WS300 Wind Sensors: Behind the scenes

De nya kabelanslutna och trådlösa vindgivarna WS310 och WS320 från B&G inleder en ny prestandanivå för vindgivare. Fendesignen är utformad för fritids- och kappseglare och är en utveckling av B&G:s befintliga givare. De har utvecklats under tusentals timmars testning för att ge bästa möjliga vindlösning för segling.

Efter att ha valt kopp och fen-designen som mest lämplig för segling, och eftersom B&G redan har branschens ledande design, kunde vi ta varje befintlig vindgivarkomponent och iterativt förbättra dess prestanda, vilket gjorde det bästa ännu bättre.

Men lita inte bara på vad vi säger – så här testade vi dem.

Vi köpte en av varje vindgivare på marknaden, inklusive vår tidigare givargeneration, och utsatte dem för vindhastighets-, vindvinkel- och krängningstester i vindtunneln vid Southamptons universitet.

• Noggrannhetstester hänförde sig till vindtunneldata, inklusive:
- Noggrannhet hos vindhastighetsutdata – profil genom vindhastighetsområdet
- Noggrannhet hos vindvinkelutdata
- Noggrannhet hos vindhastighetsutdata vid alla vindvinklar
- Vindhastighetsutdata vid olika krängningsvinklar
- Vindvinkelutdata vid olika krängningsvinklar

• En serie observationsstudier, inklusive:
- Fenpendling vid alla hastigheter (i förekommande fall)
- Strukturell vibration eller resonans vid alla hastigheter
- Monteringsstabilitet

• Ett test av maximal tunnelhastighet för att testa tåligheten hos varje givare under extrema förhållanden.

Här jämförs vindtunnelhastigheten med felet i givarens hastighetsutdata. Ett perfekt resultat är en rak linje längs 0 %, men det är normalt att se ett högre felprocenttal vid låga vindhastigheter eftersom (t.ex.) ett fel på 0,1 knop är 5 % fel vid 2 knop, men bara 1 % vid 10 knop.

Flera konkurrentprodukter uppvisade betydande fel, där två särskilt utmärkte sig som mycket dåliga [Golf och Romeo]. Charlie är en ultraljudssensor och fungerade som förväntat mycket bra i det här upprättstående, kontrollerade testet. WS320 visar ett mycket konsekvent och exakt hastighetsvärde.

I det här testet jämförs sensorns vindvinkelutdata med en känd luftflödesvinkel från vindtunneln. En fixtur användes för att montera givarna på ett upprepningsbart sätt. Ett bra resultat är ett litet fel vid varje vinkel, vilket visas som ett mindre område på diagrammet (närmare mitten), där ett konsekvent fel är att föredra framför ett felaktigt.

WS320 uppvisar betydligt noggrannare vindvinkelutdata än alla andra givare, upp till 10 gånger mer exakt än vissa givare.

Det här testet är ett utmärkt test av en vindsensor som "seglar". I testet jämförs givarens vindvinkelutdata med en känd luftflödesvinkel i vindtunneln vid krängning, vilket används för att simulera normala seglingsförhållanden. Fel här orsakas av att man fysiskt ändrar vinkeln när givaren roterar i luftflödet, så ett bra resultat är ett litet och konsekvent fel över vindhastighetsområdet (med samma tunnelvinkel och krängningsvinkel), vilket visas av en någorlunda horisontell linje på sjökortet. Ett dåligt resultat är en linje med en brant lutning på sjökortet.

Det här testet belyser allmänna svagheter i mekanisk konstruktion. Den ovanliga konstruktionen hos en givare [Golf] gav mycket dåliga prestanda i det här testet med stora fel. WS320 ger bra respons på krängning, med en konsekvent förskjutning som kan korrigeras vid kalibrering.

Hur exakt är givaren jämfört med den typiska vindgivaren?
Det finns ingen "typisk" givare, men vi har testat WS300-serien jämfört med många andra givare och genom konstruktionsiteration har vi framställt en givare som är betydligt mer exakt än andra givare – upp till 10 gånger mer exakt i vissa fall (se testresultaten ovan).

Vilken är den trådlösa (WS320) givarens maximala räckvidd?
Trådlösa givares räckvidd är en svår specifikation att kvantifiera i verkliga förhållanden. Därför har vi varit ganska konservativa med räckvidden och rekommenderar användning i tillämpningar som kräver en räckvidd på upp till 30 m (100 fot). För att underlätta valet för användare anger vi detta som en masthöjd på upp till 25 m, baserat på en ganska typisk systemlayout.

Hur vet jag att den trådlösa anslutningen är bra i min installation?
Inom 30 sekunder efter att strömmen slagits på ser du en jämn uppdatering av vinddata utan luckor, men som en sekundär kontroll kan du visa signalstyrka i procent i WS320-enhetens data på enhetslistan i en MFD. Allt över 25 % bör ge tillförlitlig anslutning i en typisk installation.

Hur mycket sol krävs för att ladda WS320?
Enheten är utformad för att laddas en mulen dag. Användare upplever positiv laddning under alla normala dagsljusförhållanden.

Hur länge räcker WS320-batteriet utan laddning?
Om enheten används hela tiden (med huvudsystemet påslaget) och om det mot förmodan inte skulle laddas alls fortsätter det att fungera i över två veckor.

Hur lång är livslängden för WS320-batteriet?
Vi förväntar oss att batteriet behöver bytas ut efter 3-5 år, beroende på miljö och användningsnivå.

Vad ska jag göra med min WS320 om jag tar bort masten över vintern?
Vi rekommenderar att du demonterar enheten och förvarar den på en plats där den får några timmars dagsljus varje dag. Om du bestämmer dig för att inte förvara enheten där det är dagsljus rekommenderar vi att du kopplar bort batteriet. Du måste återansluta batteriet och placera den i dagsljus för att säkerställa en viss laddning innan du sätter tillbaka enheten. Du måste också para ihop enheten med basstationen igen före återinstallation om batteriet har kopplats bort.

Laddas min enhet ur över natten?
Bara något om du seglar och knappast alls om du är i marinan med huvudinstrumentsystemet avstängt. Vindgivaren körs i energisparläge tills det trådlösa gränssnittet i systemet slås på. Normal förbrukning över natten fylls på efter dagsljus under en timme eller två.

Kan jag se WS320-givarens batteriladdningsstatus?
Ja. Genom att visa inkommande data för WS320 på enhetslistan på en displayenhet kan användaren se batteriladdningsstatus (procent av den maximala laddningshastighet som fås av solenergi) och batteristatus (procent uppladdad status [100 % = full])

Om WS320 är så bra, varför skulle jag använda den trådanslutna versionen (WS310)?
Installationer med masthöjder på över 25 m, installationer på större båtar som kan ha betydande 2,4 GHz-kommunikation ombord (Bluetooth, Wi-Fi), vilket kan minska driftsräckvidden för WS320, båtar av kolfiber- eller metallkonstruktion där basstationens placering kan skymmas eller en mer okomplicerad önskan om en traditionell kabel!

Enheten är helt klart mycket exakt. Kommer B&G att ersätta de vertikala MHU-enheterna med den här givaren?
Ja. Senare under 2019 kommer vertikala masttoppsenheter (VMHU) att ersättas med enheter baserade på WS310-mekanik (trådanslutna) och givarmaskinvara. Testenheter finns redan ute på fältet.

Varför valde B&G en kopp- och fen-design istället för en ultraljudsdesign?
Ultraljudssensorer har många fördelar, men i verkliga seglingsförhållanden drabbas de av vissa nackdelar som gör dem oacceptabla för vår tillämpning (vilket innefattar säker styrning av båten med autopiloten) med flera seglingsvinklar (både vindvinklar och krängningsvinklar) där de fysiska designbegränsningarna som förknippas med ultraljudsgivare påverkar mätningar av vindvinkel och vindhastighet. Prestanda vid vissa väderförhållanden (kraftig nederbörd, dimma eller isbildning) är också osäkra om inte komplicerade och tunga motåtgärder vidtas för konstruktionen.

Läs mer:

WS320 Trådlöst vindpaket med gränssnitt

En trådlös vindgivare från B&G, utformad för fritids- och kappseglare. Paketet med den trådlösa vindgivaren WS320 är en högeffektiv lösning med exceptionell noggrannhet och förbättrad aerodynamik, som är enkel att installera och innehåller alla delar du behöver.

SEK 9.279 kr

Var handlar Jag

WS310 vindpaket med 20 m kabel och gränssnitt

En kabelbunden vindgivare med hög precision utformad för fritids- och kappseglare. B&G WS310-vindgivarpaketet erbjuder mycket hög datanoggrannhet och förbättrad aerodynamik som passar alla yachter. Innehåller allt du behöver för installationen och anslutning till NMEA 2000®.

SEK 7.729 kr

Var handlar Jag