WS300: en profundidad

Los nuevos de sensores de viento con cable e inalámbricos WS310 y WS320 de B&G marcan el inicio de un nuevo nivel de rendimiento para los sensores de viento. Fabricados para embarcaciones de regatas o de recreo, el diseño de veleta es una evolución de los sensores existentes de B&G, desarrollados a lo largo de miles de horas de pruebas para ofrecer la mejor solución de medición de viento posible para la navegación.

Tras elegir el diseño de veleta y anemómetro del sensor como el más adecuado para la navegación, y con el diseño líder del sector ya perteneciente a B&G, pudimos tomar los componentes de todos los sensores de viento existentes y mejorar uno a uno su rendimiento, lo que significó mejorar lo inmejorable.

Pero no te fíes solo de nuestra palabra, descubre cómo los probamos.

Compramos un sensor de viento de cada uno de los que había en el mercado, incluidos nuestros sensores de la generación anterior, y los sometimos a pruebas de escora y de velocidad y ángulo del viento en el túnel de viento de la Universidad de Southampton.

• Pruebas de precisión basadas en los datos del túnel de viento, entre las que se incluyen:
– Precisión de salida de la velocidad del viento, trazada a través del rango de velocidades del viento
– Precisión de salida del ángulo del viento
– Precisión de salida de la velocidad del viento en todos los ángulos del viento
– Salida de la velocidad del viento en diferentes ángulos de escora
– Salida del ángulo del viento en diferentes ángulos de escora

• Una serie de pruebas de observación, entre las que se incluyen:
– Oscilación de la veleta en todas las velocidades (donde sea relevante)
– Vibración o resonancia estructural a todas las velocidades
– Firmeza del montaje

• Una prueba de velocidad máxima en el túnel para probar la solidez de cada sensor en condiciones extremas.

Aquí se compara la velocidad del túnel de viento con el error en la salida de velocidad del sensor. El resultado perfecto sería una línea recta a lo largo del 0 %; sin embargo, es normal ver un porcentaje de error superior a velocidades de viento bajas, porque, por ejemplo, un error de 0,1 nudos supone un error del 5 % a 2 nudos, pero solo del 1 % a 10 nudos.

Varios productos de la competencia mostraron errores importantes, y particularmente dos de ellos destacaron por sus malos resultados [Golf y Romeo]. Charlie es un sensor ultrasónico y, como se esperaba, tuvo un muy buen rendimiento en esta prueba vertical controlada. WS320 muestra una lectura de velocidad muy coherente y precisa.

Esta prueba compara la salida del ángulo del viento del sensor con un ángulo de flujo de aire del túnel de viento conocido, por medio de una fijación para montar los sensores del mismo modo siempre. Un buen resultado sería un pequeño error en cada ángulo, que se muestra como un área más pequeña en la carta (más cerca del centro), y con preferencia por un error sistemático frente a uno irregular.

WS320 presenta una salida del ángulo del viento mucho más precisa que el resto de sensores, una precisión hasta 10 veces superior a la de algunos sensores.

Una prueba excelente de un sensor de viento de "navegación". Esta prueba compara la salida del ángulo del viento del sensor con un ángulo conocido del flujo de aire del túnel de viento durante la escora para simular las condiciones normales de navegación. En este caso, la causa de los errores es cambiar físicamente el ángulo al girar el sensor con el flujo de aire. Por tanto, un buen resultado sería un error pequeño y uniforme en todo el rango de velocidades (con el mismo ángulo del túnel y ángulo de escora), que viene indicado por una línea bastante horizontal en la carta. Un mal resultado sería una línea con pendientes pronunciadas en la carta.

Esta prueba pone de relieve los puntos débiles generales del diseño mecánico. El inusual diseño de sensor único [Golf] dio como resultado un rendimiento muy bajo en esta prueba con errores importantes. WS320 muestra una buena respuesta a la escora, con un desplazamiento uniforme que puede corregirse en la calibración.

¿Qué precisión ofrece el sensor frente al típico sensor de viento?
A pesar de que no haya un sensor "típico", hemos probado la serie WS300 frente a muchos otros sensores y, por medio de la repetición del diseño, hemos fabricado un sensor mucho más preciso que otros sensores, con una precisión hasta 10 veces superior en algunos casos (consulta los resultados de la prueba anterior).

¿Cuál es el alcance máximo del sensor inalámbrico (WS320)?
El alcance inalámbrico es una especificación difícil de cuantificar en condiciones reales, por lo que hemos sido bastante conservadores con el alcance y el uso recomendado en aplicaciones que requieran un alcance de hasta 30 m (100 pies). Para que el usuario pueda elegir más fácilmente, lo hemos fijado para mástiles de hasta 25 m, basándonos en un diseño del sistema bastante típico.

¿Cómo puedo saber si tengo una buena conexión inalámbrica en mi instalación?
30 segundos después del encendido podrás ver datos del viento actualizándose sin problemas, pero a modo de comprobación secundaria puedes ver el porcentaje de intensidad de señal de la unidad de datos WS320 en la lista de dispositivos de una pantalla multifunción: todo lo que se encuentre por encima del 25 % debería proporcionar una conexión segura en una instalación típica.

¿Cuánto sol se necesita para cargar el WS320?
La unidad está diseñada para cargarse en un día nublado; los usuarios podrán ver una carga positiva en condiciones normales de luz diurna.

¿Cuánto tiempo puede estar sin cargar la batería del WS320?
Si la unidad está en constante uso (con el sistema principal encendido) y, en el improbable caso de que no se cargue nada, podrá seguir funcionando durante más de 2 semanas.

¿Cuál es el tiempo de vida útil total de la batería del WS320?
Esperamos que la batería no necesite sustituirse en 3 o 5 años, en función del entorno y el nivel de uso.

¿Qué debo hacer con mi WS320 si retiro el mástil durante el invierno?
Se recomienda desmontar la unidad y guardarla donde la exposición a la luz del sol sea de unas pocas horas al día. Si decides almacenar la unidad al resguardo de la luz diurna, se recomienda desconectar la batería. Tendrás que volver a conectar la batería y colocarla a la luz del día para garantizar que haya algo de carga antes de montar de nuevo la unidad; si la batería se ha desconectado, también tendrás que volver a sincronizar la unidad con la estación base antes de repetir la instalación.

¿La unidad se descargará durante la noche?
Solo ligeramente si estás navegando, y casi nada si te encuentras en el puerto deportivo con el sistema de instrumentos principal apagado; el sensor de viento funciona en modo de bajo consumo hasta que se encienda la interfaz inalámbrica del sistema. El típico uso que se hace de la alimentación durante la noche se recupera con una o dos horas de luz diurna.

¿Puedo ver el estado de carga de la batería del sensor WS320?
Sí. Los datos entrantes del WS320 en la lista de dispositivos de una unidad de visualización permiten al usuario ver el estado de carga de la batería (porcentaje del índice de carga máximo que aporta el sol) y el estado de la batería (porcentaje de estado de carga [100 % = completamente])

Si el WS320 es tan bueno, ¿por qué habría de usar la versión con cable (WS310)?
En el caso de instalaciones con alturas de mástil de más de 25 m, instalaciones en embarcaciones de grandes dimensiones que puedan tener significativas comunicaciones de 2,4 GHz a bordo (Bluetooth, wifi) que podrían reducir el rango de funcionamiento del WS320, embarcaciones con construcción en carbono o metal en las que el lugar de la estación base pudiese estar oculto o directamente porque quieras un cable tradicional.

Está claro que la unidad es muy precisa, ¿sustituirá B&G los sensores de viento verticales por este sensor?
Sí. En 2019, los sensores de viento verticales (VMHU, por sus siglas en inglés) se sustituirán por unidades basadas en la mecánica y el hardware del WS310 (con cable), y ya hay unidades de prueba sobre el terreno.

¿Por qué B&G optó por un diseño de veleta y anemómetro en lugar de uno ultrasónico?
Los sensores ultrasónicos tienen muchas ventajas, pero, en condiciones reales de navegación, sufren algunas desventajas que los hace inaceptables para nuestra aplicación (que incluye gobernar la embarcación de forma segura con el piloto automático), con varios ángulos de navegación (ángulos del viento y escora) en los que las restricciones del diseño físico relacionadas con los sensores ultrasónicos afectan al ángulo del viento y a la medición de la velocidad del viento. El rendimiento en ciertas condiciones meteorológicas (precipitación intensa, niebla o formación de hielo) también es incierto sin complicadas medidas compensatorias de diseño pesado.

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