Land- en zeemijnen: MEINOPA I en II
MEINOPA II (1980)
MEINOPA betekent MEetINstallatie OmgevingsPArameters. Het MEINOPA II systeem is een voortzetting en uitbreiding van een eerder meetsysteem dat door de Mijnengroep van TNO voor de Koninklijke Marine is ontwikkeld en gebruikt. Met het in 1980 ontwikkelde systeem wordt de veegbreedte van elektrisch vegende mijnenvegers bepaald. Hiervoor worden de elektrische eigenschappen van het zeewater en de zeebodem gemeten. Magnetische mijnen worden geveegd door een magnetisch veld op te wekken, dat groot genoeg is de mijnen aan te spreken. Dat veld wordt opgewekt met een zogenaamd open twee-elektrodentuig.
Dit tuig bestaat uit twee geïsoleerde geleiders van ongelijke lengte met aan het eind een koperen elektrode waarmee de (elektrische) veegstroom in het water wordt gebracht. De veegbreedte is nu afhankelijk van het opgewekte veld, en dus van de grootte van de stroom en diens verdeling in het water en de bodem. Om de veegbreedte te kennen moeten de stroomverdeling in de omgeving van het tuig bekend zijn. We komen dit te weten door op bekende plaatsen de door de veegstroom opgewekte spanningen in het water te meten. Naast het veegtuig wordt daarom een meetkabel gesleept waaraan op de juiste afstanden meetelektroden zijn bevestigd. Met de gemeten spanningen, de stroom door het tuig en de gemeten elektrische weerstand van het water worden enige berekeningen gemaakt.
De MEINOPA-installatie vergaart de gegevens, voert de berekeningen uit en geeft de uitkomsten op een papierstrook. Met deze gegevens en de dieptemetingen van een echolood kan de Koninklijke Marine de veegbreedte bepalen.
Voor het gebruik wordt het droge eind van de meetkabel op het halfdek (achterdek) van de mijnenveger aangesloten op de signaalbewerkingskast. Hierin worden de spanningen omgezet naar frequenties, de storingsongevoeligheid wordt hierdoor vergroot. Een kabel verbindt deze kast met de meetkast in de kaartenkamer voor in het schip. Tevens wordt de veegstroom van zo’n 400 Ampère door deze kast gevoerd en gemeten. Ook die waarde wordt naar een frequentie omgezet alvorens aan de meetkast te worden toegevoerd. De elektrische weerstand van het zeewater wordt bepaald met een meetcel die in de zoutkoelwaterinlaat van de dieselmotoren van de mijnenveger is geplaatst. Ook die informatie wordt omgezet naar een frequentie en toegevoerd aan de meetkast. De meetkast tenslotte voert een aantal bewerkingen uit op al deze gegevens en voert de uitkomsten via een printer uit.
Enkele technische bijzonderheden
Het meten van de geleidbaarheid van een vloeistof gebeurt met een pijp waar de vloeistof doorstroomt. Daarin zijn zeven koperen ringen aangebracht. Een wisselstroombron is aangesloten tussen de middelste en de beide buitenste ringen. De toegevoerde stroom zal zich verdelen over de beide helften van de cel. De vloeistof geleidt in een bepaalde mate deze stroom. De mate van geleiding is bij zeewater afhankelijk van de temperatuur en van het zoutgehalte. Het doorlopen van de stroom tussen de middelste en de buitenste ringen wekt in het water elektrische spanningen op, die gemeten worden met de ringen 2-3 en 5-6. De grootte van de spanning is een maat voor de geleiding.
Het meten van grote stromen zonder galvanisch contact te maken gebeurt met een zogenaamde transfoshunt. Het principe is als volgt: de te meten stroom doorloopt één winding van een trafo. In de trafo ontstaat hierdoor een magnetisch veld. In de trafo bevindt zich een opnemer, die dit veld bemonstert. Het uitgangssignaal van deze opnemer wordt aan een schakeling toegevoerd, die op de secundaire windingen van de trafo is aangesloten (wikkelverhouding 1:5000, bijvoorbeeld). De schakeling wekt nu een stroom op, die het veld in de trafo tegenwerkt. De schakeling is zo afgeregeld, dat het secundair opgewekte veld het primaire veld volledig compenseert. De stroom door de secundaire wikkeling is dan ook een maat voor het veld en zodoende ook een maat voor de primaire, te meten, stroom. Kalibratie gebeurt door de primaire stroom door een weerstand met bekende waarde te laten lopen en de spanning hierover te meten (A = voltage/weerstandswaarde).