MEMS传感器在船舶海洋领域的应用

 

　　众所周知，地球上水深超过1000m的深海区占海洋总面积的90%。深海石油，气体水合物和基因资源的开发利用对深海观测站建立的需求非常迫切。随着技术的发展和理念的创新，海洋观测系统被广泛应用并得到不断完善，并在地区和国家的关键海域发挥着重要作用。具有高集成度、高灵敏度、高分辨率、智能化、低功耗、低成本等特点的MEMS传感器的出现，为海洋观测技术的智能化，网络化，小型化提供了技术支持和发展方向。随着人们对海洋观测的需求不断增加和海洋观测技术的不断发展，MEMS技术也在逐渐进入海洋观测技术研究领域。

 

海洋观测系统稳定平台

 

　　稳定平台作为一种安放在运动物体上的设备，具有隔离运动物体扰动的功能。MEMS微陀螺广泛应用在船舶工作面或者平台姿态检测，船载天线稳定平台系统。高精度的MEMS微陀螺读取信号，通过计算后对平台进行校正。

 

　　美泰电子自助研发的单轴MSG1100D硅微陀螺仪最高量程可高达5000°/s，零偏稳定性达到10°/h。双轴微陀螺MSG2000开创了国内硅MEMS微陀螺应用先河，广泛应用在船舶平台姿态检测上。

 

船舶状态监测

 

　　船舶是一种用于交通运输和作业的水上工具，它依靠人力、风帆或马达等动力在水上移动，是水上运输中必不可缺少的工具。 在现代的船舶上面各种传感器都会被用到，比如：倾角传感器、加速度传感器、振动传感器、速度传感器等，这些传感器可以用来测量船舶在航行过程中的倾斜角度、加速度、振动、速度等参数以检测船舶行驶中的状态。

 

　　倾角传感器一般安装在船舶甲板的水平平台上，用来测量船只在行驶过程中或靠岸时船体本身的倾斜角度。当船舶本体超过35°时就会存在翻船的危险，所以倾斜角度不能超过35°。当船体的角度大于15°时，需要有报警信号提示，必要时应该做出相应的防护措施或强制停止船体的马达以保证船舶的安全航行，特别是在有风浪的情况下，因此倾角传感器也成为了船舶安全运行中必不可少的测量工具。

 

 

　　美泰电子自主研发的MTS2000和MTS2001测量精度达到0.001°，内置温度传感器，体积小适用多种场合，并具有良好的振动和冲击特性；不仅稳定性能好、防护等级高，而且各项性能可以满足船舶状态检测的应用。

 

海上运输

 

　　海洋运输是国际间商品交换中最重要的运输方式之一，货物运输量占全部国际货物运输量的比例大约在80%以上。它利用天然海洋通道，船舶吨位一般不受限制，具有运量大、成本低等优点。海洋运输借助天然航道进行，不受道路、轨道的限制，通过能力更强。随着政治、经贸环境以及自然条件的变化，可随时调整和改变航线完成运输任务。

 

随着国际航运业的发展，现代化的造船技术日益精湛，船舶日趋大型化。超巨型油轮已达60多万吨，第五代集装箱船的载箱能力已超过5000TEU。

 

　　倾角传感器通常安装在船舶甲板的某个固定位置平台上，用来测量船只在行驶过程中船体的俯仰角和横向倾斜角度。通过测量的倾斜角度来提示操作人员，做出相应的处理来保证船舶的安全航行。