`
LOGI
LOGI
ZSM Darłowo
Wyk. J.R.
F
r
a
n
e
k
Z
u
b
r
z
y
c
k
i
I
I
1. Klasyfikacja logów
Logi są to urządzenia słu\
Ä…ce do pomiaru
prędkości statku i przebytej przez statek drogi
Ze względy na punkt odniesienia dokonywanych pomiarów logi dzielimy na
Względne  mierzące prędkość i przebytą drogę względem wody
Bezwzględne - mierzące prędkość i przebytą drogę względem dna
Ze względy na sposób dokonywani pomiarów logi dzielimy na:
Mechaniczne  wykorzystujące do pomiaru prędkości i przebytej drogi
obracającą się pod wpływem naporu wody śrubę (stacjonarne i zaburtowe)
Ciśnieniowe - wykorzystujące do pomiaru prędkości i przebytej drogi ró\
nicÄ™
ciśnienia całkowitego i statycznego wody
Elektromagnetyczne (indukcyjne) - wykorzystujące do pomiaru prędkości
i przebytej drogi zjawisko indukcji elektromagnetycznej
Korelacyjne - wykorzystujące do pomiaru prędkości i przebytej drogi falę
hydroakustycznÄ…
Hydroakustyczne  wykorzystujące do pomiaru prędkości i przebytej drogi
zjawisko Dopplera
Klasyfikacja Logów
Logi
Względne Bezwzględne
Mechaniczne
Hydroakustyczne
Ciśnieniowe
Elektromagnetyczne
Korelacyjne
2. Logi mechaniczne
Działanie logów mechanicznych oparte jest na działaniu naporu wody na śrubę
logu, podczas ruchu statku do przodu. Åšruba ta jest:
holowana za statkiem na linie (logi zaburtowe)
umieszczona pod kadłubem i przymocowana do niego (logi
stacjonarne, denne)
Oś śruby powinna być równoległa do wzdłu\
nej osi statku. Przepływająca woda
wywiera ciśnienie na pióra śruby powodując jej obracanie się. Liczba obrotów
śruby wyra\
a siÄ™ wzorem:
D
N =
H
gdzie:
D  przebyta droga
H  skok śruby
W praktyce śruba będzie obracała się w wodzie z pewnym poślizgiem,
rzeczywista liczba obrotów będzie mniejsza od teoretycznej i będzie wynosiła:
D
(1  Ã)
N1 =
H
gdzie:
à  współczynnik poÅ›lizgu Å›ruby równy:
N  N1
à =
N
Znając teoretyczną i rzeczywistą liczbę obrotów oraz skok śruby mo\
na
obliczyć drogę przebytą przez śrubę (statek):
x
N1 H
D =
1 - Ã
Prędkość statku otrzymuje się dzieląc otrzymaną drogę przez czas.
D
V =
t
Logi zaburtowe posiadajÄ… tylko wskaz
nik przebytej drogi a prędkość nale\
y
obliczyć samemu, natomiast w logach stacjonarnych zarówno przebyta droga
jak i prędkość zobrazowane są na wskaz
nikach.
3. Logi ciśnieniowe
Woda przepływająca pod kadłubem statku wywiera pewne ciśnienie, zwane
ciśnieniem dynamicznym (Pd), które jest zale\
ne od prędkości statku.
W logach ciśnieniowych wykorzystuje się to ciśnienie do pomiaru prędkości i
przebytej drogi. Ciśnienie to mierzy się w specjalnym manometrze ró\
nicowym
(komorze ró\
nicowej) wykorzystując ró\
nicę między ciśnieniem całkowitym
(PC) a ciśnieniem statycznym wody (PS),
Pd = PC - PS
a) Zasada działania komory ró\
nicowej
Kierunek ruch statku
8
Wskaz
nik
prędkości
Rurka ciśnienia statycznego
Wodzik
PS
PS
PS
Membrana
PS
Rurka ciśnienia
całkowitego Rurka Pitot a
16
1
0
6
1
2
4
1
4
2
0
a) Zasada działania komory ró\
nicowej
Kierunek ruch statku
8
Wskaz
nik
prędkości
Rurka ciśnienia statycznego
Wodzik
PS
Pd = PC - PS
PD
Membrana
PS
Kierunek przepływu
wody pod statkiem
PC=PS+PD i powstanie ciśnienia
Rurka ciśnienia
całkowitego
całkowitego Rurka Pitot a
16
1
0
6
1
2
4
1
4
2
0
Komora ró\
nicowa podzielona jest membraną na dwie części. Ciśnienie wody
doprowadzone jest za pomocÄ… 2 rurek:
do górnej części komory  rurką ciśnienia statycznego, skierowaną
wylotem w kierunku dna
do dolnej części komory  rurką ciśnienia całkowitego skierowaną
wylotem w kierunku ruchu statku
W logach najczęściej wykorzystuje się dwukanałową rurkę Pitot a, w której
jeden kanał połączony jest z górną a drugi z dolną częścią komory ró\
nicowej.
Membrana połączona jest za pomocą wodzika i innych układów ze
wskaz
nikiem prędkości.
Gdy statek nie porusza się względem wody, to ciśnienie statyczne,
doprowadzone rurkami z dwóch stron membrany, redukuje się nie powodując
zmian jej pierwotnego poło\
enia.
Gdy statek porusza się do przodu powoduje, powstanie dodatkowego ciśnienia
dynamicznego PD, które wraz z ciśnieniem statycznym PS tworzy ciśnienie
całkowite PC odbierane przez rurkę połączoną z dolną częścią komory
ró\
nicowej. Do górnej części komory doprowadzone jest ciśnienie statyczne.
Ró\
nica ciśnień w górnej i dolnej części komory jest wartością ciśnienia
dynamicznego, które odkształca membranę a połączony z nią wskaz
nik
pokazuje wartość tego ciśnienia (po odpowiednim wyskalowaniu  prędkość
statku).
Znając wartość ciśnienia dynamicznego PD mo\
na obliczyć prędkość ze wzoru:
2
V = PD
"
Á
gdzie: Á  gÄ™stość wody
4. Logi elektromagnetyczne
Zasada działania logów elektromagnetycznych oparta jest na prawie
powstawania indukcji elektromagnetycznej, które mówi \
e siła
elektromotoryczna indukujÄ…ca siÄ™ w ruchomym przewodzie jest proporcjonalna
do prędkości poruszania się przewodnika w polu magnetycznym. Zgodnie z tym
prawem powstająca siła wynosi:
x
e = B l x v
Gdzie: e  siła
B  indukcja magnetyczna
l  długość przewodnika
v  prędkość poruszania się przewodnika
Czyli:
e
v =
B x l
Aby ustalić prędkość ruchu przewodnika (statku) nale\
y zmierzyć
wartość siły elektromotorycznej przy znanych wartościach indukcji
magnetycznej i długości przewodnika.
W logach indukcyjnych elektromagnes umieszczony jest w specjalnej
obudowie, która w formie opływnika znajduje się w wodzie pod dnem statku.
Przy ruchu statku i zasilaniu elektromagnesu, w wodzie powstaje obwód
prÄ…dowy zamykajÄ…cy siÄ™ przez specjalne elektrody (2 lub 4) rozmieszczone
symetrycznie. W obwód ten włączony jest przyrząd pomiarowy mierzący
wartość powstającej siły elektromotorycznej, a tym samym prędkość statku
względem wody.
Układ pomiarowy logu elektromagnetycznego
2
3
1. Elektromagnes
1
2. Przewody zasilajÄ…ce
3. PrzyrzÄ…d pomiarowy
4
4. Opływnik (czujnik)
5
5. Elektrody
6. Przebieg przepływu prądu
6
Logi elektromagnetyczne dzielimy na:
Logi jednoskładowe  mierzące prędkość wzdłu\
ną (naprzód i wstecz).
PosiadajÄ… 2 elektrody w czujniku
Logi wieloskładowe  mierzące oprócz prędkości wzdłu\
nej równie\
prędkości
poprzeczne statku. PosiadajÄ… 4 elektrody w czujniku
i mogą mierzyć prędkość dryfu np. rufy i dziobu statku
Ka\
dy z tych logów mierzy równie\
przebytÄ… przez statek drogÄ™
5. Logi hydroakustyczne
W logach hydroakustycznych wykorzystano zjawisko Dopplera. Zjawisko to
polega na :
Zmianie częstotliwości sygnału odbieranego w stosunku do sygnału
nadawanego w zale\
ności od:
prędkości przemieszczania się z
ródła sygnału względem obiektu
odbijajÄ…cego
lub
prędkości przemieszczania się obiektu odbijającego względem z
ródła
sygnału
W logach hydroakustycznych mamy do czynienia z pierwszym przypadkiem, a
częstotliwość sygnału wysłanego mieści się z zakresie 100 kHz  1000 kHz
Umieszczony pod dnem statku nadajnik emituje fale akustycznÄ… w formie
wiÄ…zki:
pod kÄ…tem Ä… w
O kącie bryłowym Ś
Ä…
fo  częstotliwość sygnału odebranego
fN  częstotliwość sygnału nadanego
`
fo fN
Åš
Na podstawie ró\
nicy częstotliwości sygnału nadanego w stosunku do sygnału
odebranego prędkość statku (Vo) wynosi
fo - fN
Vo =
C
fo + fN
Na podstawie tej ró\
nicy mo\
na równie\
określić czy statek:
nie porusza siÄ™ ( gdy fo = fN)
płynie do tyłu (gdy fo > fN)
płynie do przodu (gdy fo < fN)
Logi hydroakustyczne są logami bezwzględnymi czyli mierzącymi prędkość
względem dna. Na du\
ych głębokościach (powy\
ej 200 m) logi te mierzÄ…
prędkość w stosunku do nieciągłości warstwy wodnej znajdującej się na du\
ej
głębokości i praktycznie nieruchomej w stosunku do dna.
Za pomocą tych logów mo\
na zmierzyć prędkość wzdłu\
ną, prędkość
poprzecznÄ… oraz przebytÄ… przez statek drogÄ™.