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  • »norbert-walter« ist der Autor dieses Themas

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161

Dienstag, 1. Mai 2018, 23:32

@all

So, nun bin ich wieder zurück. Gestern ging mein Boot mit einer bösen Überraschung im wahrsten Sinne des Wortes zu Wasser. Nachdem das Boot eingekrant wurde stand binnen Sekunden 4cm Wasser über den Bodenbrettern. Was für ein Schock! Wie sich später herausstellte hatte sich Regenwasser im Boot angesammelt. Da es sehr buglastig aufgebockt war (10...15°), konnte das Regenwasser der Plicht nicht wie gewöhnlich über die Ablaufrinnen ablaufen und kam über die Bodenluke ins Boot und hatte sich dort im Bug angesammelt. Wäre das Boot auf der Wasserlinie aufgebockt gewesen, wäre nicht passiert. Das hätte der Hafenbetreiber aber wissen müssen. Er hatte mein Boot vom Trailer auf den Bock umgesetzt, um neues Antifouling aufbringen zu können. Dass war natürlich eine riesen Sauerei. Das Gröbste ist jetzt wieder in Ordnung. Zum Glück ist nicht viel zu Schaden gekommen.

Der Mast liegt jetzt im Mastlager, so dass ich nächstes Wochenende einiges für den Windsensor vorbereiten kann.

Diese Woche werde ich noch ein paar neue Teile für die Windsensoren drucken.

@Riggse:

Wie sieht es jetzt bei Dir aus?

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162

Mittwoch, 2. Mai 2018, 22:24

@all

Der Drucker läuft. Pro Tag kann ich einen Windsensor ausdrucken. Das weiße PLA-Filament von Geeetech läßt sich perfekt drucken.

Ich habe noch einmal den kompletten Windsensor mit den POM-Glas-Kugellagern zusammengebaut. Das Spiel ist erwartungsgemäß größer, der Leichtlauf aber fantastisch. Das bekommt man mit den Edelstahl-Kugellagern nicht hin. In Kroatien hatte ich noch einmal einen direkten Vergleich zwischen einem Paddle-Windsensor und einem Halbschalen-Windsensor. Dadurch, dass der Halbschalen-Windsensor ein Widerstandsläufer ist, ist die Drehzahl ungefähl 5x langsamer als bei einem Paddle-Windsensor. Der Paddle-Windsensor dreht auch schon bei sehr geringen Windgeschwindigkeiten, wo der Halbschalen-Windsensor noch nicht richtig losdreht. Der Paddle-Windsensor ist eher was für schwache Winde, da er dort schon früh losdreht. Bei Starkwind dreht das Teil aber wie irre mit 15.000 U/min und die Trägheitskräfte spielen eine große Rolle und man benötigt viel Kraft um den Windsensor aus der Richtung zu drehen. Daher müssen die Teile sehr klein gehalten werden, damit die Kräfte zum Wegdrehen in die Windrichtung nicht zu groß werden. Bei den Profiteilen werden dann nicht ohne Grund auch gleich zwei Leitfahnen benutzt.

Als Anhang noch ein Bild von meinem 3D-Drucker. Da werden gerade die Halbschalen gedruckt. Man sieht recht gut das Stützgeflecht als Unterbau, damit die Decke beim Drucken nicht durchhängt. Das Stützgelfecht läßt sich am Ende sehr leicht entfernen, da es nur eine leichte Verbindung mit dem Bauteil besitzt.
»norbert-walter« hat folgende Datei angehängt:
  • 3D_Drucker.jpg (1,21 MB - 51 mal heruntergeladen - zuletzt: 4. Juli 2018, 23:59)

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »norbert-walter« (2. Mai 2018, 22:49)


chrhartz

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163

Mittwoch, 2. Mai 2018, 23:06

Hallo Norbert,

sieht prima aus, Dein Projekt!

Ich bin fleißig am polieren, das Boot steht noch vor dem Haus. Der Salonteppich soll durch PVC ersetzt werden,
ein Kratzer am Unterwasserschiff ist zu füllen, Antifouling usw. usw. Kennt man ja. :)

Inzwischen bin ich ein bisschen weiter eingestiegen mit OpenPlotter und Node-Red. Ich kann jetzt meine Windfahne,
die per Bluetooth LE dreimal die Sekunde den Winkel sendet, in Node-Red einlesen und über UDP an OpenCPN
schicken. Die Anzeige erfolgt dort über das eingebaute Instrument.

Eigentlich recht einfach, wenn man es erstmal herausgefunden hat. Die Batterie wird ungefähr 3 1/2 Monate halten.
Ich habe Hinweise darauf gefunden, dass ich den Raspberry von der Windfahne aus sehen können müsste und
entsprechend das Advertising bleiben lassen könnte, wenn der aus ist. Dann sollte die Batterie fast zwei Jahre
lang halten.

Das werde ich die Tage mal testen. Bluetooth ist nicht so schlecht, man spart sich jegliche Kabelei und der Raspi
hat BT ja an Bord.

Viele Grüße,
Christian
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164

Donnerstag, 3. Mai 2018, 07:37

Hallo Norbert, welchen Slicer nutzt Du zum aufbereiten der Druckdaten? Der JGAurora scheint ja viel weniger Bausatz als der Anet A8 zu sein.

Gruß, Jörg!
Gruß, Jörg!

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165

Donnerstag, 3. Mai 2018, 10:46

@Kartoffelbrei:

Ich benutze Cura als Slicer. Das geht sehr gut. Habe aber keinen Vergleich zu anderen Slicern. Der JGAurora ist ein Bausatz aus China für 300 Euro. Die Verarbeitung ist sehr gut. Ebenso die Dokumentation und die Verpackung. Alle Teile sind excelent beschriftet und gut vorbereitet. Kein einziges Teil fehlt. Es waren sogar einige Schrauben mehr drin als notwendig. Ich war sehr überrascht wie gut der JGAurora druckt. Für den Zusammenbau habe ich ca. 10h benötigt. Es gibt eine sehr gute zweistündige Videoanleitung in der der Zusammenbau beschrieben ist. Die einzige Änderung die ich vogenommen habe ist eine stabile Sperrholzplatte auf den ich den JGAurora aufgeschraubt habe. Das senkrechte Portal ist damit sehr stabil. Ohne Sperrholzplatte meigt es zum Verwinden gegenüber dem Druckbett mit der Folge unsauberer Drucke (seitlicher Versatz oder Wellen in Senkrechten). Das Druckbett ist auch auf der Platte fixiert. Damit erhällt mal gute Druckergebnisse. Ich kann den Drucker nur empfehlen. Für das Geld ist das ein Prima Teil.

@chrhartz:

Wenn Du das mit Deinem Windsensor so hinbekommst, dass er eine Saison mit der Batterie durchhällt wäre das eine prima Sach für Boote mit legbaren Mast. Bei einem feststehenden Mast ist der Batteriewechsel sehr aufwändig. Da würde ich das Teil lieber an 12V anschließen. Alternativ könnte man vielleicht eine stärkere Litium-Batterie verwenden. Die hällt dann womöglich 5 Jahre durch. Solche Teile sind z.B. in den Wärmemengenzählern für Heizkörper verbaut. Die sind fest aufgelötet und die Einheit wird komplett entsorgt, wenn die Batterie leer ist. Was für eine Batterie verwendest Du denn?

chrhartz

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166

Donnerstag, 3. Mai 2018, 11:37

Hallo Norbert,

ich gebe Dir vollkommen Recht, wenn man nicht mal eben an einen Takelmast kann, sind batteriebetriebene Geräte
im Masttop keine gute Idee. Als ich das Teil entworfen habe, hatte ich auch nur kleine Segler im Hinterkopf. Größere
Boote haben sowieso das volle Programm im Mast - kleinere oft nur ein weißes Licht, auf den Seen haben Daysailor
manchmal gar keine Beleuchtung.

Faszinierend finde ich die Anbindung per Bluetooth und Node-Red. Jetzt kann ich tatsächlich auf dem Boot Schalter
und Sensoren unterbringen, ohne ein einziges Kabel ziehen zu müssen. Eine Idee war z.B. ein Clip wie eine Wäsche-
klammer, den man einfach auf das Zündkabel klemmt und der die Drehzahl vom Motor misst und per BT an den
Raspi schickt. Die Motortemperatur könnte der auch gleich messen, dann hängt eben noch ein Kabel aus dem Clip
heraus.

Ich habe einen CTC-Drucker mit zwei Druckköpfen und geheizter Platte. Der kostet inzwischen nur noch
250 EUR bei ebay. Auf der Platte habe ich noch eine spezielle Haftplatte, der Druck haftet ganz gut wenn die Platte heiß ist
und löst sich von selber, sobald sie abgekühlt ist. Die Unterseite meiner Drucke wird deshalb auch spiegelglatt und
eben.

Als Slicer verwende ich Simplify3D. Die Software ist zwar nicht kostenlos aber bisher das Beste, was ich gesehen
habe. https://www.simplify3d.com/

Viele Grüße,
Christian
Neptun 20, Segelnummer 950, Honda 5BFU, Liegeplatz Bernau/Chiemsee

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167

Donnerstag, 3. Mai 2018, 19:43

Hallo Cristian,

kannst Du noch einmal sagen was für eine Batterie Du benutzt? Das würde mich interessieren.

Norbert

chrhartz

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168

Donnerstag, 3. Mai 2018, 20:55

Hallo Norbert,

ich verwende eine CR2032. Die wird so um die 220 mAh haben.

Wenn der Prozessor vom BT-Modul läuft, verbraucht er ca. 15 uA im Schnitt. Das ist schon ein
ganz guter Wert. Man kann aber natürlich das Modul auch ganz schlafen legen, wie andere
Prozessoren auch.

Wenn man nur gelegentlich mal die Wassertemperatur senden will, muss der Prozessor ja
nicht ständig laufen. Dann kommt man vermutlich unter 1 uA.

Viele Grüße,
Christian
Neptun 20, Segelnummer 950, Honda 5BFU, Liegeplatz Bernau/Chiemsee

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169

Donnerstag, 3. Mai 2018, 21:14

Hallo Christian,

wenn Du so eine Batterie verwendest, dann hast Du 1200mAh @ 3V. Also fast die fünffache Batteriekapazität. Die gibt es auch als Hochtemperaturzelle mit einem Temperaturbereich von -20...+85°C. Damit kommst Du ca. 80.000 h oder 3333 Tage oder 9 Jahre hin. Nach 9 Jahren sollte man auch mal in den Mast steigen und die Verstagung kontrollieren ;) . Bei der Gelegenheit kann man dann auch eine Batterie tauschen.

Norbert

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chrhartz

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Donnerstag, 3. Mai 2018, 22:47

Hallo Norbert,

ist schon richtig, aber die Platine ist bereits fertig und ich habe sicher noch 20 komplett bestückt herumliegen.

Ich habe das Projekt vor mehr als vier Jahren gemacht, da waren die 3d-Drucker noch nicht so verbreitet und
ich musste zusehen, wie ich alles mit meiner kleinen CNC-Fräse hinbekomme. Das Gehäuse durfte eben
nicht höher sein als mein Fräser lang... :)

Wenn das mit der Erkennung des Raspberrys funktioniert, kann ich das Advertising gezielt einschalten, sobald
der Raspi hochgefahren ist und zu Scannen beginnt.

Dann hält die Batterie fast zwei Jahre und ich kann mir den Luxus erlauben die Richtung z.B. 10x pro Sekunde
zu aktualisieren.

Dass der Raspberry so gut mit Bluetooth klarkommt finde ich prima. Ich hatte damals vier Projekte einstampfen
müssen weil der BT-Stack bei Android so miserabel war.

Ich habe noch Platinen mit dem Gewittersensor von Austriamicrosystems fertig bestückt herumliegen. Die könnte
ich auch mal an den Raspi anbinden. Der Sensor empfängt bei 500 KHz die Charakteristischen Störungen, die
Blitze erzeugen und errechnet die Entfernung.

Im Openmarine Forum hatte erst jemand gezielt nach dem Sensor gefragt. Nur leider kann man sich nicht mehr
anmelden, weil der Admin das Capcha von Google nicht erneuert hat.

Viele Grüße,
Christian
Neptun 20, Segelnummer 950, Honda 5BFU, Liegeplatz Bernau/Chiemsee

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171

Freitag, 4. Mai 2018, 13:27

@all

ich habe heute ein Angebot aus China zur Fertigung der Metallteile erhalten. Kostenmäßig wird es nur günstig bei hohen Stückzahlen (1000 Stk.). Bei 10 Stück je Teil sind die Kosten aber immer noch günstiger als wenn ich die Teile in Deutschland produzieren würde. Die Fertigungszeit beträgt 4 Wo. zuzüglich Versand. Aus Zeitgründen habe ich mir vorerst Aluminium- Rohmaterial sowie einen Fräser bestellt und werde die ersten Teile bei meinem Kollegen fertigen lassen.

3 Sätze der 3D-Druckteile für den Windsensor sind jetzt fertig. Bis nächste Woche habe ich dann 5 Sätze zusammen. Dann fehlen nur noch die Metallteile. Die kommen dann aber auch noch recht schnell.

Norbert

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172

Sonntag, 6. Mai 2018, 23:53

@all

ich war heute noch einmal am Boot und habe mir die Situation am Masttop angesehen. Mein Halter für den Alustab ist etwas zu klein dimensioniert. Der wird vermutlich nicht die Kräfte aufnehmen können, wenn sich der Mast bewegt und der Sensor hin und her schaukelt. Ich habe den Halter noch einmal überarbeitet. Er ist jetzt breiter D=30mm und höher H=50mm. Als Gewinde verwende ich jetzt M10. Dann geht ein 4mm Loch mitten durch ohne die Stabilität zu beeinträchtigen. Ich muss mal schauen, ob mein Kollege mir das Teil bis Mittwoch fertigen kann. Am Donnertag bin ich wieder vor Ort. Dann will ich alles anbauen.

Als ich im Mastlager der Marina war ist mir ein besonderer Windsensor aufgefallen der nur ein Schalenrad hatte. An einer Schale von dreien war eine kleine Fahne dran. Die diente zur Bestimmung der Windrichtung. Das Funktionsprinzip ist auch ziemlich tricky. Wenn sich das Schalenrad dreht, dann wird die Fahne abgebremst, wenn sie entgegen der Windrichtung läuft. Läuft die Fahne mit der Windrichtung, so wird sie beschleunigt. Die Rotation des Schalenrades bei Wind ist durch die Fahne nicht gleichmäßig und folgt einer Sinusfunktion. Es wird die exakte Rotationsgeschwindigkeit für eine Umdrehung ausgewertet und die Sinusfunktion aufgezeichnet. Der Nulldurchgang des Sinus enthält die Information zur Windrichtung. Da vermutlich ein Zwei-Quadranten-Magnetfeldsensor benutzt wid, lassen sich gleichzeitig die Windgeschwindigkeit und Windrichtung bestimmen. Welche Genauigkeit mit der Windrichtungsbestimmung erreicht werden kann ist mir noch unbekannt. Kennt jemand von Euch so einen Windsensor und weiß vielleicht die Bezeichnung und den Hersteller? Die Idee ist auch ganz brauchbar. Um die Unwucht auszugleichen gab es an der gegenüberliegenden Stelle der Fahne ein Ausgleichsgewicht.

@chrhartz:

Die Batterie CR2030 die Du verwendest hat einen Durchmesser von 20mm. Die größere Batterie hat einen Durchmesser von 17mm. Vom Formfaktor her passt die große Batterie doch super zu Deiner Platine. Verlängere doch einfach das Gehäuse um die Länge der Batterie. Dann hast Du Deinen Bluetooth- Langzeitsensor. Das Gehäuse kann man ja 3D drucken. Dann brauchst Du Dir eigentlich keine Sorgen mehr um den Batterietausch machen.

@Riggse:

Ich habe mir noch einmal das Bild von Deinem Mast mit der Windex-Befestigung angesehen. Ich denke auf die Art können wir den Windsensor nicht befestigen. Dafür sind die Kräfte zu groß. Das muss stabiler sein. So wie das aussieht ist das eine Blechzunge auf die die Stützhülse geschraubt ist und von unten fixiert eine Art Klammer den Windexstab in der Nut. Richtig? Könntest Du mit dem neuen Halter von mir auch klar kommen und den eventuell befestigen?
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StefanL

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173

Montag, 7. Mai 2018, 02:05


Kennt jemand von Euch so einen Windsensor und weiß vielleicht die Bezeichnung und den Hersteller?
Der kleine Raymarine i40 und der Vorgänger ST40 sehen so aus.
--
Stefan

DirkHH

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174

Montag, 7. Mai 2018, 09:14


Kennt jemand von Euch so einen Windsensor und weiß vielleicht die Bezeichnung und den Hersteller?
Der kleine Raymarine i40 und der Vorgänger ST40 sehen so aus.

Ja genau. So einen ST40 Sensor hatte ich an meinem Boot, leider defekt. Ich habe versucht ihn zu reparieren.

Der innere Aufbau ist sehr simpel aber Trickreich:
Auf der Welle sitzt innen ein Ring der eine Gabellichtschranke unterbricht. Der Trick ist das die Unterbrechnungen nicht gleichmäßig sind sondern unterschiedlich. So nach dem Motto "Kurz - Kurz - Lang - Lang". Da bei mir die Kugellager defekt waren, war dieser Ring zerstört und hatte auch die Gabellichtschranke beschädigt.

Die zweite Trickreiche Sache war die Anbindung über nur zwei Adern.
Im Instrument sitzt eine Stromquelle und eine Strommessung. Über die beiden Adern wird die Masteinheit (Gabellichtschranke & Transistoren) mit Spannung versorgt. Bei "Durchgang" an der Gabellichtschranke sorgte diese dafür das ein höhrer Strom floss. So wurde das Drehsignal strommoduliert übertragen. Die Masteinheit hatte also keine Intelligenz, das alles machte die Anzeigeeinheit.

Da allerdings die Auflösung der Windrichtung mit nur 10° sehr bescheiden ist, zusätzlich bei mir auch die Logge (auch ST40) defekt war, habe ich die Sache nicht weiter verfolgt und ein neues Nexus System eingebaut.

VG Dirk

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Montag, 7. Mai 2018, 09:21

@DirkHH:

Hallo Dirk, hättest Du vielleicht noch ein paare Bilder von den Innerein des Sensors? Waren ein oder zwei Kugellager verbaut? Und was für ein Typ von Kugellager war es (Metall, POM-Glas)?

Norbert

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Montag, 7. Mai 2018, 11:40

@all:

Ich habe heute die Mechanikteile in China zur Fertigung in Auftrag gegeben. Mal schauen, ob die Qualität ähnlich gut ist wie bei den Platinen.

DirkHH

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Montag, 7. Mai 2018, 15:04

@DirkHH:
Hallo Dirk, hättest Du vielleicht noch ein paare Bilder von den Innerein des Sensors? Waren ein oder zwei Kugellager verbaut? Und was für ein Typ von Kugellager war es (Metall, POM-Glas)?
Norbert

Hallo Norbert,
das waren zwei Metalllager. Meiner Meinung nach 0815 Typen.
Ich schau mal ob ich heute Abend noch ein paar Bilder finde.
VG Dirk

DirkHH

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Montag, 7. Mai 2018, 17:43

@DirkHH:
Hallo Dirk, hättest Du vielleicht noch ein paare Bilder von den Innerein des Sensors? Waren ein oder zwei Kugellager verbaut? Und was für ein Typ von Kugellager war es (Metall, POM-Glas)?
Norbert

Hallo Norbert,
das waren zwei Metalllager. Meiner Meinung nach 0815 Typen.
Ich schau mal ob ich heute Abend noch ein paar Bilder finde.
VG Dirk

Ich habe nachgeschaut: Leider keine Bilder mehr vorhanden :-(
Die Lager hatten die Abmessungen 8 x 3 x 4 (Aussen x Innen x Breite) Da hatte ich 10 Stück gekauft und jetzt noch vier in der Bastelkiste...

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Sonntag, 13. Mai 2018, 19:49

@DirkHH:

Hallo Dirk, vielen Dank für Deine Infos.

@all:

So, dieses WE bin ich endlich dazu gekommen den Windsensor am Mast anzubringen. Das war zwar noch ein bischen Arbeit, ging dann aber schnell vonstatten. Leider hat sich bein meinem weißen Windsensor herausgestellt, dass die magnetische Blende zur Bestimmung der Windrichtung nicht richtig funktioniert. Das kleine Metallblech soll den Magneten gegenüber dem Sensor abschatten, wenn die Blende vorbeiläuft. Über die Position des kleinen Magneten in der Nut muss die richtige Position zur Blende eingestellt werden. Momentan finde ich keine geeignete Position bei der der Magnet korrekt abgeschattet wird. Ich werde die Blende noch einmal überarbeiten müssen. Entweder liegt es an der Blechdicke oder der Magnet ist zu weit weg oder hat ein geringeres Magnetfeld. Alternativ könnte ich die Blende auch etwas anders gestalten oder an der Außenseite anbringen. Daher musste der Windsensor wieder runter und der Mast konnte noch nicht aufgestellt werden.

Frage an Euch: Hat jemand eine PeteBros Windsensor und weiß wie dort der Magnet genau abgeschattet wird? In dem Patent ist das nicht eindeutig ersichtlich. Dier 2D-Zeichnung gibt da nicht viel her. Suber wäre, wenn jemand ein Foto hätte.
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Montag, 14. Mai 2018, 09:05

Hallo Norbert, ich glaube, der Kollege hat das gleiche Problem gehabt. Die Metallblende war wohl zu dünn.
Gruß, Jörg!

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