Drucksensoren sind wesentliche Sicherheits- und Logistikausrüstungen in einer Reihe von Unterwasseranwendungen. Beim Sporttauchen ist ein zuverlässiger Tiefenmesser oder eine Taucheruhr entscheidend, um die Tauchtiefe abzuschätzen und einen sicheren Auf- und Abstieg zu gewährleisten.

In der Vergangenheit waren viele Taucheruhren und Tiefenmesser analoge Designs. Digitale Drucksensoren haben mehrere Vorteile gegenüber analogen Sensoren und können einfach mit Tauchcomputern verbunden werden, die Informationen von mehreren Sensoren kombinieren.

Ein digitaler Drucksensor besteht aus dem Sensorelement; Bei Drucksensoren ist dies häufig ein piezoresistives Element und ein Wandler, um die Sensorantwort in ein digitales Signal zur Verarbeitung umzuwandeln. Digitale Sensoren können sehr kompakt sein, ohne bewegliche Teile und können in rauen und korrosiven Umgebungen, einschließlich Salzwasser, eingesetzt werden. Piezoresistive Sensoren eignen sich besonders gut für aquatische Messungen, da sie nur wenige Einschränkungen hinsichtlich ihrer Betriebstiefe haben.¹

Übliche Anwendungen solcher Drucksensoren umfassen Sonarbojen, manchmal auch als Sonobuoys bekannt, Tank- und Ozeantiefenmessungen, Taucheruhren und Angeln.

Verdienst Sensorsysteme

Merit Sensor Systems ist ein führender Experte für Si-Drucksensoren für eine Reihe von Anwendungen, einschließlich Tauch- und Süßwasserarbeiten. Merit Sensor Systems bietet mehrere unterschiedliche Sensorgeräte mit unglaublich kleinen Stellflächen und extrem niedrigem Stromverbrauch an. Der geringe Stromverbrauch ist für viele entfernte aquatische Anwendungen unerlässlich, da die Geräte batteriebetrieben sein müssen und eine Batterielebensdauer von vielen Stunden benötigen.

Für Sonarbojen, einsetzbare Geräte, die Sonarsignale verwenden, um vorbeifahrende U-Boote und Schiffsverkehr zu lokalisieren oder Gezeitenbedingungen zu überwachen, hat Merit Sensor Systems Drucksensoren entwickelt, die die herkömmliche Draht-/Leitungstechnologie ersetzen können. Normalerweise wird eine Boje mit einer Drahtspule ausgebracht, die das Gerät mit einem Schwimmer an der Oberfläche verbindet, und die Länge des Drahts wird verwendet, um die Tiefe des Geräts abzuschätzen. Da sich der Ozean jedoch ständig bewegt, ist die Kabelverschiebung aufgrund seitlicher Auslenkungen des Geräts im Wasser oft ein schlechtes Maß für die Tiefe. Ein Drucksensor kann stattdessen genauere Tiefenmessungen liefern, indem er den lokalen Wasserdruck misst.

Für Sonarbojen bietet Merit Sensor Systems eine Reihe geeigneter Sensoren an, darunter die HTS 1510-Serie, hat das TR-Serie und für begrenztere Betriebstiefen die extrem niedrige Leistung MS-Serie. All dies sind äußerst kompakte, leichte Sensoren, die problemlos in eine Reihe von Geräten integriert werden können und viele Stunden Dauerbetrieb bieten. Die HTS-Serie wird in Kürze auch über einen Sleep-Modus verfügen, damit die Akkulaufzeit weiter geschont werden kann.

Alle Serien von Merit Sensor Systems sind extrem medienkompatibel mit einer Reihe von Wasserumgebungen und -bedingungen. Der MS-Serie ist für zusätzlichen Schutz mit Gel gefüllt und aufgrund seiner kompakten Bauweise wurde es erfolgreich in Taucheruhren eingesetzt. Der MS-Serie ist eine erschwingliche Option mit ausgezeichneter Stabilität über einen großen Temperaturbereich und ist außerdem RoHS-konform.

Tiefe berechnen

Warum eignen sich Drucksensoren so gut zur Gewinnung von Tiefeninformationen? Da die Dichte des Wassers ebenso wie die Schwerkraft in den meisten Umgebungen konstant ist, ist der Unterwasserdruck direkt proportional zur Eintauchtiefe. Mit integrierter Elektronik für die Verarbeitung kann ein Drucksensor diese Druckmesswerte schnell in eine Messung der Eintauchtiefe oder sogar des örtlichen Wasserstands umwandeln.

Tauchcomputer können eine Reihe von Druckinformationen anzeigen und verarbeiten, von verbleibenden Gasständen in Atemflaschen bis hin zur Tauchtiefe. Einige Tauchcomputer verwenden dies, um die verbleibende sichere Zeit für einen Tauchgang zu berechnen.

Alle Drucksensorserien von Merit Sensor Systems können als Teil digitaler Systeme integriert werden, aber die HTS 1510-Serie hat die Wahl zwischen digitalen oder analogen Ausgängen.

Wichtig für Live-Tiefenberechnungen, alle Drucksensoren haben eine Startzeit von 10 ms, falls Geräte schnell neu gestartet werden müssen. Jeder Drucksensor wiegt weniger als 2 g, einschließlich aller erforderlichen Schutzgehäuse und Halterungen, insbesondere für Salzwasseranwendungen.

Diese Drucksensoren zeichnen sich durch ihr Potenzial aus, hochgenaue Messungen mit nur 0.5 % FS Lebensdauerdrift, unglaublich niedriger Druck- und Temperaturhysterese durchzuführen. Ganz gleich, ob Sie einen Drucksensor benötigen, der die höchsten Sicherheitsstandards für manuelles Tauchen erfüllen kann, oder einen schnell ablesbaren Sensor für die Online-Überwachung von Wassertanks rund um die Uhr, Merit Sensor Systems hat etwas zu bieten.

Das HTS 1510-Serie, hat das TR-Serie und der MS-Serie Sie haben jeweils unterschiedliche Designs und Gehäuse, um sie für bestimmte Aufgaben zu optimieren. Die MS-Serie ist ein oberflächenmontiertes Keramikgerät. Die voll kompensierte TR-Serie ist ein direkter Mediendruckwächter, der für Plug-and-Play mit vorhandenen Geräten entwickelt wurde. Die HTS1510-Serie ist ein Rückseitendruckwächter, der auf der Oberfläche montiert und in vorhandene Steuerplatinen integriert werden kann.

Wenden Sie sich noch heute an Merit Sensor Systems, um herauszufinden, wie ihre hochmodernen Drucksensoren in Ihre Unterwassergeräte integriert werden können.

Referenzen: (Die Referenzliste bleibt in der wissenschaftlichen Zitierweise erhalten)

1. Büttgenbach, S., Constantinou, I., Dietzel, A., & Leester-Schädel, M. (2020). Fallstudien in Mikromechatronik. In Fallstudien zur Mikromechatronik. https://doi.org/10.1007/978-3-662-61320-7

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