maxon Story

隱藏資源

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海洋的表面下隱藏著許多秘密——未探索的深處、怪誕的生命形式和寶貴的資源。為了找到這些資源,一家挪威公司開發出了一種技術,旨在對海底進行更詳細的掃描。

1000 公尺深處的環境,冰冷黑暗。沒有自然光穿透到這裡。剛開始,在水底機器人泛光燈的眩目照射下,只能辨別出輪廓。接著,怪異的三腿物體出現在海底。它們是負責接收被發射到海底的電磁波的接收站,目的在於視覺化顯示地質層,並尋找資源礦藏。

如果石油公司想知道在成本上是否值得進行深鑽,它們通常依賴受控源電磁技術(CSEM)。這項技術利用不同底層電阻的差異來提供有關油田位置和規模的線索。CSEM 技術採用非常強的電源來產生電磁場,以及多個接收器來記錄磁場。這些三腳架接收器被放置在沙地上,負責接收經過每層都會改變的電磁信號。

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海床下 5000 公尺

2016 年,挪威公司 Petro-Marker 將 25 組新的三角架放到北海裡。這種新測試方式的特殊之處在於,不像其他測量方法,這家公司採用了垂直式發送器和接收器來搜尋地面下的資源。該公司表示,如此可以在深達 5000 公尺之處獲得更詳密的解析度和資料測量。

這些三角架大約 4 公尺高,採用玻璃纖維和特殊發泡混合製成。由於電子裝置非常敏感,因此不能使用金屬零件。這裡的位置遠低於海面,壓力極大,且海水腐蝕性強。

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在三角架(接收器)的中央,天線必須盡可能地與海床垂直對齊。

水下驅動系統負責垂直校正

準確擷取電磁資料的一項先決條件是:天線必須與海底垂直或盡可能垂直對齊,因為海底並不是完全平坦的。為了達到這個目的,該公司開發出新的接收器,能夠精確校直位於三腳架中心的天線。這時 maxon 的水下驅動模組就派上用場了。

它們被安裝在接收器天線的底端,以便儘可能將天線垂直對準。maxon 驅動解決方案的過人優勢在於精實的設計架構和重量輕巧。充油式水下驅動系統的核心是一套馬達與減速機的組合,採用的是一顆無刷 DC 馬達(BLDC)和行星式減速機。

「三角架在北海成功完成現場試驗證明了 maxon 的技術非常有效。」

這套系統還搭載了一個控制器 (EPOS) 和一個補正器,更為完善。每個單元都採用塑膠保護外殼,免於受到侵蝕。為了符合這個應用的特殊需求,事前對系統進行了一些調整:EC-i 40 馬達和 GP 42 行星式減速機經過客製化調整,補正器也不是現成產品。此外,也仿效典型的潛艇技術採用雙重密封,以確保系統能夠抵抗巨大的水壓。

水下驅動模組的控制電子裝置被包覆在一個壓力平衡的玻璃球中。這個玻璃球可以承受高達 600 bar 的壓力——這也是這個極端應用所帶來的挑戰之一。在 maxon 德國塞克紹分公司擔任水域解決方案專案經理的 Carsten Horn 表示:「這是新型水下驅動模組應用的一個非常有趣的計劃。三角架在北海成功完成現場試驗證明了 maxon 的技術非常有效。」

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