羅經(jīng)安全距離測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種船舶設(shè)備領(lǐng)域的測(cè)試技術(shù)，特別涉及一種羅經(jīng)安全距離測(cè)試方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 船用磁羅經(jīng)結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠，是重要的航海指向儀器，一般船舶至少安裝一臺(tái) 標(biāo)準(zhǔn)磁羅經(jīng)或一臺(tái)操舵羅經(jīng)。1977年國際海事組織（MO)規(guī)定，在駕駛艙內(nèi)安裝的航行和 通信設(shè)備必須提供與羅經(jīng)的最小安全距離。因?yàn)镮EC60945 :2002并沒有規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方 法，目前國際上能夠做羅經(jīng)安全距離測(cè)試國家有美國、英國等極少數(shù)國家。而每一臺(tái)安裝在 船舶駕駛艙的航行和通信設(shè)備都必須標(biāo)注與羅經(jīng)的最小安全距離，該項(xiàng)目去國外測(cè)試，費(fèi) 用貴，溝通困難，如測(cè)出的距離過大，則小船不能使用。從而成為中國船舶通導(dǎo)設(shè)備生產(chǎn)廠 商的大難題，也成為中國測(cè)試行業(yè)的空白，也制約了中國通導(dǎo)設(shè)備走向國際的步伐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明是針對(duì)國內(nèi)生產(chǎn)航行和通信設(shè)備缺乏與羅經(jīng)最小安全距離測(cè)試有效手段 的問題，提出了 一種羅經(jīng)安全距離測(cè)試方法，填補(bǔ)中國船舶設(shè)備領(lǐng)域的試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)空 白，解決國內(nèi)船舶通導(dǎo)設(shè)備設(shè)計(jì)和使用難題。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種羅經(jīng)安全距離測(cè)試方法，包括如下測(cè)試步驟： 1) 首先選一個(gè)除了地磁場(chǎng)外無其他磁干擾的空曠地方，然后將磁傳感器和所用磁強(qiáng)計(jì) 放在0. 8m的非導(dǎo)電桌上，用磁強(qiáng)計(jì)測(cè)試并記錄當(dāng)前環(huán)境的磁場(chǎng)強(qiáng)度的水平分量H ; 調(diào)整磁強(qiáng)計(jì)的補(bǔ)償，使之讀數(shù)為零，保持此時(shí)磁傳感器位置不變，按標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn) 羅經(jīng)允許的最大受影響磁傾角Θ 當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)允許的最大受影響磁場(chǎng)強(qiáng)度d #; 計(jì)算當(dāng)?shù)囟媪_經(jīng)允許的最大受影響磁傾角Θ ，當(dāng)?shù)囟媪_經(jīng)允許的最大受影響磁場(chǎng)強(qiáng) 度d舵； 2) 將被測(cè)樣品放在另一個(gè)0. 8m的非導(dǎo)電桌上，兩個(gè)桌子放在同一水平面上，被測(cè)樣品 正對(duì)磁傳感器軸心方向，此時(shí)磁強(qiáng)計(jì)顯示值即為被測(cè)樣品測(cè)試面的磁場(chǎng)值，移動(dòng)被測(cè)樣品， 使磁強(qiáng)計(jì)讀數(shù)等于計(jì)算的磁場(chǎng)強(qiáng)度dg或(?時(shí)，測(cè)量此時(shí)被測(cè)樣品與磁傳感器之間的距離 的dl ; 3) 給被測(cè)樣品通電，再移動(dòng)被測(cè)樣品，使磁強(qiáng)計(jì)讀數(shù)等于計(jì)算的磁場(chǎng)強(qiáng)度dg或(?時(shí)， 測(cè)量此時(shí)被測(cè)樣品與磁傳感器之間的距離的d2 ; 4) 將通電的被測(cè)樣品按磁化要求進(jìn)行磁化，對(duì)磁化后的被測(cè)樣品進(jìn)行測(cè)試，同樣將磁 化后被測(cè)樣品放在〇. 8m的非導(dǎo)電桌上，移動(dòng)被測(cè)樣品，使磁強(qiáng)計(jì)讀數(shù)等于計(jì)算的磁場(chǎng)強(qiáng)度 d標(biāo)或(?時(shí)，測(cè)量此時(shí)被測(cè)樣品EUT與磁傳感器之間的距離的d3 ; 5) 比較dl、d2、d3,最大值與被測(cè)樣品的最小安全距離。
[0005] 本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明羅經(jīng)安全距離測(cè)試方法，填補(bǔ)了國內(nèi)船舶設(shè)備領(lǐng) 域的測(cè)試空白，提高了中國檢測(cè)在國際的影響力，解決船艙位置有限，與羅經(jīng)的最小安全距 離遠(yuǎn)近制約產(chǎn)品選型，該測(cè)試方法也為企業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)提高產(chǎn)品品質(zhì)提供測(cè)試手段。
【附圖說明】
[0006] 圖1為地磁三要素示意圖； 圖2為本發(fā)明羅經(jīng)的安全距離測(cè)試示意圖； 圖3為本發(fā)明羅經(jīng)安全距離測(cè)試流程圖； 圖4為本發(fā)明用浸入法施加試驗(yàn)磁場(chǎng)測(cè)試示意圖； 圖5為用浸入法施加試驗(yàn)磁場(chǎng)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007] 1、地磁場(chǎng)與地磁極：長期觀測(cè)表明：地球是接近均勻磁化的球體，周圍空間存在 著弱磁場(chǎng)，地磁極位于地球深處。通常地球北極的地磁極稱為磁北極，地球南極的磁極稱為 磁北極。地磁極的位置是變化的，地磁南北極與地理南北極并不重合。
[0008] 2、地磁三要素： 磁差（Vm): 地面上任意一點(diǎn)的地磁方向，可用一自由懸掛的磁針來測(cè)定，如圖1地磁三要素示意 圖，Nr真北，Nm磁北，磁針北極指向地磁力T，通過磁針磁軸的垂直面稱為"磁子午面"，磁 子午面與地面的交線，是該地磁子線。磁子午面與地理子午面之間的夾角稱為"磁差"； 磁傾角Θ :在地球上，自由懸掛的磁針與水平面之間構(gòu)成的夾角，也就是水平分量H和 地磁總力T之間的夾角稱為磁傾角Θ。
[0009] 地磁水平分量H :地磁力T是沿著地磁磁力線在某點(diǎn)的切線方向作用的，可以分為 水平（H)和垂直（Z)方向兩分力。地磁水平分力使磁針北極指向磁北，垂直分力不起作用。
[0010] 3、船用磁羅經(jīng)： 根據(jù)磁針在地磁力作用下指向磁北的原理，磁羅經(jīng)本身可看成一根磁針。因地磁北極 具有負(fù)磁量，地磁南極具有正磁量，在異性相吸的作用下，磁針的北極指向地磁的北極，磁 針的南極指向地磁南極。
[0011] 4、磁羅經(jīng)的分類： 標(biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)：安裝在羅經(jīng)甲板的船首尾線上，水平視角最大處，用以指示航向、觀測(cè)方位 及校正操舵羅經(jīng)等。
[0012] 操舵羅經(jīng)：安裝在駕駛臺(tái)操舵的正前方，并在船的首尾線上，航行時(shí)觀測(cè)航向之 用。
[0013] 5、羅經(jīng)的自差： 船體是許多鋼板組裝的集合體，船上裝有主機(jī)、發(fā)電機(jī)、舵機(jī)等，這些鋼鐵材料都是強(qiáng) 磁性材料。船舶建造時(shí)，船上硬鐵部分被地磁磁化而變成了磁體，即永久船磁。船上的軟鐵 部分，雖受地磁磁化而獲得磁性，但它沒有保留性，它隨磁場(chǎng)的變化而變化，稱為感應(yīng)船磁。 永久船磁和感應(yīng)船磁統(tǒng)稱船磁。羅經(jīng)在船磁力的作用下產(chǎn)生了"自差"。作用于羅經(jīng)上的力 除了地磁外還有船磁力，使羅經(jīng)的磁針偏離磁子午線的方向，羅經(jīng)針的北極偏離磁北的角 度，稱為磁羅經(jīng)自差。
[0014] 船用磁羅經(jīng)剩余自差過大時(shí)（一般指50以上)，對(duì)船舶安全航行會(huì)產(chǎn)生很大影響。 通俗的講，設(shè)備與羅經(jīng)的最小安全距離，就是保證設(shè)備在任何狀態(tài)下不產(chǎn)生影響羅經(jīng)的船 磁，從而引起羅經(jīng)自差。
[0015] 6、羅經(jīng)的安全距離定義為被試設(shè)備單元的最近點(diǎn)距羅經(jīng)最近點(diǎn)的距離，這個(gè)距離 是保證標(biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)不產(chǎn)生超過5. 4度/H的偏差。對(duì)操舵羅經(jīng)，要求偏差是18度/H。羅經(jīng)最 小安全距離的測(cè)試是利用地球磁場(chǎng)強(qiáng)度與角度的關(guān)系，將對(duì)角度的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度 的測(cè)量，在測(cè)得最大磁場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí)讀取被測(cè)樣品與磁強(qiáng)計(jì)的距離。
[0016] 如圖2羅經(jīng)的安全距離測(cè)試示意圖和圖3羅經(jīng)安全距離測(cè)試流程圖所示， 1) 首先選一個(gè)除了地磁場(chǎng)外無其他磁干擾的空曠地方，然后將磁傳感器和所用磁強(qiáng)計(jì) 放在0. 8m的非導(dǎo)電桌上，用磁強(qiáng)計(jì)測(cè)試并記錄當(dāng)前環(huán)境的磁場(chǎng)強(qiáng)度的水平分量H。調(diào)整磁 強(qiáng)計(jì)的補(bǔ)償，使之讀數(shù)為零，保持此時(shí)磁傳感器位置不變。如下表1上海地區(qū)最小羅經(jīng)安 全距離要求，計(jì)算當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)允許的最大受影響磁傾角（Θ#)= 5.4° / H;當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)羅 經(jīng)允許的最大受影響磁場(chǎng)強(qiáng)度（dg)。計(jì)算當(dāng)?shù)囟媪_經(jīng)允許的最大受影響磁傾角（Θ#) = 18° / H ;當(dāng)?shù)囟媪_經(jīng)允許的最大受影響磁場(chǎng)強(qiáng)度（c^)。
[0017] 表 1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種羅經(jīng)安全距離測(cè)試方法，其特征在于，包括如下測(cè)試步驟： 1) 首先選一個(gè)除了地磁場(chǎng)外無其他磁干擾的空曠地方，然后將磁傳感器和所用磁強(qiáng)計(jì) 放在0. 8m的非導(dǎo)電桌上，用磁強(qiáng)計(jì)測(cè)試并記錄當(dāng)前環(huán)境的磁場(chǎng)強(qiáng)度的水平分量H ; 調(diào)整磁強(qiáng)計(jì)的補(bǔ)償，使之讀數(shù)為零，保持此時(shí)磁傳感器位置不變，按標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn) 羅經(jīng)允許的最大受影響磁傾角Θ 當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)允許的最大受影響磁場(chǎng)強(qiáng)度d #; 計(jì)算當(dāng)?shù)囟媪_經(jīng)允許的最大受影響磁傾角Θ ，當(dāng)?shù)囟媪_經(jīng)允許的最大受影響磁場(chǎng)強(qiáng) 度d舵； 2) 將被測(cè)樣品放在另一個(gè)0. 8m的非導(dǎo)電桌上，兩個(gè)桌子放在同一水平面上，被測(cè)樣品 正對(duì)磁傳感器軸心方向，此時(shí)磁強(qiáng)計(jì)顯示值即為被測(cè)樣品測(cè)試面的磁場(chǎng)值，移動(dòng)被測(cè)樣品， 使磁強(qiáng)計(jì)讀數(shù)等于計(jì)算的磁場(chǎng)強(qiáng)度dg或(?時(shí)，測(cè)量此時(shí)被測(cè)樣品與磁傳感器之間的距離 的dl ; 3) 給被測(cè)樣品通電，再移動(dòng)被測(cè)樣品，使磁強(qiáng)計(jì)讀數(shù)等于計(jì)算的磁場(chǎng)強(qiáng)度dg或(?時(shí)， 測(cè)量此時(shí)被測(cè)樣品與磁傳感器之間的距離的d2 ; 4) 將通電的被測(cè)樣品按磁化要求進(jìn)行磁化，對(duì)磁化后的被測(cè)樣品進(jìn)行測(cè)試，同樣將磁 化后被測(cè)樣品放在〇. 8m的非導(dǎo)電桌上，移動(dòng)被測(cè)樣品，使磁強(qiáng)計(jì)讀數(shù)等于計(jì)算的磁場(chǎng)強(qiáng)度 d標(biāo)或(?時(shí)，測(cè)量此時(shí)被測(cè)樣品EUT與磁傳感器之間的距離的d3 ; 5) 比較dl、d2、d3,最大值為被測(cè)樣品的最小安全距離。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種羅經(jīng)安全距離測(cè)試方法，分別用磁強(qiáng)計(jì)對(duì)被測(cè)EUT進(jìn)行不通電、通電和磁化測(cè)試，找出被測(cè)EUT與磁傳感器的最大距離，以此得到與羅經(jīng)的最小安全距離。填補(bǔ)了國內(nèi)船舶設(shè)備領(lǐng)域的測(cè)試空白，提高了中國檢測(cè)在國際的影響力，解決船艙位置有限，與羅經(jīng)的最小安全距離遠(yuǎn)近制約產(chǎn)品選型，該測(cè)試方法也為企業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)提高產(chǎn)品品質(zhì)提供測(cè)試手段。
【IPC分類】G01C17-14
【公開號(hào)】CN104634332
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510111670
【發(fā)明人】姚志宏, 肖愛珍, 俞磊, 張翼翔, 翁海豐
【申請(qǐng)人】上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院, 上海儀器儀表自控系統(tǒng)檢驗(yàn)測(cè)試所
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年3月13日