Positionsmessung an Strahlrudern von Schiffen

Präzise Positionsrückmeldung für steuerbare Strahlruder

Große Schiffe sind häufig mit Strahlrudern ausgestattet, um beispielsweise beim An- und Ablegen oder bei Manövern auf engem Raum zusätzliche Quer- und Steuerkräfte zu erzeugen. Für eine zuverlässige Regelung muss die Steuerung jederzeit wissen, in welcher Position sich das Strahlruder beziehungsweise seine verstellbaren Komponenten befinden.

Potentiometrische Drehwinkelsensoren können die Winkelposition steuerbarer Strahlruder erfassen. Lineare Potentiometer eignen sich dagegen für die Positionsbestimmung linear bewegter Komponenten, beispielsweise verstellbarer Strahlruderblätter. Die mechanische Bewegung wird dabei in ein elektrisches Signal umgewandelt und an die Steuerung zurückgemeldet.

Drehwinkel- und Wegmessung passend zur Bewegung

Welche Sensortechnik eingesetzt wird, hängt von der konstruktiven Ausführung des Strahlruders ab. Bei einer rotierenden Bewegung wird die Winkelposition mit einem Drehwinkelsensor gemessen. Muss dagegen eine lineare Verstellung erfasst werden, kommt ein linearer Wegsensor zum Einsatz.

Potentiometrische Sensoren bieten dabei eine vergleichsweise einfache Integration und eine direkte Positionsrückmeldung. Je nach Anwendung stehen unterschiedliche Messbereiche, Bauformen und elektrische Ausführungen zur Verfügung.

Worauf ist bei der Auswahl der Positionssensoren zu achten?

Für eine zuverlässige Positionsmessung müssen Sensor und Strahlruder aufeinander abgestimmt sein. Besonders wichtig sind:

• Messbereich: Drehwinkel beziehungsweise linearer Messweg müssen die gesamte erforderliche Bewegung abdecken.
• Genauigkeit und Wiederholbarkeit: Die Anforderungen richten sich danach, wie präzise die Position für die Steuerung erfasst werden muss.
• Mechanische Integration: Bauform, Befestigung und Kopplung an die bewegte Komponente müssen zur Konstruktion passen.
• Umgebungsbedingungen: Temperatur, Feuchtigkeit, Vibrationen und die maritime Umgebung sind bei der Auswahl von Gehäuse und Schutzart zu berücksichtigen.
• Lebensdauer: Bei häufigen Stellbewegungen müssen die erwarteten Bewegungszyklen und die mechanische Belastung des Sensors berücksichtigt werden.
• Elektrische Schnittstelle: Ausgangssignal, Versorgung und Anschluss müssen mit der vorhandenen Steuerungs- und Auswerteelektronik kompatibel sein.

Gerade bei linearen Potentiometern sind eine saubere mechanische Führung und möglichst geringe Querkräfte wichtig für eine lange Lebensdauer.

Zuverlässige Rückmeldung für die Schiffssteuerung

Eine kontinuierliche Positionsrückmeldung ermöglicht es der Steuerung, die tatsächliche Stellung des Strahlruders mit der vorgegebenen Position abzugleichen. Dadurch können Stellbewegungen präzise geregelt und die Manövrierfähigkeit des Schiffes zuverlässig unterstützt werden.