Ανάπτυξη και έλεγχος πρωτότυπου μηχανισμού μεταβλητής πλευστότητας.

Abstract

Καθώς οι θαλάσσιες επιστήμες εξελίσσονται, απαιτούν όλο και ποιο ανεπτυγμένα τεχνολογικά μέσα με την βοήθεια των οποίων θα κάνουν το επόμενο βήμα. Η ανάγκη για συνεχή παρατήρηση του θαλάσσιου περιβάλλοντος σε μεγάλες κλίμακες χώρου και χρόνου, οδήγησε στην ανάπτυξη καινοτόμων τεχνολογιών που πλέον αποτελούν βασικό εργαλείο της θαλάσσιας έρευνας. Σε αυτήν την πτυχιακή εργασία παρουσιάζεται η μελέτη, η σχεδίαση και η κατασκευή ενός χαμηλού κόστους, παράκτιου αυτόνομου μηχανισμού μεταβλητής πλευστότητας, ο οποίος μεταβάλει την πλευστότητά του με την αύξηση ή μείωση του όγκου του, διατηρώντας σταθερό το βάρος του. Με την μείωση του όγκου του ο μηχανισμός καταδύεται ενώ με την αύξηση του όγκου του αναδύεται. Ο μηχανισμός αυτός προορίζεται να προσαρμοστεί σε μία διάταξη αγγυροβολίου σε βάθος 50 (m), η οποία θα του επιτρέπει ελευθερία κίνησης μόνο στον κατακόρυφο άξονα. Ο σκοπός του μηχανισμού είναι να λειτουργεί ως αυτόνομος πλωτήρας, που θα φέρει ποικίλα μετρητικά όργανα τα οποία κατά την διάρκεια της κατάδυσης / ανάδυσης, θα συλλέγουν δεδομένα από την υδάτινη στήλη. Στα κεφάλαια που ακολουθούν αναφέρονται λεπτομερώς ο υπολογισμός της πλευστότητας του μηχανισμού, ο μηχανολογικός σχεδιασμός, η κατασκευή, ο υπολογισμός της αυτονομίας του καθώς και ο προγραμματισμός των ελεγκτών του. Στο τέλος αναφέρονται οι εργαστηριακές δοκιμές και οι δοκιμές που έγιναν στο πεδίο, με τις παρατηρήσεις και τα συμπεράσματα από αυτές.

Since marine sciences develop, they require more and more advanced technological means in order to make even greater progress. The need for constant monitoring of the marine environment for large scales of space and time led to the development of innovating technology that acts as a unique tool in service of marine research. This project displays the study, the designing and the construction of a low-cost, coastal, autonomous mechanism with variable buoyancy, which changes its buoyancy depending on the increase or the decrease of its volume, while it maintains its weight steady. The mechanism submerges when its volume decreases and emerges when its volume increases. This mechanism is supposed to adapt to an anchorage layout in 50 meters depth, which allows it to move freely only in the vertical axis. The purpose of this mechanism is to function as an autonomous float where various measuring instruments are going to be adapted in order to collect data from the water column in coastal area during the submergence or the emergence. In the following chapters, the estimation of the mechanism buoyancy, the mechanical designing, the construction, the estimation of its autonomy as well as the programming of its controllers are analyzed in detail. The final part of the project refers to the laboratory trials and the trials that took place in the marine environment along with the observations and the conclusions that were made.