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Wirksame Eindämmung von Geräuschen und Schwingungen auf See

Efficient noise and vibration reduction at sea

Die Untersuchung von mechanischen Geräuschen und Schwingungen im Bemühen um deren Eindämmung und Unterdrückung dient sowohl dem Passagierkomfort als auch einer gesteigerten Zuverlässigkeit und Dauerfestigkeit der Komponenten. Das Strukturverhalten und die vielen Lärm- und Vibrationsquellen werden charakterisiert, um die Leistung zu verstehen und zu optimieren. Bei ihren Untersuchungen stützen sich die Ingenieure auf Drucksensoren, wasserdichte Beschleunigungssensoren und Körperschallsensoren aus dem Hause Kistler – darunter IEPE- und Miniatursensoren sowie rauscharme Varianten.

Je nach Antriebsart des Schiffs gehen Geräusche und Schwingungen in erster Linie von Motoren und Turbinen aus und werden von betrieblichen Faktoren wie Beladung, Wetterverhältnissen und Seegang oder auch Fahrmanövern beeinflusst. Diese Phänomene werden mit rauscharmen 1- und 3-Achsen-Beschleunigungssensoren untersucht, die im Falle von Tauchsystemen wasserdicht sein müssen.

Exakte Messung der Leistung der Schiffsschraube

Nach dem Motor stellt die Schiffsschraube die bedeutendste Quelle für Schwingungen im Schiff dar. Zur Berücksichtigung aller damit in Zusammenhang stehenden Phänomene werden bei der Prüfung von Schiffsschrauben in der Regel Druckschwankungen, Schwingungen und Geräuschentwicklung erfasst. Zahlreiche dieser Tests werden an Modellen in Kavitationstunnels, mitunter jedoch auch an realen Schiffen durchgeführt.

Für die Messung überaus kleiner Druckschwankungen (bis hinab zu wenigen Mikrobar) werden bevorzugt piezoelektrische Drucksensoren eingesetzt, die auch hohe statische Druckniveaus aushalten. Zwecks Analyse und Vergleichs akustisch optimierter Schiffsschrauben werden die Schwingungen unmittelbar am Propeller gemessen.

Frontbündige Sensoren zur Messungen von Druckschwankungen

Mit hochempfindlichen frontbündigen piezoelektrischen Drucksensoren (wie jenen der Modellreihe 601C) lassen sich selbst Druckschwankungen von nur wenigen Mikrobar aufnehmen. Bei Bedarf ist die Verwendung von IP68-Kabelsystemen möglich.

Wasserdichte Beschleunigungssensoren

Beschleunigungssensoren müssen mitunter im Innern des Tunnels montiert werden, wo sie unmittelbar mit Wasser in Berührung kommen. In solchen Fällen bedarf es Sensoren der Schutzart IP68, die eine Wasserdichtigkeit bis zu Druckwerten von 10 bar sicherstellen. Vor der Auslieferung werden alle als wasserdicht angebotenen Beschleunigungssensoren von Kistler im Werk Druckwassertests unterzogen.

Messen von Körperschall

Tritt Kavitation auf, so werden mitunter Frequenzen oberhalb von 20 kHz erfasst. In solchen Fällen bedarf es Sensoren mit einem messbaren Frequenzbereich bis zu 1 MHz.