busolă
Pagina 1 din 2
Informații generale despre busola magnetică
Caracteristicile câmpului magnetic al Pământului și vehicul
Globul poate fi reprezentat ca un magnet având doi poli magnetici nord și sud: PN PS. Convențional a considerat că polul nord magnetic concentrat mase negative, iar în partea de sud - un rezultat pozitiv-Nye. De aceea, câmpul magnetic al Pământului reprezentat de linii de forță ce se extind de la polul magnetic E-sud la nord. vector de intensitate T câmp magnetic al Pământului este tangentă la linia magnetic de forță. In diferite puncte ale vectorului T suprafață pământ are o poziție spațială diferită. Proiecția T vectorului în planul orizontului tal numit hori-component H, iar proiecția la linia sa de plumb - Z componenta verticală a câmpului magnetic terestru.
Valorile componentelor T vectorului sunt legate de:
(1.1)
unde - .. înclinării magnetic, adică unghiul dintre planul orizontal și direcția T. vectorului înclinația magnetică variază de la -90 ° (polul sud magnetic) până la + 90 ° (nord magnetic). De exemplu, în Golful Finlandei I = 720. Curba punct de suprafața pământului în care declinației magnetice este 0 conectare, se numește ecuatorul magnetic. Are forma curbei închise neregulat.
Luați în considerare modul în care se va comporta într-un ac magnetic, suspendat de un fir, care trece prin centrul de greutate în câmpul magnetic al Pământului. Să presupunem că toate pozitive masa m săgețile concentrate la un capăt de săgeată (polul nord, notată cu litera N), și toate negative, masa - m săgețile - pe de altă parte (polul sud, notate cu litera S). Linia care unește polii săgeții, săgeata se numește axa magnetică. Câmpul magnetic al Pământului este săgeata nord magnetic va atrage masele magnetice negative ale polilor magnetici nord ale Pământului. În săgețile emisfera nordică axa magnetică este înclinată în raport în jos față de planul orizontal, ca rezultat al Z component și este ridicat deasupra orizontului în emisfera sudică. Avionul în care este instalată o axă săgeată magnetic ca rezultat al interacțiunii sale maselor magnetice cu masele magnetice ale Pământului, numit planul meridianului magnetic. Linia de intersecție cu planul meridian magnetic al suprafeței Pământului de la acest punct se numește meridianul magnetic.
Cu o creștere a valorii latitudine magnetică a verticale componente Z crește și diminuărilor H. componentei orizontale Acest lucru va duce la scăderea punctului de ghidare al acului, și va veni încet în planul meridianului magnetic, și poziția acestuia în planul meridian ar fi instabil. La polii magnetici N = 0, Z = T, iar acul magnetic este vertical.
Sa constatat că polii magnetici ai Pământului se deplasează în jurul ei în direcția vest poli geografici, ceea ce face o revoluție în aproximativ 500 de ani. În prezent, polul nord magnetic este situat la coordonatele W = 71 ° N, D = 96 ° V și sud - la coordonatele W = 73 ° S, D = 156 ° E.
În general, meridianul magnetic nu este același lucru cu adevărat. Unghiul orizontal între planurile meridianului adevărate și magnetice care trec printr-un punct dat de suprafața pământului, numită declinarea magnetică d. Se măsoară din partea de nord a est meridianul adevărat (E) sau vest (W) de la 0 la 180 °. Easting este considerat a fi pozitiv și Occident - negativ.
Valorile T, H, Z, I și d sunt numite elemente magnetism terestru. Aceste elemente sunt în continuă schimbare datorită mișcării polilor magnetici, și sub influența soarelui. Efectul soarelui apare sub forma de fluctuațiile zilnice ale câmpului magnetic terestru și furtuni magnetice. fluctuațiile zilnice sunt de obicei mici și de nici o semnificație practică. furtuni magnetice sunt schimbări bruște, aleatorii în elemente de magnetism terestru, și poate dura de la câteva ore la câteva zile. Dependența dintre furtuni magnetice și Pata pe soare. furtuni magnetice au loc la fiecare 27 de zile și au unsprezece ciclu - un ciclu de creștere a activității solare. Efectul practic al furtunilor magnetice pe ac magnetic nu pot fi luate în considerare
O reprezentare vizuală a mărimii și distribuției elementelor de magnetism terestru pe cartele magnetice dau suprafața Pământului. câmp magnetic Aceste hărți Pământului este reprezentată sub formă de linii de contur care se conectează puncte cu valori identice ale elementelor individuale ale magnetism terestru. Izolinii isogons numit declinație, înclinație - isoclines, curbele de puncte de legătură cu aceleași valori ale lui H și Z, - Izodinit.
Principiul funcționării busolei magnetice se bazează pe proprietatea acului magnetic, se rotește în jurul unei axe verticale, instalat axa magnetic în direcția câmpului magnetic exterior. În raport cu direcția axei de săgeată poate fi definită pe diferite teme și sunt conduse de corpurile cerești. Dacă un compas magnetic montat pe navă, al cărui corp este asamblat din materiale nemagnetice, se stabilește un ac magnetic în direcția meridianului magnetic, și va fi posibil să se determine cursul magnetic al navei.
Unghiul în plan orizontal real între partea de nord meridianul magnetic și un plan diametral al navei sensul acelor de ceasornic numita poziție magnetic (MC). direcții magnetice și adevărate dependențe legate între ele: MK = IR - d, MP = SP - d, în care valoarea declinare este considerată cu semnul său. Valoarea declinație și variația anuală afișată pe OLS.
Nava este într-un câmp magnetic al pământului, astfel încât toate părțile navei, realizate din material magnetic sunt magnetizate de câmpul magnetic al Pământului, în perioada de construcție și funcționarea acestuia. magnitudinea magnetizare a vehiculului depinde de intensitatea câmpului proprietăților și magnetizare geomagnetice fier navă.
Nava de fier este împărțit magnetic dur și moale. fier solid după magnetizare își păstrează starea stabilă pentru o lungă perioadă de timp, fierul moale, în timp își pierde proprietățile sale și poate inversa magnetizare sub influența unui câmp puternic. Set cocii și a mecanismelor sale sunt formate din bare alungite de fier tare și moale, plasate longitudinal, transversal și vertical. Barele sunt respectiv magnetizate de fier moale la X longitudinală, transversală Y și Z componente verticale ale câmpului magnetic al vectorului T Pământului de-a lungul axelor de coordonate xyz navei sistem.
. (1.2)
forțelor magnetizate X, Y, Z bare de fier moale navei excita în zona din jurul câmpului său magnetic numit un câmp magnetic al navei.
Principiul de construcție și funcționarea busolei magnetice cu un indicator și element de senzor magnetic de inducție
busole magnetice instalate pe nave și ambarcațiuni moderne, există mai multe tipuri și dimensiuni diferite. Ea își găsește cea mai mare cerere, cu un senzor de compas magnetic indicator.
Luați în considerare un dispozitiv de busolă magnetică. Cea mai mare parte a acesteia - un element sensibil, care este un sistem de mai mulți magneți permanenți paralele - săgeata busolei. Magneți pentru senzorul de compas sunt de obicei realizate dintr-un aliaj de fier, nichel și cobalt, cu susceptibilitate magnetică ridicată. magneți K-săgeți fixate rigid, realizate din material de busolă nemagnetic a crescut, pe partea exterioară a cărei imprimate la intervale de 1 diviziunilor grad 360. Numărarea de la punctul 0 (N), care coincide cu „simt“ capetele de nord busola săgețile, sensul acelor de ceasornic. Pe lângă marcajele de pe busola a crescut se aplică de obicei și puncte cardinale pe jumătate. In centrul de trandafir este un flotor, care servește la reducerea masei elementului de detecție în lichid. In centrul float este unghiul de limitare con de trandafir. Centrul stiftul are un con în forma unei tije de carbură de cimentate, bazat pe dispozitivul de susținere a arcuit este conectat rigid cu carcasa oala. Pentru a reduce presiunea asupra știftului, reducând frecarea în timpul rotației și oscilație a trandafirului când mișcarea nava pe oală rezervor rola și alamă în care elementul sensibil magnetic este umplut cu un lichid antigel. busolă popicar închis capac de sticlă cu garnitură de cauciuc, oferind posibilitatea de a observa busola a crescut. Pe partea interioară a vasului în partea de prova a crescut la nivelul stabilit indicatorul ratei de schimb. Revenind cu nava și a organizat o melon în jurul valorii de câmp magnetic carte de busolă fixă Pământului, indicele cursului de schimb vă permite să citiți desigur navei.
Ea a decis pe ea și direcției menținând apăsată această linie în jurul valorii de o divizare carte de busolă predeterminată. Dacă busola nu este un melon într-un plan orizontal poate fi erori în rata de citire și efectele perturbatoare ale influenței modificărilor câmpului magnetic ambiental. Pentru a evita acest lucru, în partea de jos a vasului este atașat de sarcină, și el este setat pe inelele cardanice în habitaclu.
Silumin Habitaclul este un organism nemagnetic, care conține toate busolei. Partea superioară a habitaclului, cu excepția ibric montate compensatoarelor semicerc, crenic, trimestru și deviația electromagnetice. Compass cuprinde dispozitive auxiliare - un capac de protecție împotriva intemperiilor, cu fereastra pentru citirile de ștergere carte de busolă elementul dimmer senzor magnetic, un dispozitiv pentru a direcției.
Adesea, busole magnetice făcute la distanță. În acest caz, ele sunt prevăzute cu dispozitive optice sau electrice pentru transmiterea citiri ale elementului senzorului magnetic la distanță. Pe fiecare busola după instalarea sa în nava fiind făcută pentru a compensa erorile sale. După abaterea de evaluare a abaterii reziduale funcționează și introduceți-l într-un tabel special, folosind navigatorul care corectează busola.
La elementele sensibile de inducție sunt utilizate miezuri permalloy, astfel încât tijele de câmp magnetic sunt magnetizate până la saturație într-o direcție longitudinală numai când axele lor sunt paralele cu vectorul câmp magnetic. Prin aranjarea tijelor perpendicular pe vectorul câmpului magnetic nu sunt magnetizate.
Inducerea ChE Permalloy compus din două tije pentru primar și lichidarea semnalului. Bobina primar este alimentat cu curent alternativ. Spirele înfășurării primare sunt suprapuse una opusă tijă la înfășurarea celeilalte tijă, astfel încât, în absența unui câmp magnetic extern în fiecare jumătate ciclu de tije curente sunt magnetizate în direcții opuse. Câmpul magnetic rezultat este zero, tije și semnalul EMF nu este indusă în bobina.
Aranjați tijele în direcția H. vectorul Deoarece tijele sunt magnetizate într-un câmp magnetic până la saturație, în prima jumătate a ciclului curent de magnetizare tija superioară va rămâne egală cu AN și magnetizarea tijei inferioare pentru a micșora Hv valoarea maximă. În al doilea poluperode modelul actual de miezuri de magnetizare este inversată. La semnalul de lichidare va acționa un câmp magnetic în impulsuri Hc, pe care îl va pune în CEM. Astfel, transformarea tijelor într-o poziție în care tensiunea în înfășurarea semnalul va fi egal cu zero, putem găsi direcția meridianului compas, care corespunde cu normala la axa longitudinală a barelor și pot fi fixate pointer. Unghiul dintre planul median al navei și indicatorul de curs este o busolă a navei.
busole magnetice decât alte aparate de măsurat cursului au următoarele avantaje:
- Aproape instantaneu pregătit să emită un curs;
- independență totală față de alte surse de informații de navigație;
- ușurința de utilizare, instalare și reglare;
- durată lungă de viață și funcționare fiabilă;
- rezistența la influența temperaturii exterioare și vibroacoustic.
Pe nave și nave mici, care nu necesită indicație curs de înaltă precizie, dar sunt factori foarte importanți, cum ar fi costul, fiabilitatea și ușurința în utilizare, o busolă magnetică este utilizată ca sursă principală a cursului. La navele mari și navele cu brațele un partener bun, el joacă de obicei rolul de rezervă sau de urgență fonduri.
La navele moderne sunt plasate, de obicei, două sau trei magnetice busolă: principal, în care reprezentate grafic și care stabilește un căutător de direcție pentru a determina locația și corectarea cursului navei pe rulment, și pista, situat în pilothouse. Pe unele nave, există și o busolă de urgență sau de grappling.
Compass, în special șeful, care urmează să fie instalat într-un plan diametral al navei sau vecinătatea sa și paralel cu acesta, adică. E. Într-un loc cu un efect simetric de expunere la materiale magnetice. ar trebui să fie de fier și oțel mase mobile suplimentare sunt incluse periodic mașini electrice și așa mai departe. F. Pentru a reduce efectul asupra magnetic accelerațiile membre sensibile care apar în timpul rulării, compasul este amplasat mai aproape de centrul de balansare a navei.
concluzie
Pe baza celor de mai sus putem trage următoarele concluzii:
1. busole magnetice pentru o lungă perioadă de timp au fost utilizate pe scară largă pentru navigare și orientare în direcția în orice moment și în orice vreme.
2. Câmpul magnetic al Pământului datorită concentrației de poli negativi și pozitivi ai maselor magnetice în tensiune și caracterizate prin cantitățile (T), orizontală (H) și componentele verticale (Z) ale câmpului magnetic terestru, înclinația magnetică (I) și declinația magnetică (d).
3. magnetizate forțelor X, Y, Z bare de fier moale navei excita în zona din jurul câmpului său magnetic numit un câmp magnetic al navei.
4. săgeată magnetic SE reprezintă săgețile cu sistemul de suspensie, asigură deplasarea sa în azimut (busolă a crescut). Inducerea SE este format din două tije la primar și lichidarea semnalului.