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Schubmessung

Für den Bau von ROVs ist es sehr interessant mal den Schub der Eigenbauthruster zu messen.
Zu diesem Zweck werden die Thruster an einer Kraftmesseinrichtung befestigt. Diese besteht im wesentlichen aus einer Wägezelle mit Dehnungsmessstreifen. Durch die einwirkende Kraft verbiegt sich die Wägezelle und diese Verbiegung wird durch die Messstreifen in eine Widerstandsänderung verwandelt.Diese Widerstandsänderung wird zusammen mit dem Motorstrom gemessen und ergibt das Strom/Schubdiagramm.
Die Wägezelle mit Messstreifen wurden einer billigen Digitalhandwaage von Voltcraft ( Conrad Best.- Nr 124148-62,€ 37,37 ) entnommen. Um den recht kleinen Schub mit guter Auflösung messen zu können wird die Kraftwirkung mit einem Hebel vergrößert. Kalibiert wird die Messeinrichtung durch Auflegen von Gewichten auf den Messhebel.
die Voltcraft-Waage
Die Wägezelle mit Dehnungsmessstreifen
Messplatine mit
Arduino-Platine
Kalibrationsmessung
Da die Ausgangsspannung der Messbrücke ziemlich klein ist wird sie mit zwei Operations-Verstärkern verstärkt bevor sie mit einem Arduino digitalisiert wird. Der Arduino Nano übernimmt auch die Ansteuerungs des Motors über einen L298 Brückentreiber.
Motor- und Messdaten werden über die RS232 Schnittstelle an den PC gesandt. Als Wasserdichter Motor wurde eine modifizierte Bilgepumpe verwendet wie sie auch bei den Thruster Verwendung findet
   
Man sieht dass bei der Vierblattschraube die günstigsten Verhältnisse vorliegen. Bei einem Strom von 2,5 Ampere ergibt sie ca. 3 Newton Schub. Die Rennschraube macht 4,5 Newton braucht dazu aber 5 Ampere. Schlecht ist der Wirkungsgrad des Lüfterrads das bei 5 Ampere nur 3,5 Newton Schub bringt.