Aufbau
Die FerryBox befindet sich im Maschinenraum mitte steuerbord. Im oberen Teil der FerrBbox befindet sich Elektronik (abschließbarer Schrank), der untere Teil beinhaltet Sensorik und Aktorik..
Wassersystem
Die 4H-FerryBox ist ein autonomes Durchflussmesssystem das offen betrieben wird.
Am Einlass und Auslass der FerryBox ist jeweils ein Kugelhahn installiert, welcher den Übergang zu den Zu- und Ableitungen bildet.
Eine selbstansaugende Impellerpumpe mir Bronzegehäuse fördert das Messmedium über den Zulauf durch die Messstrecke. Dazu werden die Kugelhähne aktiv angesteuert.
Im System sind ein Drucksensor und Durchflussmesser integriert. Die Werte dieser Sensoren werden während der einzelnen Betriebszustände von der Software erfasst und überwacht.
Abhängig von Zeit und Ereignis kann die Ansteuerung der Kugelhähne zurückgenommen werden.
Der Betrieb der FerryBox starte automatisch, sobald das Schiff einen definierten Bereich um einen Hafen herum verlässt. Dementsprechend wechselt die FerryBox bei der Wiederkehr in den Hafen vom Mess- in den Standby-Modus.
Systemzustände
Standby
Ein- und Auslauf sind geschlossen und das gesamte System ist mit Frischwasser gefüllt. Die aktive Ansteuerung der Kugelhähne ist zurückgenommen (Stellung "ZU"). Auf dem Stellmonitor der Kugelhähne wird dieser Zustand mit einer roten LED signalisiert.
Um das System mit Frischwasser zu füllen wird also der Zulaufkugelhahn geschlossen und as Frischwasserventil für gewisse Zeit geöffnet.
Operate
Normalbetrieb der Anlage. Das Medium tritt durch den Kugelhahn "IN" in den Kreislauf ein, durchläuft die Messstrecke und verläst sie durch den Kugelhanh "OUT".
Geöffnete Kugelhähne werden auf dem Stellmonitor mit einer grünen LED signalisiert.
Cleaning/Reinigung
Zunächst wird die Strecke wie beim Modus "Standby" mit Frischwasser gefüllt. Im Anschluss werden über eine Dosierpumpe für einstellbare Zeit einige Milliliter 10%-ige Schwefelsäure hinzugegeben. Der Reinigungsvorgang wird i.d.R.einmal täglich durchgeführt. Nach Ablauf der Reinigung wird die Strecke erneut mit Frischwasser gespült.
Service
Die aktive Ansteuerung der Kugelhähne wird weggenommen. Die Kugelhähne fahren in den Zustand "ZU".
Durch Öffnen der Handkugelhähne für Restentleerung und Belüftung kann die Strecke fast vollständi geleert werden. In diesem Zustand können Sensoren ausgetauscht werden.
Sensorik
pH
pH Sensor EGA140 von Meinsberg
Zur Neukalibrierung die FerryBox in den "Service" Modus bringen. Nach der Entleerung kann die Elektrode durch Lösen der Verschraubung aus der Aufnahmeeinheit herausgezogen werden. In der Software unter "Log and States" die Registrierkarte "Calibration" öffnen.
O2
Optode Aanderaa Typ 3835, zur Messung der Sauerstoffkonzentration
Messprinzip: dynamische Lumineszenzlöschung durch molekularen Sauerstoff
Die Optode ist über eine Durchflusseinheit direkt in das Durchflusssystem integriert.
Zur Reinigung oder Wartung sollte das System in den Modus "Service" gebracht werden. Nach Entleeung des Systems kann die Optode durch Abschrauben des Deckels von der Durchflusseinheit aus dieser herausgezogen werden.
Die Versorgungsspannung muss zwischen 6 und 14 VDC betragen. Ausgabe der Messwerte erfolgt über die RS232 Schnittstelle, der Messbereich liegt zwischen 0-500 μMol bzw. 0-120% Sättigung.
Trübung/ Chlorophyll-a
Turnerdesigns Cyclops-7 Trübung/CHlorophyll-a
Versorgungsspannung für die Sensoren beträgt 3-15 VDC, Signalausgabe erfolgt als 0-5V
Temperatur/Salinität
Citadel TS-N Themosalinograph
Misst präzise Leitfähigkeit und Temperatur > hochgenaue Salgehalt , Schallgeschwindigkeits- und Dichtewerte
Ausgabe der Werte in ASCII über eine RS232 Schnittstelle
Zur Reinigung die Anschlussstutzen mit einem 8-32" Innensechskantschlüssel lösen. Reinigung der Citadel mit Nylon-Bürsten
Thermometer
Seabird SBE 38
Messbereich -5°C bis 35°C; Spannungsversorgung von 8-15 VDC per RS232 oder RS485-Schnittstelle an Rechner angeschlossen
Für Ausbau und Wartung das System vorher in den Service Modus fahren. Beide Handkugelhähne schließen. Das Anschlusskabel muss gelöst werden, im Anschluss die Sonde vorsichtig herausdrehen.
Die Sonde muss beim Herausziehen immer aufrecht und gerade gehalten werden.
Druck
Drucksensor Cerabar T PMP131 mit Polysiliziumsensor
Überwachung des Systemdrucks (hier 0-1bar)
Ausgangssignal 4-20mA
Durchfluss
Durchflusssensor ABB Miniflow
Sensor erzeugt SPannung, welche linear proportional zur Strömungsgeschwindigkeit ist. Spannung wird über zwei Elektroden im Messmedium aufgenommen.
Ausgangssignal 4-20mA
Elektronik
Komponenten
Steuerrechner 17"-Touchpanel-Industrie PC
Angeschlossen ist Baugruppenträger i87K5 der Firma ICPCon mit vier adressierbaren Einschubkarten, diese dienen zur Ansteuerung und Überwachung von Aktoren bzw. zur Erfassung und Weiterleitung analoger Signale
Modul i7188E8 setzt Ethernet auf 8-fach RS232 um, dient zur Anbindung der Sensoren
Datensytsem
Werte der Sensoren werden mit einstellbaren Intervallen mit den Positionsdaten verknüpft und als Datensatz abgelegt (als Textdatei)
Software ermöglicht erzeugung eines NMEA (National Marine Electronics Association) Datensatzes