Warum präzise Feuchte- und Temperaturmessungen bei Offshore-Anwendungen entscheidend sind

Wie man Betriebssicherheit, Effizienz und Vorhersehbarkeit gewährleistet

Viele Menschen auf der ganzen Welt sind seit langem der Meinung, dass die Briten vom Wetter besessen sind. Auch wenn das vielleicht ein wenig unfair ist, so ist es doch wahr, dass, wenn sich zwei Briten treffen, eines der ersten Gesprächsthemen das Wetter ist. Eine vor einigen Jahren durchgeführte Umfrage ergab, dass etwa 90 % der Briten mindestens einmal alle sechs Stunden über das Wetter sprechen.

Aber nicht nur die Briten wollen wissen, was die Vorhersage bringen wird. Nach Angaben des Forschungsunternehmens Statista wird sich der weltweite Umsatz im Wettermarkt - im Wesentlichen Wetter-Apps - bis 2027 auf 2,7 Milliarden Dollar belaufen, während Untersuchungen von YouGov herausfanden, dass ein schnell wachsender Anteil der Amerikaner - weit über 50 % im Jahr 2022 - Wetter-Apps mehrmals am Tag nutzt.

Für die meisten Menschen ist die Wettervorhersage interessant und potenziell nützlich für die Planung ihrer Aktivitäten. Für Fachleute, die in anspruchsvollen industriellen Anwendungen arbeiten, ist die Genauigkeit jeder Vorhersage jedoch entscheidend für die betriebliche Sicherheit und Effizienz.

Dies gilt insbesondere für den Offshore-Sektor, wo Wetterüberwachungsstationen in großem Umfang eingesetzt werden, um wichtige Daten für den Betrieb auf See, die Öl- und Gasexploration, die Erzeugung erneuerbarer Energien und die wissenschaftliche Forschung zu liefern. Tätigkeiten wie die sichere Planung von Hubschrauberflügen zu Offshore-Ölplattformen, die Errichtung von Windturbinen und die Routenplanung von Frachtschiffen hängen alle von einer genauen und detaillierten Kenntnis der bevorstehenden Wetterbedingungen ab.

Die Bedeutung der Messung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit

Offshore-Wetterstationen verfügen in der Regel über eine Reihe von Sensoren und Datenverarbeitungssystemen, die häufig über GPS und Satelliten weltweit vernetzt sind, um eine äußerst detaillierte Echtzeitüberwachung und hochpräzise kurz- und langfristige Vorhersagemodelle zu erstellen.

Ein Schlüsselfaktor ist dabei die Fähigkeit, sowohl die Temperatur als auch die Luftfeuchtigkeit genau zu messen, da diese für eine zuverlässige Wettervorhersage von grundlegender Bedeutung sind. Beispielsweise helfen Temperaturmessungen den Meteorologen, die Verteilung der Wärme in der Atmosphäre und damit die Temperaturgradienten zu verstehen, die die atmosphärische Zirkulation antreiben und die Entwicklung von Windmustern, Sturmbildung und Wettersystemen im Laufe der Zeit beeinflussen.

In ähnlicher Weise gibt die Messung der Luftfeuchtigkeit das Volumen des Wasserdampfs in der Luft an. Dies ist ein entscheidender Faktor, um zu verstehen, wie sich Wolkenformationen, Niederschläge und Unwetter wie Gewitter und Hurrikane entwickeln werden. Genaue Feuchtigkeitsmessungen tragen wesentlich zur Vorhersage dieser Phänomene bei, indem sie potenzielle Bereiche der Instabilität in der Atmosphäre anzeigen.

Temperatur- und Feuchtigkeitsmesslösungen für Offshore-Wetterstationen

Jedes Wetterüberwachungsinstrument, das auf See eingesetzt wird, muss per definitionem so robust sein, dass es auch den härtesten Bedingungen standhält. Dazu gehören extreme Temperaturen, stürmische Winde, Schnee, Eis und Salznebel. Gleichzeitig müssen diese Geräte aber auch empfindlich genug sein, um geringfügige Änderungen der Temperatur oder Luftfeuchtigkeit zu erkennen, zuverlässige und über längere Zeiträume konstante Messungen zu liefern und klein und leicht zu sein, damit sie problemlos in einer kompakten Wetterstation untergebracht werden können.

Dies ist eindeutig eine Herausforderung für Sensorhersteller, die wir jedoch mit der Entwicklung unseres neuesten HC2A-S3A kombinierten Temperatur- und Feuchtefühlers überwunden haben.

Wie viele unserer Feuchtigkeitssensoren verwendet auch dieses Gerät eine bewährte dreischichtige Sensorkonstruktion, bei der ein feuchtigkeitsdetektierendes dielektrisches Material zwischen zwei geladenen Elektroden angeordnet ist. Änderungen der Luftfeuchtigkeit beeinflussen die Impedanz des dielektrischen Materials und damit den Strom, der durch den Sensor fließt. Der HC2A-S3A geht noch einen Schritt weiter, indem er spezielle Beschichtungen und Verbindungstechnologien einsetzt, die das Sensorelement vor extremen Bedingungen schützen, ohne seine Leistung in Bezug auf Genauigkeit, Hysterese und Reaktionsgeschwindigkeit auf Umweltveränderungen zu beeinträchtigen.

Diese Konstruktion hat den Vorteil, dass sie die Sensordrift minimiert, die jetzt in sauberer Luft auf unter 1% rh/Jahr reduziert wurde, mit einer Genauigkeit von ±0,8% rh bei 23°C und einer Ansprechzeit von weniger als 15 Sekunden. Die Temperaturmessung reicht von -100 bis +200°C, mit einer Genauigkeit von ±0,1°C und einer Langzeitstabilität von besser als 0,1°C/Jahr. Darüber hinaus ist es uns gelungen, die Sensoreinheit zusammen mit der zugehörigen Signalaufbereitungselektronik und den externen analogen und digitalen Kommunikationsanschlüssen in einem kleinen, leichten Gehäuse unterzubringen.

Der HC2A-S3A ist einer unserer zahlreichen Sensoren und Systeme für den Einsatz in anspruchsvollen Offshore-Anwendungen. Jedes Gerät wird durch einen umfassenden weltweiten Vertriebs- und technischen Kundendienst unterstützt.

Mit 60 Jahren Erfahrung in der Entwicklung von Temperatur- und Feuchtetechnik sind wir Anwendungsexperten für alle Feuchte- und Temperaturmessungen in anspruchsvollen Anwendungen. Wenn Sie Ihre Anforderungen besprechen möchten, dann bitte kontaktieren Sie unser Team noch heute. 

Wussten Sie schon

Es ist inzwischen allgemein anerkannt, dass der Klimawandel unsere globalen Wettermuster erheblich verändert und zu extremeren und unvorhersehbareren Bedingungen führt.

So führt beispielsweise der Temperaturanstieg zu einer verstärkten Verdunstung von Wasser in die Atmosphäre. Dies führt zu schwereren und häufigeren Stürmen, Wirbelstürmen und Starkregenereignissen. Umgekehrt kommt es in einigen Teilen der Welt zu lang anhaltenden Dürreperioden, da höhere Temperaturen und veränderte Niederschlagsmuster die lokalen klimatischen Bedingungen stören.

Die Polarregionen sind besonders betroffen. Die Arktis erwärmt sich inzwischen doppelt so schnell wie der globale Durchschnitt, was zur Eisschmelze führt und die Meeresströmungen verändert. Dies beeinflusst die Wettersysteme weltweit und führt zu Temperaturschwankungen und extremen Wetterereignissen, während wärmere Ozeane stärkere tropische Stürme und Hurrikane begünstigen.

All dies erhöht den Bedarf an effektiver, genauer und detaillierter Wetterüberwachung, insbesondere an präzisen Messungen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, wenn wir erfolgreich Modelle erstellen und mit den sich ändernden Klimamustern umgehen wollen.

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