喵器:是时候用无线罐压传感器了吗?

今天讨论的话题是传感器,不过我们先从前传感器时代开始。

传统压力表

我们监视气瓶气量,正常使用的机械残压表,如图1。目前使用较多的是波登管压力表,如图2所示。高压气体连接到弯曲的铜管上,压力变化驱动铜管形变,进而推动指针指向对应的度数。

图1 机械残压表

图2 波登管结构示意图

采用霍氏配置的潜水员,用单头单环扣把残压表固定在腰部D环上(图3),侧挂潜水员则倾向于把残压表藏到腋下(并不是所有的侧挂潜水员都这么做)。

图3 霍氏配置的双瓶调节器

图4 侧挂调节器组合

有线到无线

如果把压力显示集成到潜水电脑如何?通过潜水电脑,更方便的查看气量、发送低气压报警、统计耗气信息和生成气量管理策略,这不是顺理成章的事情吗?是的,我们看到两种集成方式,一种是把潜水电脑直接和高压管连接起来,如图5。

图5 Suunto Cobra3 与气瓶直连的潜水电脑

另一种则就是无线罐压传感器,如图6。

图6 SUUNTO 无线罐压传感器(Transmitter)

无线传感器连接到一级头高压口,通过无线信号将气瓶压力传输给潜水电脑。

图7 显示了残压信息的潜水电脑,Air Time 35分钟,气瓶压力126 bar。

传感器为何不招人待见?

潜水电脑制

造商推出兼容的无线传感器已经有不短的时间,Suunto D4i系列支持传感器应该超过10年的时间。然而,传感器一直没有普及,除了价格因素,很大程度上取决于传感器产品自身的可靠性和大众的观念转变。

早期的传感器确实有引发事故的记录,包括无法连接或读数不准导致潜水员气体耗尽。当然,传统物理残压表也会发生此类问题,读数偏高在老化的波登管残压表中是常见故障。无线传感器是否有更高的故障率我们没有数据来证实,但一直到今天,大部分的无线传感器仍然要求用户同时使用机械表做备份。

多个品牌的多个型号皆有传感器召回的纪录。最近的召回事件是Suunto 同时召回transmitter和tank pod两代产品,据说是陆地测试会有极小概率爆裂风险,升级后的产品增加了限流阀(类似机械残压表的连接部位的带o-ring的金属小管)。

鉴于这种不可靠纪录,一部分潜水员主张尽可能减少故障点,只用精简的装备。特别是技术潜水员,把传感器视作傻瓜化的玩具。

还有一个被嫌弃的因素,传感器如果直接连接在一级头上(如图8),容易被误认为是气瓶阀,潜店小工搬运气瓶时会去提这个地方导致传感器断裂。以至于一些潜水员选择额外增加一个短高压管连接传感器(如图9),不过这样一来,故障

点就更多了。

图8 直接连接一级头的 Tank Pod

图9 增加了高压管的连接方式

新技术的落地,总是经历波折和迭代,就像高氧,当年的voodoo gas 现在已经成为各个潜水机构最受欢迎的专长课程,没有之一。传感器亦然,因为它会给我们带来好的改变。

传感器带来哪些改变?

潜水习惯

我们俱乐部的一位教练是重度传感器使用者,她表示,当她使用不带传感器的装备潜水时,会有莫名的焦虑感,会高频的检查自己的机械残压表——传感器让她养成了非常好的高频的查气习惯。

执行气量管理计划

常规潜水中,我们常常指定折返气量和低气压气量,折返气量通常是扣除预留气量的1/2或2/3残压(1/2或1/3气量管理原则),而低气压气量常常是50bar左右。大多数支持传感器的潜水电脑,都可以设置多个报警,正好对应潜水计划中的各个气量数值。

使用传感器潜水时,潜水电脑除了罐压,常常会显示一个Air Time数据,即根据历史数据和深度信息计算的当前气罐气量还能使用多久的信息。对于一些对气量、时间关系不敏感的潜水员,可以是非常好的提示信息,也可以成为潜水计划的一部分。

在潜水日志中,我们可以查看耗气数据(如图10),这个数据除了可以帮助计算个人水面耗气量(RMV或SAC),也可以根据对应的事件评估潜水员的状态,帮助潜水员改进潜水方式(游动效率、浮力控制、情绪等)。

图10 Suunto的手机APP中可以查看到耗气量变化情况

夜潜潜水员

物理残压表大多是夜光表盘,黑暗中,用手电照几秒,表盘就会变成自发光的。如果直接打手电看残压表,大概率被反光晃瞎。这个小动作无疑增加了潜水员的负担,对于最新的长亮彩屏的潜水电脑来说,夜潜时使用传感器后抬手看气真是便秘后的通畅般畅快。

侧挂潜水员

对侧挂潜水员来说,传感器绝对是小天使。侧挂潜水有精细气量管理的需求,潜水员需要把两只气瓶的残压差值控制在30 bar以内(不同潜水员对这个数值有不同要求)。传感器让潜水员从潜水电脑快速而频繁的检查残压,从而指导左右瓶切换。

侧挂潜水员的另一个痛点是掏表难,为了装备流线型,连接短高压管的残压表被压在腋下,需要“掏出来”看。对于视力不佳人士,这个操作实在是不太友好。有些侧挂潜水员侧挂系统没有调整到理想状态,气瓶向外侧旋转(常常是皮筋过紧导致),也会增加掏物理残压表的难度。使用传感器则这些难题迎刃而解。

图11 侧挂和背挂潜水员

技术潜水员

使用背挂系统的潜水员,第一支减压瓶默认挂在左键和左腰的D环,这个位置刚好挡住了残压表,因此,这类潜水员看表的习惯是摘下来看,然后再挂回去(也有少数潜水员对残压表的位置做了改良,调整到胸前,减少了摘挂操作的负担)。当你使用残压表监视背气的时候,无疑大大降低了操作成本。

用传感器监视减压瓶似乎性价比并不合算,但如果你有一只支持多传感器的潜水电脑,同时又有多余的传感器,何乐而不为呢?Suunto 彩屏系列(D5和EON)就特别适合这么干,支持10只以上的气瓶,大概率能覆盖你的切气需求。

制造商的最新趋势

Suunto的Wireless Transmitter (应用于D4i等上一代产品)。配对时,潜水电脑会生成01-40的代码,这个代码可以认为是一个频道代码。新一代的Suunto Tank POD 还有Aqualung、Shearwater等潜水电脑采用的传感器,均为序列号模式,据说传输模式从模拟制式改为数字方式(据说,未经确认)。每支传感器采用唯一的序列号,降低了气瓶配对检查的难度(如果你同时使用多只气瓶,传感器配错了后果可能是灾难性的),很可能也减少了冲突的风险。

图11 Suunto D4i和Wireless Transmitter

传输距离上,Wireless

Transmitter 标称的是30公分,各个型号潜水电脑通常可以连接1个传感器。

Suunto D5 和 EON在传感器的支持上突飞猛进,不再兼容老款的Transmitter,而只支持新的Tank Pod。D5支持3种

不同的气体,亦可以支持3个外接传感器,而EON Core和EON Steel则支持10连接10个气瓶。标称的传输距离也提升至1.5米。

图12 Suunto D5 和 Tank Pod

Shearwater的传感器使用的是Aqualung同款,目前主要支持的型号有Perdix AI和Teric,最新的休闲定位的Peregrine并没有加入支持。这两款潜水电脑均支持2枚传感器,似乎不如Suunto的3-10个POD那么炫酷。但Shearwater 可以让两个传感器的数据同屏显示(Suunto需要切气才能显示),这一点对于侧挂潜水员来说格外有价值。如果把传感器装在减压瓶上是锦上添花,那么两枚传感器装在侧挂瓶上就是雪中送炭了,选哪个就看侧挂是不是你的菜。

图13 Perdix AI和传感器

17年发布的Garmin MK1 并不支持传感器,给人留下运动表加入潜水功能的印象,尚在宣传视频和海报中的Garmin Descent MK2i 则瞬间超车成为领跑者。MK2i支持5种气体切换,也支持5只T1传感器连接。过去的传感器大多采用水下无线电信号,因此传播距离非常有限,Descent T1引入的SubWave声呐技术,将连接距离拓展至10米,由此引出教练或潜导监控整个团队的用法(不过Mk2i目前超万元的定价来看,只有土豪潜水团才会有这种待遇吧)。新技术的应用,让传感器的普及又向前迈出一步。

图14 Garmin Descent MK2i和T1传感器

最佳实践

目前的无线传感器,我们遵守制造商的建议,同时使用机械残压表作为备份。

单瓶潜水员,由于需要按惯例把机械残压表装在调节器左侧的高压口,那么留给传感器的就只剩下右侧的高压口。这里的风险是被误认为是气瓶阀被拎断。有限的使用经验来看,加装短高压管的做法并非最优解,一根悬空的短高压管有可能不断晃动,增加了管线破损和高压口爆o-ring漏气的风险。将传感器涂装成醒目的色彩或直接购买彩色的传感器(如图15所示),并且提前和潜导、船工沟通,可能是更好的解决方案。

图15 Shearwater的黄色传感器

双瓶背挂潜水员,机械残压表默认安装在左侧一级头,那么右侧一级头自然可以留给传感器,在不得已关闭中阀时,传感器仍然可以指示右瓶的压力。安装时,尽可能调整管线布局,让传感器向下和向内倾斜,顶部发生碰撞时,可以避免损伤传感器,倾斜的传感器也更小概率被误认做气瓶阀。

侧挂气瓶使用传感器时,有两种安装选择。一是依照惯例将短高压管连接的机械残压表指向下方,传感器则指向上方。这种方式不改变机械表的使用习惯,向前支出的传感器在水中也并未过于突兀,但在气瓶运输的过程中,大大增加了碰撞损伤的风险。我比较喜欢的组合是用迷你机械残压表直接连接在一级头的上侧,免去了高压管也减少了故障点,而传感器则放在下侧,水中更加trim,而水面则不易被碰撞到。第二种方式只要低头就能读到物理表的数据,也非法方便。迷你残压表的缺点是读数不够精确,需要有一定经验才能“猜”出数值,真的只能是备胎。

图16 侧挂调节器+迷你残压表+传感器

图17 DiveRite的mini残压表

技术潜水员都有备用潜水电脑,如果你使用侧挂,那么用Shearwater一拖二未必是唯一的选择,一只表连一个传感器连接稳定,也能减少误读的问题。

如果你要在减压瓶阶段瓶上使用传感器,务必在陆地上做好配对、检查和测试。甚至可以考虑在成对的传感器和气瓶上做好标记,避免误配。气瓶多的时候,漂在水面临时配对和检查配对是件令人抓狂的事情。

一句话总结

传感器的时代已经来临,值得拥抱这变化。

--------------丸


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