

Fig. 5 viser et forenklet blokkskjema av et kretskort for sensorenheten,

Fig. 6a-b viser en andre utførelsesform i samsvar med oppfinnelsen,

Fig. 7a-b viser en tredje utførelsesform i samsvar med oppfinnelsen,

Fig. 8a-b viser en fjerde utførelsesform i samsvar med oppfinnelsen,

Fig. 9a-d viser en femte utførelsesform i samsvar med oppfinnelsen,

Fig. 10a-b viser en sjette utførelsesform i samsvar med oppfinnelsen,

Fig. lla-c viser en sjuende utførelsesform i samsvar med oppfinnelsen,

Fig. 12a-d viseren åttende utførelsesform i samsvar med oppfinnelsen,

Fig. 13a viser en tradisjonell strammeanordning i form av en kjettingstrammer,

Fig. 13b viser en niende utførelsesform i samsvar med oppfinnelsen, og

Fig. 13c viser en tiende utførelsesform i samsvar med oppfinnelsen.

Oppfinnelsens etterfølgende eksempelbeskrivelse vil hovedsakelig bli beskrevet med hensyn til surringsmateriell i form av strammestropper, men det er klart at oppfinnelsen også kan anvendes for andre surringsmateriell, så som kjettinger, ståltau, tauverk, stag eller lignende.

Surringsmateriell i form av en tradisjonell strammestropp med stramming er vist i Fig. la-b. Strammestropper som brukes til sikring av objekter på lastbærere er eksempelvis lagd av polyestertråd og/eller nylontråd vevd sammen til et bånd (vanligvis 50 eller 75mm bredt). Båndet er vanligvis delt inn i en lang del 12 (Fig. 2) (9-10m lang) som er i kontakt med objektet som skal sikres, og en kort del 13 (0.5m lang) som innehar en strammeanordning 15, som vist i Fig. la-b. Både den lange delen 12 og den korte delen 13 er fortrinnsvis forsynt med festemidler 14 ved en av endene, så som en festekrok (J-krok, T-krok, ring, osv.) eller andre egnete midler. Festemidlene 14, i det viste eksempelet en krok, er festet til båndet 13 ved at båndet 13 er lagt rundt krokens festeøye og sydd sammen med eksempelvis polyestertråd og/eller nylontråd. Den korte delen 13, som er vist i Fig. la-b, har en festekrok 14 i den ene enden og er forbundet med en strammeanordning 15 i den andre enden. Båndet 13 er lagt tredobbelt og sydd sammen med eksempelvis polyestertråd og/eller nylontråd, slik at det dannes etøye/en løkke 16,17 i hver ende av båndet 13, der festekroken 14 går gjennom det ene øyet 16 og en festebolt 18 hos strammeanordningen 15 går gjennom det andre øyet 17. Den lange delen 12 av strammestroppen er på sammen måte forsynt med en festekrok 14 gjennom et øye 16 ved den ene enden. Strammestroppens to deler, dvs. lang del 12 og kort del 13 med strammeanordning 15, settes sammen ved at den løse enden av den lange delen 12 tres inn i strammeanordningen 15 på den korte delen 13, og båndet 12 strammes ved hjelp av et strammehåndtak 19. Dette er kjent teknikk og er derfor ikke ytterligere beskrevet her.

Henviser nå til Fig. 2 som viser mulige plasseringer av sensorenhet i samsvar med oppfinnelsen for å måle/overvåke tilstanden til en strammestropp som beskrevet ovenfor som er benyttet til å sikre et objekt 20 plassert på en lastbærer 21 forsynt med festeanordninger 22, så som et krok-feste. Som Fig. 2 viser, kan en sensorenhet i samsvar med oppfinnelsen plasseres på mange ulike steder, eksemplifisert gjennom viste steder i Fig. 2, for å overvåke tilstanden til strammestroppen. Med utgangspunkt i Fig. 2 vil nå ulike utførelsesformer av oppfinnelsen bli beskrevet.

Henviser nå til Fig. 3a-c som viser en første utførelsesform av oppfinnelsen som er tilpasset for plassering i forbindelse med strammeanordning 15 til surringsmateriellet, dvs. strammestroppen, som angitt som Pl i Fig. 2. Fig. 3a-b viser en sensorenhet 30 i samsvar med oppfinnelsen anordnet til en strammeanordning 15, mens Fig. 3c viser detaljer ved sensorenheten 30. I samsvar med en første utførelsesform av oppfinnelsen omfatter en sensorenhet 30 i samsvar med oppfinnelsen et elastisk deformerbart element i form av en hylse 31, et måleelement 32, strømforsyningsmidler 33, et elektronikkort 34, hvilke er innkapslet i et beskyttende hus 35 av egnet materiale. Det beskyttende huset er ikke vist i Fig. 3a-b.

Elektronikkortet 34, som er vist gjennom et forenklet blokkdiagram i Fig. 5, omfatter videre en eller flere måleforsterkere 36, en kontrollenhet 37 (for eksempel en mikrokontroller) og kommunikasjonsmidler 38, så som en radiosender (evt. også mottaker) eller alternativt kabler, samt nødvendig tilpassningselektronikk (ikke vist).

Sensorenhetens 30 beskyttende hus 35 har en størrelse og utforming som gjør at den på en enkel måte kan anordnes i løkken 17 i forbindelse med festebolten 18 til surringsmateriellet. Fortrinnsvis har huset 35 en dråpeform. Ved strammeanordningen 15 går båndets 13 ene øye 17 vanligvis rundt en festebolt 18.1 samsvar med en første utførelsesform av oppfinnelsen er sensorenheten 30 via hylsen 31 anordnet til strammeanordningens 15 festebolt 18, ved at festebolten 18 løper gjennom hylsen 31, slik at kreftene fra båndet 13 påfører hylsen 31 en elastisk deformasjon, asymmetrisk i forhold til hylsens 31 tverrsnitt. Fig. 4a og 4b viser henholdsvis hylsens 31 elastiske deformasjon ubelastet (Fig. 4a) og ved full belastning (Fig. 4b). Sensorenhetens 30 måleelement/- er 32 for strekk/trykk er anordnet på utsiden og/eller på innsiden av hylsen 31, fordelaktig på den siden som ikke er i kontakt med båndet 13, og sammenføyd med hylsen 31 på en slik måte at strekk i måleelementet 32 er representativt for strekk/trykk radielt i hylsen 31.

Målelementet 32 oppviser fortrinnsvis egenskaper til å endre elektrisk ledningsmotstand og/eller oppviser egenskaper til å endre kapasitans og/eller oppviser egenskaper til å endre induktans og/eller oppviser egenskaper til å endre et magnetisk felt og/eller oppviser egenskaper til å endre optisk kobling eller faseinformasjon med varierende oppspenningskraft og/eller strekk og/eller trykk og/eller bøyemoment og/eller skjærkraft og/eller oppviser egenskaper til å generere elektrisk potensial som følge av mekanisk påvirkning i en eller flere akser. Alternativt kan måleelementet 32 være en flerakset kraftsensor. Et eksempel på et måleelement som oppviser egenskaper til å endre elektrisk ledningsmotstand med varierende oppspenningskraft og/eller strekk og/eller bøyemoment og/eller skjærkraft er en strekklapp. Et eksempel på et måleelement som oppviser egenskaper til å generere elektrisk potensial er et piezoelektrisk element.

Ved at måleelementet 32 er f.eks. en strekklapp, så vil den elektriske ledningsmotstanden eksempelvis endres med varierende deformasjon av det elastiske elementet og/eller eksempelvis at den elektriske ledningsmotstanden endres på annen måte som følge av varierende oppspenningskraft.

Ved at måleelementet 32 oppviser egenskaper til å endre kapasitans, så vil kapasitansen mellom to elektroder endres ved at avstanden mellom elektrodene endres med eksempelvis varierende deformasjon av det elastiske elementet og/eller at eksempelvis deformasjon av det elastiske elementet påvirker kapasitansen mellom to faste elektroder i måleelementet og/eller eksempelvis at kapasitansen mellom to elektroder endres på annen måte som følge av varierende oppspenningskraft.

Ved at måleelementet 32 oppviser egenskaper til å endre induktans, så vil det elektromagnetisk feltet endres eksempelvis ved induksjon forårsaket av varierende deformasjon av det elastiske elementet og/eller eksempelvis at et elektromagnetisk felt endres ved induksjon på annen måte som følge av varierende oppspenningskraft.

Ved at måleelementet 32 oppviser egenskaper til å endre et magnetisk felt, så vil det magnetiske feltet eksempelvis endres med varierende deformasjon av det elastiske elementet og/eller eksempelvis at det magnetiske feltet endres på annen måte som følge av varierende oppspenningskraft.

Ved at måleelementet 32 oppviser egenskaper til å endre optisk kobling eller faseinformasjon, så vil den optiske koblingen i elementet og/eller faseinformasjonen eksempelvis endres med varierende deformasjon av det elastiske elementet og/eller eksempelvis at den optiske koblingen og/eller faseinformasjonen i elementet endres på annen måte som følge av varierende oppspenningskraft.

Måleelementet 32 inngår fortrinnsvis i en resistiv målebro, eksempelvis en Wheatstone's bridge, (ikke vist), og utgangen fra denne er et elektrisk målesignal som representerer strekket og/eller trykket i hylsens 31 tverrsnitt. Som vi kan se av Fig. 4a og 4b, vil forskjellen på ubelastet og full belastning gi en Ar som kan måles av måleelementet 32. Signalet fra måleelementet 32 tilføres deretter elektronikkortets 34 måleforsterker(e) 36 som forsterker opp signalet til et nivå som er tilpasset digitalisering og videre behandling.

Når oppspenningskraften i båndet 13øker vil det elektriske signalet øke proporsjonalt. Etter digitalisering vil måleverdiene representeres tallmessig, og kan behandles videre med egnet programvare av for eksempel en mikrokontroller 37 som er anordnet i forbindelse med elektronikkortet 34. Ulinearitet i målingene kan kompenseres ved at mikrokontrolleren 37 er innrettet med programvare for dette, slik at det oppnås en lineær sammenheng mellom oppspenningskraft og måleverdi i hele måleområdet. Målesignalet kan videre regnes om til metriske verdier (Kg) for oppspenningskraften dersom dette erønskelig. Programvaren i mikrokontrolleren 37 og/eller tilknyttet en ekstern enhet bestemmer hvor ofte det skal måles, og for å spare strøm kobles målebroen/ måleelementet til elektrisitet kun når det foretas målinger.

Fortrinnsvis er det i tillegg anordnet en innkapsling rundt surringsmateriellet som beskytter sensorenheten 30 mot fukt og skitt etter at den er anordnet i surringsmateriellet.

Hver sensorenhet 30 er i tillegg fordelaktig forsynt med en ID-kode som gjør den gjenkjennbar for en ekstern enhet.

I en første utførelsesform vist i Fig. 3a-c kan sensorenheten 30 hente ut kraftinformasjon mellom båndet 13 og strammeanordningens festebolt 18 uten at det introduseres et nytt element med ansvar for kraftoverføring, dvs. båndet 13 har fortsatt ansvaret.

Sensorenheten 30 kan dermed sende informasjon om lastsikringens tilstand til en ekstern enhet ved hjelp av at den er forsynt med egnete kommunikasjonsmidler 38 som fordelaktig er trådløse midler, så som en radiosender, men også kabler kan benyttes.

Henviser nå til Fig. 6a-b som viser en andre utførelsesform av oppfinnelsen som er tilpasset for anordning i forbindelse med festemidlene 14 til surringsmateriellet, dvs. festekroken eller festemiddelet anordnet på enden av den lange 12 og den korte 13 delen av strammestroppen, angitt som P2 i Fig. 2. Som vist i Fig. 6a omfatter festemidlene 14 her en bærende konstruksjon 40 som forbinder festekroken 14 til surringsmateriellet, dvs. båndet 12,13, via en festebolt 18. Sensorenheten 30 er utformet på samme måten som i den første utførelsesformen, men er i stedet for å være anordnet i forbindelse med strammeanordningen 15 anordnet i forbindelse med festemidlene 14, og i løkken 16. Sensorenheten 30 vil dermed virke på samme måte som i den første utførelsesformen, bortsett fra at man her måler oppspenningskreftene enten ved festemidlene 14 for den korte delen av surringsmateriellet eller ved festemidlene enden av den lange delen av surringsmateriellet. Det bemerkes at det beskyttende huset 35 ikke er vist i Fig. 6a-b. Sensorenheten vil dermed virke på samme måte som i den forrige utførelsesformen.

Henviser nå til Fig. 7a-b som viser en tredje utførelsesform av oppfinnelsen som er tilpasset for anordning i forbindelse med strammeanordningen 15 til surringsmateriellet, som angitt som P3 i

Fig. 2.1 samsvar med den tredje utførelsesformen er sensorenheten 30 anordnet i strammeenheten 15. Ett eller flere målelementer 32 anordnet til eller integrert i en eller flere bærende konstruksjoner 41 av strammeanordningen 15. Måleelementet/-ene 32 er på samme måte som i de forrige utførelsesformene forbundet med et elektronikkort 34 og strømforsyning 33 som er innkapslet i et hus 35 som er tilpasset for å anordnes til strammeanordningen 15, fortrinnsvis mellom to bærende konstruksjoner 41 av strammeanordningen 15, slik at sensorenheten 30 ligger beskyttet i strammeanordningen 15. Fordelen med denne plasseringen er at sensorenheten 30 er godt beskyttet og at det er strammeanordningen 15 som er nøkkelkomponenten i lastsikringssystemet i forhold til varsling og måling av tilstanden i surringsmateriellet. Det fører også til at strammeenheten 15 kan benyttes på andre bånd 13, da slitasjedeler som bånd dermed kan byttes ut og man kan beholde strammeanordningen 15 med sensorenheten 30.

Måleelementet/-ene 32 i denne utførelsesformen vil fange opp strekk og/eller trykk og/eller bøyemoment og/eller skjærkraft i strammeanordningen 15 proporsjonalt med oppspenningskraften. Sensorenheten fungerer ellers på samme måte som i de forrige utførelsesformene.

Henviser nå til Fig. 8a-b som viser en fjerde utførelsesform av oppfinnelsen som er tilpasset for anordning i forbindelse med festemidlene 14 til surringsmateriellet, angitt som P4 i Fig. 2. Sensorenheten 30 kan anordnes til eller integreres i selve festemiddelet 14. Ett eller flere måleelementer 32 er anordnet til eller integrert i en eller flere bærende konstruksjoner 40 av festemiddelet 14, slik at det kan måle strekk og/eller trykk og/eller bøyemoment og/eller skjærkraft i festemiddelet 14. Måleelementet/-ene 32 er på samme måte som i de forrige utførelsesformene forbundet med et elektronikkort 34 og strømforsyning 33 som er innkapslet i et hus 35 som er tilpasset for å anordnes til festemiddelet 14, fortrinnsvis i mellom to bærende konstruksjoner 40 av festemiddelet 14, slik at sensorenheten 30 ligger beskyttet i festemiddelet 14 og blir en kompakt og solid enhet. Fordelen med denne plasseringen er høy grad av integrasjon og beskyttelse for sårbare komponenter, samt at båndet 12,13 kan byttes ved slitasje. Denne løsningen er egnet for festemidler 14 både på kort 13 og lang del 12 av surringsmateriellet.

Henviser nå til Fig. 9a-d som viser en femte utførelsesform av oppfinnelsen som er tilpasset for anordning av sensorenheten 30 i forbindelse med et mellomledd 50 som kan anordnes mellom strammeanordningen 15 og den korte 13 delen av surringsmateriellet (Fig. 9a-b), som angitt som P5 i Fig. 2, eller mellom festemidler 14 for surringsmateriellet og den korte 13 eller lange 12 delen av surringsmateriellet (Fig. 9c-d), dvs. strammestroppen, som angitt som P6 i Fig. 2. I Fig. 9a-b er vist bruken av et mellomledd 50 mellom strammeanordningen 15 og kort 13 del av et surringsmateriell, hvor mellomleddet 50 er tilpasset for festing til strammeanordningen 15 via bærende konstruksjoner 51 av mellomleddet 50 ved hjelp av festebolter 18.1 Fig. 9c-d er vist bruken av et mellomledd 50 mellom et festemiddel 14 og kort 13 eller lang 12 del av et surringsmateriell, hvor mellomleddet 50 er tilpasset for festing til bærende konstruksjoner 40 av festemiddelet 14 via bærende konstruksjoner 51 av mellomleddet 50 ved hjelp av festebolter 18.1 den femte utførelsesformen er ett eller flere måleelementer 32 anordnet til eller integrert i en eller flere bærende konstruksjoner 51 av mellomleddet 50. Måleelementet/-ene 32 er på samme måte som i de forrige utførelsesformene forbundet med et elektronikkort 34 og strømforsyning 33 som er innkapslet i et hus 35 som er tilpasset for å anordnes til mellomleddet 50, fortrinnsvis mellom to bærende konstruksjoner 51 av mellomleddet 50, slik at sensorenheten 30 ligger beskyttet i mellomleddet 50. Fordelen med denne utførelsesformen er at den er lett å montere i allerede eksisterende stroppemateriell uten at store modifikasjoner trengs annet enn å sette inn et mellomledd 50 av kjent type hvortil sensorenheten anordnes. Sensorenheten vil dermed på samme måte som beskrevet ovenfor måle strekket og/eller trykket og/eller bøyemomentet som virker på mellomleddets 50 bærende konstruksjoner 51.

Henviser nå til Fig. 10a-b som viser en sjette utførelsesform av oppfinnelsen, som er tilpasset for anordning på et surringsmateriell, angitt som P7 i Fig. 2.1 samsvar med den sjette utførelses- formen omfatter systemet en lett avtakbar enhet 60 som kan anordnes på selve surringsmateriellet, enten på kort 13 eller lang 12 del. Den avtakbare enheten 60 dannes av en bærende konstruksjon i form av eksempelvis to vertikale sideplater 61 og/eller topp- og/eller bunnplater (ikke vist), mellom hvilke sideplater 61 strekker seg anleggspunkter 62,(eksempelvis bolter) hvor anleggspunktene 62 er fordelt utover langs de vertikale sideplatene 61, slik at ved anordning buktes og tres surringsmateriellet inn i den avtakbare enheten 60 og festes på egnet måte eksempelvis ved at midtre anleggspunkt/bolt fjernes og settes tilbake etter at båndet er lagt på plass (ikke vist). Det er klart at den avtakbare enheten 60 kan dannes av en annen konstruksjon som er egnet til å sammenbinde de vertikale anleggspunktene 62. Båndet 12,13 kan for eksempel ligge an mot den avtakbare enheten i tre punkter eksempelvis rundt tre bolter 62, i mønsteret "under, over og under", dvs. surringsmateriellet ligger an mot tre punkter i den avtakbare enheten 60, slik at det genereres et bøyemoment og/eller en skjærkraft i den avtakbare enhetens 60 bærende konstruksjon 61 når surringsmateriellet strekkes. Den avtakbare enheten 60 er videre forsynt med en sensorenhet 30 som beskrevet i utførelsesformene ovenfor, dvs. at sensorenheten 30 omfatter måleelementer 32, samt strømforsyning 33 og elektronikkort 34 innkapslet i et beskyttende hus 35. Måleelementene 32 kan anordnes på flere måter for å måle strekk-/trykkspenning og/eller skjærspenning avhengig av designet. I det viste eksempelet er måleelementene 32 anordnet til eller integrert i de langsgående sideplatene 61. Ellers virker sensorenheten som beskrevet i utførelsesformene ovenfor. Fordelen med denne konfigurasjonen er at den er lett å sette på og ta av, slik at den kan flyttes og benyttes etter behov. Brukeren og/eller eieren av varslingssystemet kan lett ta av sensorenheten for å sikre investeringen hvis sikrings-materiellet overlates til annen bruker. En annen fordel med denne utførelsesformen er at den kan anvendes på strammestropper, wirer, tau, stag og lignende uten store modifikasjoner.

Henviser nå til Fig. lla-c som viser en sjuende utførelsesform i samsvar med oppfinnelsen som er tilpasset for anordning i selve surringsmateriellet, da spesielt i en strammestropp, fortrinnsvis nær enden av kort 13 eller lang 12 del, som angitt som P8 i Fig. 2. Et eksempel på anordning i forbindelse med kort 13 del av en strammestropp er vist i Fig. lla-c. Ett eller flere måleelementer 32 anordnes til eller integreres i et egnet materiale 70, så som eksempelvis en strekkplate, som kan integreres i selve surringsmateriellet, dvs. strammestroppen, eksempelvis ved at den sys inn mellom stroppelagene i den korte 13 eller den lange 12 delen av stroppen. Den korte delen av en strammestropp består vanligvis som nevnt ovenfor av tre lag som er sydd sammen med eksempelvis polyestertråd og/eller nylontråd. Elektronikkort 34 og strømforsyning 33 kan anordnes inne i stroppen sammen med måleelementene 32 eller i en egnet påbygging som buler ut fra stroppen, som er innkapslet på en egnet måte for beskyttelse eller iøyet/løkken 16,17 ved at måleelementene 32 anordnes i nærheten av disse. Strekkplaten vil strekkes sammen med stroppen og måleelementene vil på den måten kunne måle strekket i stroppen og dermed kreftene som virker på stroppen. Ellers virker sensorenheten på samme måte som i de øvrige utførelsesformene.

Henviser nå til Fig. 12a-d som viser en åttende utførelsesform av oppfinnelsen, som er tilpasset for anordning i forbindelse med festeanordninger 22 på en lastbærer 21, som angitt som P9 og P10 i Fig. 2. Lastbærere 21, så som gulv i lastebiler eller lignende, er forsynt med festeanordninger 22, så som krokfester 80.1 samsvar med en åttende utførelsesform vil nå to eksempler bli beskrevet.

Henviser nå til Fig. 12a-b som viser et første eksempel på anordning av en sensorenhet 30 til festeanordninger 22 hos en lastbærer 21, angitt som P9 Fig. 2. Festeanordningene 22 dannes av en bærende konstruksjon 80 som kan være opplagret i en opplagring 81 tilknyttet lastbæreren 21, så som eksempelvis under gulvet i på et lasteplan. Ett eller flere måleelementer 32 anordnes til eller integreres i festeanordningens 22 bærende konstruksjon 80. Måleelementet/-ene 32 er på samme måte som i de forrige utførelsesformene forbundet med et elektronikkort 34 og strømforsyning 33 som kan innkapsles i et hus (ikke vist) som er tilpasset for å anordnes til festeanordningen 22 og på denne måten skapes en kompakt og robust enhet. Alternativt kan elektronikkortet 34 og strøm-forsyningen 33 anordnes under lastbæreren 21 på en egnet måte. På denne måten kan måleelementene 32 måle strekk og/eller trykk og/eller bøyemoment og/eller oppspenningskraft og/eller skjærkraft i festeanordningens 22 bærende konstruksjon 80. Fordelen med denne konfigurasjonen er at sensorenheten 30 følger lastbæreren 21.1 tillegg vil posisjonen til hver sensorenhet være kjent, og det vil være enkelt og raskt for brukeren å identifisere hvilken sensorenhet en alarm gjelder, og dermed raskt kunne iverksette tiltak. En fordel med denne utførelses-formen er også at man enkelt kan benytte kabling for strømforsyning og/eller kommunikasjon med baseenhet dersom det skulle væreønskelig. Ved bruk av kabling mellom sensorenhetene på en lastbærer kan kommunikasjonen mellom lastbærer og en eller flere eksterne enheter i brukerens omgivelser eksempelvis foregå ved hjelp av trådløse midler så som radiosendere og/eller mottakere.

Henviser nå til Fig. 12c-d som viser et andre eksempel på anordning av en sensorenhet 30 mellom festeanordninger 22 og lastbæreren 21, angitt som P10 Fig. 2. Festeanordningene 22 er dannet på samme måte som i eksempelet beskrevet ovenfor, men i motsetning til at måleelementene 32 er integrert i eller anordnet til en bærende konstruksjon av festeanordningen 22, så er måleelementet 32 anordnet i opplagringen 81 av festeanordning 22 og/eller mellom opplagringen 81 av festeanordning 22 og lastbæreren 21. Fortrinnsvis er målelementet 32 i denne utførelsesformen et flerakset, eksempelvis et treakset måleelement 32. På denne måten kan måleelementet 32 måle strekk og/eller trykk og/eller bøyemoment og/eller skjærkraft som følge av oppspenningskraften i festeanordningen 22. Måleelementet/-ene 32 er på samme måte som i det forrige eksempelet forbundet med et elektronikkort 34 og strømforsyning 33, fortrinnsvis anordnet i og/eller under lastbæreren 21 på en egnet måte. Fordelen med denne utformingen er at sensorenheten 30 og målelementet 32 kan integreres i lastbærer 21 og for eksempel ligge skjult under lasteplanet i et transportmiddel. Sensorenheten 30 ligger dermed godt beskyttet, er fast posisjonert og er en integrert del av lastbæreren 21. Signalene kan overføres trådløst eller med kabel til en ekstern enhet og utformingen gir også muligheter for strømforsyning gjennom kabling. Ved bruk av kabling mellom sensorenhetene på en lastbærer kan kommunikasjonen mellom lastbærer og en eller flere eksterne enheter i brukerens omgivelser eksempelvis foregå ved hjelp av trådløse midler så som radiosendere og/eller mottakere. I tillegg vil fordelene nevnt ovenfor også gjelde for dette eksempelet.

Henviser nå til Fig 13a som viser en tradisjonell strammeanordning 100 som ofte benyttes i forbindelse med kjettinger, kjent som en kjettingstrammer. En vanlig kjettingstrammer 100 omfatter vanligvis en gjengehylse 101 ut fra hvilken gjengehylse 101 to strammeskruer 102 løper til hver sin side. Til hver strammeskrue 102 er det vanligvis anordnet et mellomledd 103 og til hvert mellomledd 103 er det anordnet festemidler 104, så som kjettingkroker. Gjengehylsen 101 er forsynt med innvendige gjenger (ikke vist) tilpasset strammeskruenes 102 gjenger. Videre er strammeanordningen 100 forsynt med en strammeskralle 105 anordnet til et skrallehjul 106 som er anordnet til gjenghylsen 101. Virkningen av strammeanordningen 100 er godt kjent og er derfor ikke ytterligere beskrevet her.

Henviser nå til Fig. 13b som viser en niende utførelsesform i samsvar med oppfinnelsen, hvor sensorenheten 30 er anordnet til eller integrert i kjettingstrammeren 100. Ett eller flere måleelementer 32 anordnes til eller integreres i gjengehylsen 101 til kjettingstrammeren 100, hvilken gjengehylse 101 vil være en bærende konstruksjon av kjettingstrammeren 100. Måleelementet/- ene 32 er på samme måte som i de forrige utførelsesformene forbundet med et elektronikkort 34 og strømforsyning 33 som kan innkapsles i et hus 35 som er tilpasset for å anordnes til kjettingstrammeren 100 og på denne måten skapes en kompakt og robust enhet. På denne måten kan måleelementene 32 måle strek og/eller trykk og/eller bøyemoment og/eller oppspenningskraft og/eller skjærkraft i kjettingstrammerens 100 bærende konstruksjon, som er gjengehylsen 101, proporsjonalt med oppspenningskraften. Fordelen med denne plasseringen er at sensorenheten 30 er knyttet til kjettingstrammeren 100 som er nøkkelkomponenten i lastsikringssystemet i forhold til varsling og måling av tilstanden i surringsmateriell med bruk av kjetting. Det fører også til at strammeenheten 100 kan benyttes på andre surringsmateriell, så som kjettinger, wirer lignende surringsmateriell. En fordel er også at slitasjedeler som kjettinger og wirer dermed kan byttes ut og man kan beholde kjettingstrammeren 100 med sensorenheten 30.

Henviser nå til Fig. 13c som viser en parallell løsning til løsningen blant annet beskrevet i Fig. 9a-d. I samsvar med en tiende utførelsesform av oppfinnelsen er en sensorenhet 30 anordnet til eller integrert i et mellomledd 103. Dette er også en utførelsesform som f.eks. kan benyttes i forbindelse med mellomledd for kjettinger og skjøteledd for wirer. I samsvar med en tiende utførelsesform er ett eller flere målelementer 32 anordnet til eller integrert i en bærende konstruksjon av et mellomledd 103. Måleelementet/-ene 32 er på samme måte som i de forrige utførelsesformene forbundet med et elektronikkort 34 og strømforsyning 33 som er innkapslet i et hus 35 som er tilpasset for å anordnes til mellomleddet 103, slik at sensorenheten 30 ligger beskyttet i mellomleddet 103. Fordelen med denne utførelsesformen er at den er lett å montere i eller i stedet for allerede eksisterende mellomledd 103 i forbindelse med kjettingstrammere 100, mellom ledd i kjettinger, skjøteledd for wirer eller lignende, uten at store modifikasjoner trengs annet enn å anordne en sensorenhet 30 til mellomledd 103 eller lignende. En fordel med denne utførelsesformen er at sensorenheten 30 vil følge kjettingstrammeren 100, kjettingen, wiren eller lignende.

Det skal også bemerkes at utførelsesformene beskrevet under Fig. 8a-b på samme måte kan implementeres i et surringsmateriell med kjettingstrammer, både i en festekrok som er anordnet nær til kjettingstrammeren og en krok som er anordnet ned mot festeanordningene på lastbæreren og et element plassert på et annet vilkårlig sted i surringsmateriellet.

De ovenfor beskrevne utførelsesformene kan på samme måte enkelt modifiseres til å anvendes eksempelvis på wirer med eller uten strammeanordninger eller tau med eller uten strammeanordninger eller andre elementer for kraftoverføring der strekk og/eller trykk og/eller bøye-moment og/eller oppspenningskraft og/eller skjærkraft representerer belastningen på elementene, ved bruk av de samme prinsippene som beskrevet ovenfor.

Friksjon mellom surringsmateriell og gods gjør at en i enkelte tilfeller fordelaktig kan benytte to eller flere sensorenheter pr. surringsmateriell for å få mer nøyaktige kraftmålinger på begge sider av det fastspente godset. Dette kan enkelt implementeres ved bruk av oppfinnelsen som muliggjør bruk av samme måleprinsipp på ulike deler av et surringsmateriell. En fordel med å benytte det samme måleprinsippet er at man dermed får samme type målinger og samme type evaluering av målingene og man får dermed et uniformt system for å måle/overvåke tilstanden i surringsmateriell.

Det skal til slutt klargjøres at flere av de ovenfor beskrevne utførelsesformene fint kan kombineres og dermed kan oppfinnelsen benyttes til å overvåke surringsmateriell av ulike typer som er kombinert med hverandre.

Modifikasjoner

Selv om beskrivelsen er basert på strammestropper og kjettingstrammere, spesielt med henseende på lastebiler eller tilhengere, er det klart at oppfinnelsen kan benyttes på alle typer transportmidler. Brukere av oppfinnelsen kan derfor være alle som driver med transport, så som transportselskaper, lastebileiere, rederier, flyselskap, forsvaret osv. Oppfinnelsen kan benyttes i tilknytning til alle typer transport og med alle typer lastbærere der det er behov for å sikre godset med surringsmateriell så som eksempelvis ved transport på vei, bane, sjø og i lufta.

Det blir stadig mer fokus på sikring av last på skip, der forskyvning av last kan ha store konsekvenser. Oppfinnelsen vil derfor være til stor nytte for overvåkning av lastsikring på skip. Eksempelvis vil sikring av verdifull last på forsyningsskip til offshorevirksomheten være en aktuell anvendelse.

Sikring av kjøretøy om bord på ferger er også et mulig bruksområde, hvor det kan være et krav til festestropper mellom kjøretøyets hjul og båtdekk, og en kontinuerlig overvåkning av denne innfestingen vil gi tidlig varsling om sviktende stramhet i surringen.

Andre mulige bruksområder kan være innfestinger og forankringer som for eksempel overvåkning av festewirer til master, samt fortøyninger til oppdrettsanlegg, skjellanlegg og båter. Oppfinnelsen kan også benyttes til overvåkning av belastning i forankring av masterigg på seilbåter for dermed å finne optimal seilføring og seilkurs, samt å få tidlig varsel om for høy belastning på riggens forankring. Sensorenheten kan også brukes som en trådløs veiecelle ved løfting med kran eller vinsj. Sensorenheten kan også brukes til å varsle om endringer i belastningen på bærende konstruksjoner, eksempelvis for oppdrettsanlegg, tribuner, golv og tak der sensorenheten inngår i et element med hensikt å feste og/eller sikre og/eller forankre nevnte konstruksjoner. Dette viser at det er mange anvendelsesområder utover den primære, som er lastsikring.

Selv om det i de fleste tilfeller er foretrukket å ha trådløs kommunikasjon mellom sensorenhet og ekstern enhet, så kan det i stedet benyttes kabling. Dette er spesielt egnet dersom sensorenheten er anordnet som beskrevet i Fig. 12a-d.

Andre varianter enn utførelsesformene beskrevet ovenfor kan lett framkomme ved nye kombinasjoner av plasseringer og andre egnede konstruksjonselementer.

Det deformerbare elementet trenger ikke være en hylse som beskrevet i eksempelet. Det deformerbare elementet vil ha en form og størrelse tilpasset utførelsesformen. Eksempelvis kan sensorenhetens hus utgjøre det deformerbare elementet. Det deformerbare elementet kan også være plassert ekstern for sensorenheten, eksempelvis kan det deformerbare elementet være et langstrakt rektangel eller en kule som er plassert i en løkke i et strammebånd eller det kan være plassert eksempelvis i et mellomledd for en kjetting som tillater noe bevegelse i normalretningen slik at det elastiske elementet påvirkes av denne bevegelsen og dermed kan si noe om oppspenningskraften. Eksempelvis kan man også tenke seg et elastisk element anordnet mellom to bærende konstruksjoner integrert i surringsmateriellet slik at det påvirkes når surringsmateriellet strammes. Dette viser at det elastiske elementet kan ha mange ulike utforminger og at beskrivelsen aven hylse ikke må tolkes som en begrensning.

Måleelementet kan videre eksempelvis være en integrert del av elektronikkortet ved at det eksempelvis er anordnet til elektronikkortet som en komponent og/eller utformet som en del av elektronikkortets banemønster slik at det fanger opp strekk og/eller trykk og/eller bøyemoment og/eller oppspenningskraft og/eller skjærkraft i selve elektronikkortet og/eller i et beskyttende hus og/eller i innstøpingsmassen og/eller et tilknyttet deformerbart element.

Ved industriell utnyttelse av oppfinnelsen vil høy grad av integrasjon være ønskelig og prinsippene beskrevet i søknaden vil bli kombinert og anvendt på en måte som er effektiv med hensyn på byggevolum, plassering, strømtrekk, materialbruk og tilvirkningskostnader. Prinsippene kan derfor bli anvendt i både stor og liten fysisk utforming, eksempelvis kan sensorenheten bli integrert i en elektronikkrets der måleelementet med nødvendige elementer og/eller strøm-forsyningsmidler er integrert.

Strømforsyningsmidler kan være lokalt lagret energi i form av primærbatterier og/eller sekundærbatterier og/eller kapasitive lagringsmedier og/eller distribuert energi fra enhver type strømkilde. Strømforsyningen kan også komme fra et elektromagnetisk felt som omgir sensorenheten med egnet frekvens og styrke for energidistribusjon og datakommunikasjon.

Claims

1. Sensorenhet (30) for overvåkning av tilstanden til surringsmateriell, så som strammestropper, kjettinger, ståltau, tauverk, stag eller lignende, som benyttes til festing og/eller sikring og/eller forankring av minst ett objekt (20), hvilket surringsmateriell fortrinnsvis omfatter festemidler (14, 104) og fortrinnsvis omfatter midler (15,100) for stramming av surringsmateriellet, hvilken sensorenhet omfatter minst ett måleelement (32),karakterisert vedat sensorenheten (30) omfatter: - minst ett elastisk deformerbart element (31), til hvilket er anordnet minst ett måleelement (32), hvilket deformerbare element (31) er tilpasset for å: - anordnes til en bolt (18) i forbindelse med surringsmateriellets strammemidler (15), bolt (18) for et mellomledd (50) for surringsmateriell, bolt (18) for festemidler (14) for surringsmateriell eller forankringsanordninger (22), eller - anordnes i en løkke (16,17) dannet av surringsmateriell rundt en bolt (18) i forbindelse med surringsmateriellets strammemidler (15), bolt (18) for et mellomledd (50) for surringsmateriell, bolt (18) for festemidler (14) for surringsmateriell eller forankringsanordninger (22); eller - minst ett strekkbart element (70), til hvilket måleelementer (32) er anordnet eller at det strekkbare elementet i seg selv utgjør et strekkbart måleelement, hvilket strekkbare element (70) og måleelementer (32) er integrert i eller anordnet til surringsmateriellet, surringsmateriellets festemidler (14,104), mellomledd (50) for surringsmateriell eller forankringsanordninger (22); hvilke måleelement (32) via det deformerbare elementet (31), det strekkbare elementet (70) eller det strekkbare måleelementet er innrettet for å måle oppspenningskraft rett etter oppspenning eller statisk strekk eller trykk som opptrer aksialt på surringsmateriellet på et gitt tidspunkt uten å påvirke surringsmateriellet.

2. Sensorenhet i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat det deformerbare elementet (31) oppviser en hovedsakelig sirkulær form, så som en hylse, i normaltilstand.

3. Sensorenhet i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat det strekkbare elementet (70) er en strekkplate.

4. Sensorenhet i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat minst to måleelementer (32) er anordnet til det deformerbare elementet (31) eller det strekkbare elementet (70) for å summere kreftene over et areal, samt er koblet til en forsterker som summerer signaler og avgir et signal som representerer belastningen over et areal.

5. Sensorenhet i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat det deformerbare elementet (31) eller det strekkbare elementet (70) er forsynt med egenskaper til å måle kraft over et areal.

6. Sensorenhet i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat målelementene (32) er to eller flere strekklapper og at minst to strekklapper er anordnet vinkelrett på hverandre på det deformerbare elementet (31) eller det strekkbare elementet (70).

7. Sensorenhet i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat måleelementene (32) anordnet til det deformerbare elementet (31) eller det strekkbare elementet (70) inngår i en målebro, hvilken målebro kan bestå av både passive og aktive elementer.

8. Sensorenhet i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat den omfatter minst ett deformerbart element (31) eller strekkbart element (70) som kan utsettes for økende skjærspenning medøkende strekk eller trykk, hvilket element (31, 70) er forsynt med måleelementer (32) for måling av skjærspenning.

9. Sensorenhet i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat sensorenheten (30) omfatter et beskyttende hus (35) tilpasset for anordning i løkker (16,17) dannet av surringsmateriell som strekker seg om bolter (18) for strammemidler (15), mellomledd (50) eller festemidler (14) tilpasset for å omslutte deformerbare elementer (31) eller strekkbare elementer (70).

10. Sensorenhet i samsvar med patentkrav 9,karakterisert vedat det beskyttende huset (35) er dannet som en del av det deformerbare elementet (31) eller det strekkbare elementet (70), slik at det deformerbare elementet (31) eller det strekkbare elementet (70) og det beskyttende huset (35) danner en deformerbar innkapsling hvortil måleelementene (32) er anordnet, hvilken innkapsling er tilpasset for anordning i løkker (16,17) dannet av surringsmateriell som strekker seg om bolter (18) for strammemidler (15), mellomledd (50) eller festemidler (14).

11. Sensorenhet i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat sensorenheten (30) omfatter et elektronikkort (34).

12. Sensorenhet i samsvar med ett av patentkravene 1-11,karakterisert vedat elektronikkortet (34) er dannet av et deformerbart materiale, samt at elektronikkortet (34) er anordnet eller integrert i et deformerbart beskyttende hus (35), til hvilket elektronikkort (34) er anordnet måleelementer (32) for å måle oppspenningskraft rett etter oppspenning eller statisk strekk eller trykk som opptrer aksialt på surringsmateriellet på et gitt tidspunkt via det deformerbare huset (35) og det deformerbare elektronikkortet (34) uten å påvirke surringsmateriellet.

13. Sensorenhet i samsvar med ett av patentkravene 1-12,karakterisert vedat elektronikkortet (34) omfatter minst en måleforsterker (36) og at sensorenheten (30) omfatter: - en kontrollenhet (37), så som en mikrokontroller, hvilken kontrollenhet (37) er forsynt med programvare for styring og kalibrering av sensorenheten (30), programvare for behandling av måleverdier fra måleelementer (32) og fortrinnsvis programvare for å kompensere for ulinearitet og skalering i målingene, samt forsynt med grenseverdier for kritiske situasjoner, programvare for analyse av måleverdiene i forhold til forhåndsdefinerte parametre for kritiske situasjoner for å finne egenskaper og trender i måleverdiene over tid, eller et mønster som antyder at et objekt er sikret for dårlig på et tidlig tidspunkt, og - kommunikasjonsmidler (38), så som en radiosender og/eller mottaker eller lignende.

14. Sensorenhet i samsvar med ett av patentkravene 1-13,karakterisert vedat sensorenheten (30) omfatter et egnet måleoppsett, så som en Wheatstone's målebro, hvilket måleoppsett er forbundet med elektronikkortet (34) og strømforsyningsmidlene (33), hvilket måleoppsett er innrettet for å: - skape et elektrisk målesignal fra måleelementet (32), - skape ballanse for forsterkning av differanse mellom et signal og en referanse, - kompensere for ujevnheter i fordeling av krefter, - øke følsomheten og korreksjon for sideeffekter, og/eller - kompensere for utvidelse i vertsmateriale som følge av temperaturendringer.

15. Sensorenhet i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat sensorenheten (30) omfatter et akselerometer.

16. Sensorenhet i samsvar med ett av patentkravene 1-15,karakterisert vedat målelementet (32) oppviser minst en av følgende egenskaper: - egenskaper til å endre elektrisk ledningsmotstand, - egenskaper til å endre kapasitans, - egenskaper til å endre induktans, - egenskaper til å endre et magnetisk felt og/eller oppviser egenskaper til å endre optisk kobling eller faseinformasjon, med varierende oppspenningskraft rett etter oppspenning eller statisk strekk eller trykk som opptrer aksialt på surringsmateriellet på et gitt tidspunkt, og/eller - egenskaper til å generere elektrisk potensial som følge av mekanisk påvirkning i en eller flere akser.

17. Sensorenhet i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat sensorenheten (30) er forsynt med en ID-kode/krypteringsmidler; samt innrettet for: - å ta i mot informasjon, så som endring av grenseverdier for kritiske situasjoner, kalibrering og endring av ID-kode, - innrettet for kommunikasjon med minst en ekstern enhet, enten via kabling og/eller trådløst, og/eller - å sende informasjon om status for surringsmateriellet, status for strømforsyning, feil og/eller annen relevant informasjon til minst en ekstern enhet.

18. Sensorenhet i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat sensorenheten (30) omfatter midler for måling og rapportering av andre målte parametre av interesse, så som temperatur, luftfuktighet eller akselerasjon; og/eller varsle om tyveri eller svinn av sikrede objekter (20).

19. Fremgangsmåte for overvåkning av tilstanden til surringsmateriell, så som strammestropper, kjettinger, ståltau, tauverk, stag eller lignende, som benyttes til festing og/eller sikring og/eller forankring av minst ett objekt (20), hvilket surringsmateriell fortrinnsvis omfatter festemidler (14, 104) og fortrinnsvis omfatter midler (15,100) for stramming av surringsmateriellet, hvilken fremgangsmåte utføres ved hjelp av en sensorenhet (30),karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter å måle oppspenningskraft rett etter oppspenning eller statisk strekk eller trykk som opptrer aksialt på surringsmateriellet på et gitt tidspunkt uten å påvirke surringsmateriellet, ved benyttelse av minst en: -sensorenhet (30) hvilken omfatter minst ett elastisk deformerbart element (31), til hvilket er anordnet minst ett måleelement (32), hvilket deformerbare element (31) er tilpasset for å anordnes til en bolt (18) i forbindelse med surringsmateriellets strammemidler (15), bolt (18) for et mellomledd (50) for surringsmateriell, bolt (18) for festemidler (14) for surringsmateriell eller forankringsanordninger (22), eller anordnes i en løkke (16,17) dannet av surringsmateriell rundt en bolt (18) i forbindelse med surringsmateriellets strammemidler (15), bolt (18) for et mellomledd (50) for surringsmateriell, bolt (18) for festemidler (14) for surringsmateriell eller forankringsanordninger (22); -en sensorenhet (30) hvilken omfatter minst ett strekkbart element (70), til hvilket måleelementer (32) er anordnet, eller at det strekkbare elementet i seg selv utgjør et strekkbart måleelement, hvilket element (70) og måleelementer (32) er integrert i eller anordnet til surringsmateriellet, surringsmateriellets festemidler (14,104), mellomledd (50) for surringsmateriell eller forankringsanordninger (22); eller - en sensorenhet (30) hvilken omfatter et beskyttende hus (35) tilpasset for anordning i løkker (16,17) dannet av at surringsmateriell (30) strekker seg om bolter (18) for strammemidler (15), mellomledd (50) eller festemidler (14) eller forankringsanordninger (22), hvilket hus (35) er dannet av deformerbart materiale, i hvilket hus (35) er anordnet eller integrert et elektronikkort (34) dannet av et deformerbart materiale, til hvilket deformerbare hus (35) eller deformerbare elektronikkort (34) er anordnet måleelementer (32).

20. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 19,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter å kombinere målinger fra ulike typer sensorenheter (30) for å tilveiebringe flere uavhengige måleresultater som grunnlag for tolkning av variasjoner i oppspenningskraft rett etter oppspenning eller statisk strekk eller trykk som opptrer aksialt på surringsmateriellet på et gitt tidspunkt, samt for å unngå at friksjonskraft over et oppspent objekt (20) ikke medfører feil målinger.

21. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 19,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter minst ett av følgende trinn: - forsterke og linearisere signalet fra måleelementet, - digitalisere og mellomlagre måleverdier, - linearisere og/eller skalere og/eller filtrere målinger, - analysere måleverdiene i forhold til forhåndsdefinerte parametere for kritiske situasjoner for å finne egenskaper og trender i måleverdiene over tid, eller et mønster som antyder at et objekt er sikret for dårlig på et tidlig tidspunkt, - sende informasjon om tilstanden til surringsmateriellet og/eller en alarm til minst en ekstern enhet, og/eller - kommunisere med minst en ekstern enhet for tilstandsformidling og/eller mottak av styringsinformasjon.