第二章 磁罗经

第二章磁罗经第一页，共四十五页，2022年，8月28日一、学习目的和教学设备、资料目的：掌握地磁场的相关知识、船用磁罗经的结构、各部分组成及作用、磁罗经的检查与保管、掌握各自差力的大小、方向、产生自差的性质，熟悉自差测定与校正步骤，如何计算自差系数和作自差表。教学设备：投影仪资料：参考《船用磁罗经》鄢天金编第二页，共四十五页，2022年，8月28日二、教学内容和时间分配1、地磁场及地磁三要素：地磁极、地磁水平分力及垂直分力、磁倾角、磁差（10分钟）2、船用磁罗经分类和基本结构：罗盆、罗经柜、自差校正器（15分钟）3、磁罗经的检查与保管：灵敏度和罗盘磁力的检查、罗盆内气泡的排除、自差校正器的检查（15分钟）第三页，共四十五页，2022年，8月28日4、罗盘平面的力的方向性质、自差力各产生什么自差：指北力、恒定自差、半圆自差、象限自差，各自差与船舶罗航向的关系、画出罗盘平面受力的多边形图（20分钟）5、磁罗经自差校正前的准备工作和校正顺序，各类自差的校正步骤（20分钟）6、自差系数的计算和自差表：测量8个主航向的剩余自差、制作自差表（10分钟）第四页，共四十五页，2022年，8月28日三、讲授内容重点和注意事项1、重点一：地磁场及地磁三要素。2、重点二：磁罗经的检查与保管，要区分磁罗经的灵敏度和罗盘磁力的检查，要区分软铁和硬铁校正器的检查方法。3、重点三：罗盘平面的力的方向性质、自差力各产生什么自差：要指出各自差讨论的前提是不考虑有其他的自差力的情形下讨论的，画出罗盘平面受力的多边形图是为了让学生对自差产生的理论有更深的理解。第五页，共四十五页，2022年，8月28日4、重点四：磁罗经自差测定方法，重点掌握叠标法测定自差。5、重点五：各类自差的校正步骤和校正顺序如何？6、重点六：自差表的重要意义，自差表的制作，整个过程要顺序清楚？第六页，共四十五页，2022年，8月28日四、自学内容和作业自学内容：复习物理中关于磁铁磁场的基本知识。作业：P85：1、2、5、6、13第七页，共四十五页，2022年，8月28日一、磁的概念

1）条形磁铁的性能磁极第八页，共四十五页，2022年，8月28日磁轴第九页，共四十五页，2022年，8月28日1.磁力作用的路线称为『磁力线』2.磁力线所能到达的空间，称为『磁场』第十页，共四十五页，2022年，8月28日同极相斥、异极相吸磁针向下倾斜之角度称为磁倾角第十一页，共四十五页，2022年，8月28日2）地磁的特点第十二页，共四十五页，2022年，8月28日地球的磁极磁北极，Lat74?N，Long101?W磁南极，Lat68?S，Long144?E地球南北磁极之位置每年都在变动第十三页，共四十五页，2022年，8月28日3）地磁三要素1地磁水平磁力H2磁差θ3磁倾角Var在地球表面上，磁倾角为零各点的连线称为磁赤道。第十四页，共四十五页，2022年，8月28日在海图上将同一地磁要素相同值的各点连成等值线，这种曲线图称为地磁图。目前，航海上所使用的地磁图有等磁差线图、等水平力线图、等垂直力线图、等磁倾角线图和等地磁总力线图等。第十五页，共四十五页，2022年，8月28日磁差(Variation)第十六页，共四十五页，2022年，8月28日PP’(VariationoftheCompass)无磁差东磁差西磁差磁差180度磁差角度有东西偏差之分第十七页，共四十五页，2022年，8月28日二、磁罗经之分类和基本结构1）磁罗经分类：磁罗经依使用目的可区分为：1.标准罗经(StandardCompass)2.操舵罗经(SteeringCompass)3.小艇罗经(BoatCompass)4.应急罗经(CabinCompass)第十八页，共四十五页，2022年，8月28日磁罗经依构造可区分为：

1.液体罗经(LiquidCompass)2.干罗经(DryCompass)第十九页，共四十五页，2022年，8月28日2）液体罗经的构造一、罗经盆包括罗经盆本体、罗盘、罗经液。二、罗经柜支承罗经盆、安放自差校正器及附件。附属仪器：方位圈第二十页，共四十五页，2022年，8月28日罗经盆第二十一页，共四十五页，2022年，8月28日罗经柜第二十二页，共四十五页，2022年，8月28日三、磁罗经检查1、灵敏度检查在船停靠码头，船上或岸上机械不工作的情况下，首先准确记下罗经基线所指的航向，然后用一小磁铁或铁器将罗盘从原来平衡位置向左引偏2°—3°，拿开小磁铁，观测罗盘是否返回原航向，再向右边做同样的检查，ISO规定罗盘返回原航向的误差应在（3/H）°以内。第二十三页，共四十五页，2022年，8月28日2、半周期检查罗盘磁针磁性的强弱可通过测定罗盘摆动周期来检查。通常仅测其摆动半周期，检查方法如下：用磁铁将盘从罗经基线引偏40°，移去磁铁，罗盘开始摆动，用秒表记下原航向值连续两次过基线的时间间隔，同样用磁铁将罗盘向另一侧引偏后，做类似的检查。两次平均值即为罗盘摆动的半周期。ISO规定罗盘摆动半周期应不小于(2600/H)1/2秒。第二十四页，共四十五页，2022年，8月28日3、气泡检查及消除消除气泡的方法：将罗盆侧放，注液孔朝上，旋出螺丝，首先鉴别罗盆内装有何种液体，在注入液体前，应从罗盆内取出一些原液体与新液体混合，经过一段时间，确定仍为透明无沉淀后，方可注入新液体。对于盆体分为上下两室的罗盆，在上室注满液体把气泡排除后，还要侧量下室液面的高度，其高度应符合说明书的要求。第二十五页，共四十五页，2022年，8月28日4、自差校正器检查消除自差用的磁铁棒应无锈，生锈者会使磁性衰退。软铁校正器应不含有永久磁性，否则会影响校正效果。5、磁罗经基线检查罗经的首尾基线应准确地位于船首尾面内，误差<0°.5。第二十六页，共四十五页，2022年，8月28日四、磁罗经的自差力分析1）产生原因：由于船体本身及船内装载之磁性物质，使磁罗经指针偏离磁北方向，此一偏差称为自差(Deviation)，是属于人为造成的现象。船体对罗经的作用力可分永久船磁和感应船磁。正平时磁罗经的自差力可以归纳为五种分自差力的合成。第二十七页，共四十五页，2022年，8月28日2）泊松方程ox轴：X′=X+aX+bY+cZ+Poy轴：Y′=Y+dX+eY+fZ+Qoz轴：Z′=Z+gX+hY+kZ+R

第二十八页，共四十五页，2022年，8月28日其中X、Y、Z分别为地磁力在ox,oy,oz轴上的分量。X=HcosφY=-Hsinφa,b,c,d,e,f,g,h,k为软铁系数，P、Q、R永久船磁的分力。第二十九页，共四十五页，2022年，8月28日3）罗盘平面上的作用力指北力；λH，指向磁北λ为指北力系数标准罗经λ=0.8-0.9λ<0.3磁罗经不能用第三十页，共四十五页，2022年，8月28日自差力：AλH：与磁北成90度恒定自差BλH：与磁北成φ度半圆自差CλH：与磁北成φ+90度半圆自差DλH：与磁北成2φ度象限自差EλH：与磁北成2φ+90度象限自差第三十一页，共四十五页，2022年，8月28日自差公式：σ=A+Bsinφ+Ccosφ+Dsin2φ+Ecos2φ其中，σ要求小于15°。第三十二页，共四十五页，2022年，8月28日4）倾斜自差：所谓倾斜自差△δi是指船倾斜后的的自差δi与船正平时的自差δ的差值，即：△δi=δi-δ可分为横倾自差和纵倾自差。倾斜自差与罗经航向、倾斜角、船所在纬度有关。第三十三页，共四十五页，2022年，8月28日五、磁罗经自差校正次序和方法磁罗经校正原则1校正力与自差力大小相等，方向相反。2自差力需用同性质自差校正器校正。第三十四页，共四十五页，2022年，8月28日凡属下列情况，必须校正罗经自差：1、修船之后，无论大修、中修、小修；2、每年必须校正一次；3、船舶受到剧烈震动后，如碰撞、搁浅等；4、不计恒定自差A，标准罗经自差大于±3°，操舵罗经自差大于±5°；第三十五页，共四十五页，2022年，8月28日5、船舶受雷击或炮火袭击后；6、罗经附近增加或拆除铁构件；7、罗经安装位置有所变动；8、用电磁吊装卸铁磁性货物之后；第三十六页，共四十五页，2022年，8月28日校正罗经的准备工作和实际步骤（一）准备工作在校正罗经前，船长应及早通知有关船员做好准备工作：1、利用压水舱，将船保持正平；2、船上设备，如吊杆、罗经附近探照灯、舱盖等活动部分，均应按正常航行状态固定好。第三十七页，共四十五页，2022年，8月28日下面是校正人员的准备工作：3、根据校正日期，旋回区的经纬度和磁差，计算校正罗经时间段内的天体磁方位，4、在港口附近校正罗经，可选用固定物标的叠标，画叠标线草图并标明各叠标线的磁方位，以备天气变化看不见天体时用。5、在港口附近陆地，远离有铁件的地方，将倾差仪N端向北，离地至少一公尺，测地磁力Z，记下滑重所在的格数n。将滑重推移到n′=λn的格数处。第三十八页，共四十五页，2022年，8月28日6、检查标准罗经与操舵罗经首基线应在船首尾面中。8、检查罗盘的灵敏度。9、检查方位仪的准确性。10、检查罗盆内是否有气泡，有气泡应补充罗经液消除气泡。第三十九页，共四十五页，2022年，8月28日11、对新磁铁应检查油漆颜色是否与极性相符。12、新船第一次校罗经，将校正软铁（球或片）置于支架中间，参考同类型船的佛氏铁长度放置佛氏铁。非第一次校罗经此步骤可免。13、船到旋回区开始校正罗经前，挂信号旗OQ。第四十页，共四十五页，2022年，8月28日（二）校正罗经1、航向E（或W），取下罗盆，放上倾差仪，调垂直磁棒，使倾差仪的磁针水平（倾差仪滑重已移在n′=λn处）。2、罗经磁航向保持E（或W），观测自差δE调纵磁棒将自差校为零。重新使船磁航向为E，再测自差δE重调纵磁棒再将自差校为零。有陀螺罗经的船可一次将船操在磁航向上，将自差δE校为零。第四十一页，共四十五页，2022年，8月28日3、磁航向N（或S），测自差δN，调横磁棒，将δN校正为零。若仅有磁罗经应重复校正。4、航向W，测自差δW，调纵磁棒，将自差δW消除一半，保留δW/2。5、航向S，测自差δS，调横磁棒，将自差δS消除一半，保留δS/2。第四十二页，共四十五页，2022年，8月28日6、船转至象限航向SE，测自差δSE，调整软铁球或软铁片，将自差δSE消除为零。7、在相邻象限航向（NE或SW），测自差δNE，再移动软铁球或片，将δNE消除一半保留δNE/2。8、测定八个航向（N，NE，E，SE、S、SW、W、NW）上的自差并记录之。9、记下各校正器位置并固定各校正器。10、根据八个航向的剩余自差，计算自差表。第四十三页，共四十五页，2022年，8月28日六、自差表的制作A=（δN+δNE+δE+δSEδS+δSW+δW+δNW）/8B=〔δE