磁罗经操作与维护

磁罗经操作与维护 1 磁罗经结构与指北原理认知 2 磁罗经自差原理认知 3 磁罗经自差测定与校正 4 磁罗经检查与使用

1 磁罗经结构与指北原理认知 1.1 磁罗经发展历程与IMO的配置要求 1.2 磁基本理论 1.3磁罗经结构 1.4 磁罗经指北原理 1.2.1 基本知识 1.2.2 地磁场 1.3磁罗经结构 1.3.1 磁罗经分类 1.3.2 磁罗经结构示意图 1.3.3 罗盆 1.3.4 方位仪 1.4 磁罗经指北原理

1.1 磁罗经发展历程与IMO的配置要求

1.1 磁罗经发展历程与IMO的配置要求 IMO关于安装磁罗经的决议 凡大于150GT以上的船舶均应安装： 一台标准磁罗经； 一台操舵磁罗经；若标准罗经为投影或反射式，可免装操舵罗经； 标准罗经与操舵位置有可靠联络手段； 一台备用标准罗经； 正确校正磁罗经自差，并有剩余自差表和自差曲线。

1.2.1 磁基本知识 （一）磁性 磁性是指具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。 （二）磁铁 具有磁性的钢铁物质称为磁铁，分为天然磁铁和人造磁铁。 天然磁石的分子式为Fe3O4。根据需要可将磁铁做成各种各样的形状，（a）条形磁铁，（b）圆柱形磁铁，（c）小磁针。

1.2.1 磁基本知识 （一）磁性 磁性是指具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。 （二）磁铁 具有磁性的钢铁物质称为磁铁，分为天然磁铁和人造磁铁。 天然磁石的分子式为Fe3O4。根据需要可将磁铁做成各种各样的形状，（a）条形磁铁，（b）圆柱形磁铁，（c）小磁针。

1.2.1 磁基本知识 （三）磁极 将磁铁的磁性最强的位置称为磁极，磁极的磁性强弱用磁量表示。 具有正磁量的磁极称为磁铁的N极，具有负磁量的磁极称为磁铁的S极。 同性磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 （四）磁矩 磁矩是磁极的磁量与两磁极之间距离的乘积。

1.2.1 磁基本知识 （五）磁场强度 磁场中某点的磁场强度是单位正磁量在该点所受的作用力的大小。 也可用磁力线表示。 即磁力线上某点小磁针N极所指的方向为该点磁场强度的方向。

1.2.1 磁基本知识 （五）磁场强度 求右图的P点的场强。

1.2.1 磁基本知识 （五）磁场强度 求右图的P点的场强。

1.2.1 磁基本知识 （六）磁化与去磁 原来没有磁性（磁性不明显）的物质，经过一定的物理过程而具有了磁性，这个物理过程就称为磁化。 使原来具有磁性的物体失去磁性的过程称为去磁。

1.2.2 地磁场 （一）地磁极 靠近地理北极的为地磁北极，靠近地理南极的为地磁南极。 （二）地磁场 地磁北极具有负磁量，地磁南极具有正磁量。 磁极每年作缓慢的变化。 （二）地磁场 围绕地球空间的磁场称为地磁场。 地球外部，磁力线从地磁南极到地磁北极； 内部，磁力线从地磁北极到地磁南极。 地球表面某较小空间可以看作均匀磁场。

1.2.2 地磁场 （三）地磁三要素 地磁水平分力（H） 地磁总力在水平面上的分力 ，是磁罗经的指向力。 地磁总力在水平面上的分力 ，是磁罗经的指向力。 在磁赤道上，地磁水平分力最大；在两磁极，地磁水平分力为零。 磁倾角（θ） 地磁水平分力与地磁总力的夹角。 北半球， θ为正；南半球， θ为负。 Θ为零的各迠连接而成的曲线为磁赤道。 磁差（Var） 磁子午面与地理子午面的夹角为磁差。 磁差随时间、地理位置的不同而不同。

1.3.1 磁罗经分类

1.3.2 磁罗经结构

1.3.3 罗盆

1.3.3 罗盆

1.3.4 方位仪

1.4 磁罗经指北原理 磁罗经的罗盘由轴针、轴帽和液体支承，具有绕垂直轴旋转的自由度，罗盘上的磁针受地磁水平分力H的作用，使罗盘的“0”度指示磁北。 当磁罗经安装在钢铁船舶上时，磁罗经的指北力受船磁的影响将减小，用λH表示。λ称为磁罗经指北力系数，船上标准磁罗经的l约为0.8～0.9，操舵磁罗经的λ 约为0.6～0.8。

2 磁罗经自差原理认知 2.1 磁罗经产生自差的原因 2.2 磁罗经自差的分类及变化规律 2.1.1 船磁 2.1.2 磁罗经坐标系 2.1.3 影响磁罗经指向的磁力 2.2 磁罗经自差的分类及变化规律 2.2.1 半圆自差 2.2.2 象限自差 2.2.3 倾斜自差 2.2.4 固定自差 2.2.5 次半圆自差

2.1.1 船磁 船舶上的钢铁材料，由于受地磁场磁化而产生了磁性，称为船磁。船磁对安装在船上的磁罗经罗盘的作用力称为船磁力。 受船磁力的影响，罗经磁针的北极（罗北）偏离磁北的角度，称为磁罗经自差（Dev）。罗北（Nc）偏在磁北（Nm）之东为东自差；偏在磁北之西为西自差。 由船舶上的硬铁产生的船磁称为硬铁船磁或永久船磁。 　 由船舶上的软铁产生的船磁称为软铁船磁或感应船磁。

2.1.2 磁罗经坐标系

2.1.3 影响磁罗经指向的磁力 （一）地磁水平分力 （二）硬铁船磁力 地磁水平分力指向磁北，它对罗盘的作用力使罗盘0°，指示磁北。 P力：纵向硬铁船磁分力 Q力：横向硬铁船磁分力 R力：垂向硬铁船磁分力 P、Q、R的大小和方向与造船修船时船首方向、船舶硬铁的分布与数量、磁罗经的安装位置等有关，而且是使磁罗经产生自差的主要船磁力。 同一艘船舶在一定情况下，可认为其硬铁船磁力的大小、方向不变。

2.1.3 影响磁罗经指向的磁力 （三）软铁船磁力 软件船磁力与船舶软铁的分布与数量、磁罗经的安装位置有关，而且还与船舶所在的地理纬度和航向有关。 对船尾正装磁罗经 a、c、e均为负，较大，需消除 b、d、f、h对称、相互抵消 g、k可忽略

2.2.1 半圆自差 硬铁船磁力P、Q产生的自差，除了与这两个船磁力的大小、方向有关外，还与船舶所在的地理纬度和航向有关。

2.2.2 象限自差 软铁系数a、e表示的软铁船磁力产生的自差，除了与这两个船磁力的大小、方向有关外，还与二倍航向有关。

2.2.3 倾斜自差 倾斜自差是指船倾斜后的的自差Dev与船正平时的自差Dev的差值。 倾斜自差不但与R力的大小、方向有关，还与船舶所在的纬度、航向和船舶倾斜角度有关。

2.2.4 固定自差 产生原因 特点 磁罗经没有安装在船舶首尾面上 磁罗经罗盘磁针的NS磁轴线与罗盘0～180度线不平行 罗经基线与船首尾面不重合（或平行） 计算自差时使用的磁差不精确 方位圈（仪）有缺陷 特点 自差的大小、符号皆不随船舶状态、纬度和航向等因素的变化而变化。

2.2.5 次半圆自差 软铁系数c表示的软铁船磁力产生与航向成正弦规律变化的自差。

3 磁罗经自差校正 3.1 需校正自差的情况 3.2 磁罗经自差的方法 3.3 磁罗经自差校正的步骤 3.3.1 校正原则 3.3.2 准备工作 3.3.3 倾斜自差的校正 3.3.4 半圆自差校正 3.3.5 象限自差校正 3.3.6 剩余自差测定 3.3.7 自表曲线与自差表的制作

3.1 磁罗经需校正自差的情况 磁罗经安装在新船上，或安装位置移动后； 修船之后（无论大修、中修或小修）及磁罗经附近建筑物改动后； 船舶受到剧烈振动后，如碰撞、搁浅、触礁、炮火袭击、雷击或强电流影响后； 船舶在某一固定航向上停泊一个月以上； 装运大量磁性货物卸货后； 无论何种方法消磁后； 不计恒定自差，标准罗经自差大于±3°， 操舵罗经自差大于±5°； 正常情况下，每年校正一次。

3.2 校正磁罗经自差的方法 观测叠标方位 观测低高度太阳方位 观测远距离单一物标方位

3.3.1 磁罗经自差校正原则 用性质相同、方向相反、大小相等的外磁力抵消船磁力

3.3.2 磁罗经自差校正工作 利用压水舱，将船保持正平； 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。 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， 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。 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1米，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。 检查标准罗经与操舵罗经首基线应在船首尾面中。 检查罗盘的灵敏度与方位仪的准确性。 检查罗盆内是否有气泡，有气泡应补充罗经液消除气泡。 对新磁铁应检查油漆颜色是否与极性相符，对旧磁铁应去锈补漆。 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。 船到旋回区开始校正罗经前，挂信号旗OQ。

3.3.3 倾斜自差校正 先将倾差仪置于岸上无磁性干扰的地方，离地面高度1米以上，使磁针北端指北，并使水平仪气泡居中，移动滑重使磁针水平，记下代表当地地磁垂直分力Z的刻度n。 将倾差仪带回船上，根据Z′EW=λZ=λn=n′，标准罗经λ值取0.9，操舵罗经λ值取0.8，调节滑重至位置n′。 船为正平状态，航向为磁东或磁西，将罗盆取下，将倾差仪放在原罗盆的位置，倾差仪磁针北端指北方并使之与原罗盆磁针组处于相同位置。 调整罗经柜内的垂直磁铁，使倾差仪的磁针呈水平后，固定垂直磁铁的位置。 取下倾差仪，将罗盆复位置于罗经柜中。

3.3.4 半圆自差校正 若校正顺序为N→E →S →W，原有纵磁棒红端朝向船尾，横磁棒红端朝向右舷，校自差的参考物标磁方位为250°。 航向 物标CB 移动 磁棒 移动方向 移动磁棒后的物标CB 校正口诀 000 251 横磁棒 向上 250 全校 东东上，西西上，东西下，西东下 口诀每组三个字的含义是：第一个字 表示自差的东或西，第二个字表示要 移动的校正磁铁红 端朝向东或西，第 三个字“上”表示磁棒上移或增加磁 棒，“下”表示磁棒下移或减少磁棒。 090 纵磁棒 180 248 249 校一半、留一半 270 252 向下

3.3.5 象限自差校正 校正口诀 接半圆自差校正，若校正顺序为NW→NE 一、三象限大，软铁往里靠； 一、三象限小，软铁往外移； 航向 物标CB 软铁球/片移动方向 移动磁棒后的物标CB 校正口诀 315 251 外移 250 全校 一、三象限大，软铁往里靠； 一、三象限小，软铁往外移； 二、四象限大，软铁往外移； 二、四象限小，软铁往里靠。 045 248 249 校一半 留一半

3.3.6 剩余自差测定 罗航向CC （°） 自差Dev 000 -0.3 180 +0.2 045 －0.8 225 +0.7 090 270 135 －0.3 315 －0.4

3.3.7 自差曲线与自差表制作 自差系数计算表 CC （°） Dev 乘数 B （°） C （°） D （°） E （°） 000 －0.3 1 -0.30 045 －0.8 S45 －0.57 -0.57 -0.80 090 －0.80 -1 +0.80 135 －0.21 －S45 +0.21 +0.30 180 +0.2 -0.20 +0.20 225 +0.7 －0.59 -S45 -0.50 +0.70 270 －1 －0.20 315 －0.4 +0.28 -0.28 +0.40 8A＝－1.5 4B＝－2.0 4C=-1.64 4D=+0.6 4E=+0.5 A＝－0.2 B＝－0.5 C=-0.4 D=+0.2 E=+0.1

3.3.7 自差曲线与自差表制作 剩余自差计算表 D＝+0.2 E＝+0.1 Ⅲ Ⅳ B＝－0.5 C＝－0.4 Ⅶ CC Dev 乘数 Ⅰ Ⅱ Ⅰ+ Ⅱ A＝－0.2 Ⅴ Ⅵ Ⅴ+ Ⅵ Ⅳ+ Ⅶ Ⅳ－Ⅶ D×乘数 E×乘数 Ⅲ+A B×乘数 C×乘数 0。00 1 +0。10 +0.10 －0.10 0.00 －0.40 N000 －0.5 S180 +0.3 S30 S60 +0.09 +0.19 －0.01 S15 －0.13 S75 －0.39 －0.52 015 195 +0.5 +0。17 +0.05 +0.22 +0.02 －0.25 －0.35 －0.60 030 －0.6 210 +0.6 +0.20 S45 －0.28 －0.64 NE045 NW225 +0.17 －S30 －0.05 +0.12 －0.08 －0.43 －0.20 －0.63 060 －0.7 240 －S60 －0.09 +0.01 －0.19 －0.48 －0.59 075 －0.8 255 +0.4 －1 －0.30 －0.50 E090 W270 +0.2 －S15 －0.38 105 285 0.0 －0.17 －0.22 －0.42 －0.23 120 300 －0.2 ＝0.40 －S45 +0.28 －0.07 SE135 NW315 －0.3 －0.12 －0.32 +0.35 150 330 －0.4 －0.21 －S75 +0.39 +0.26 165 345

3.3.7 自差曲线与自差表制作 自差曲线

4 磁罗经检查与保养 4.1 罗盆与罗盘的检查 4.2 校正器检查 4.3 方位仪检查 4.4 磁罗经安装 4.5 磁罗经使用 4.6 磁罗经维护保养

4.1 罗盆与罗盘检查 罗盆应由非磁性材料制成，并保持水密，罗经液体应无色透明且无沉淀物。 罗盆在常平环上应保持水平。 罗盘应无变形，磁针与刻度盘NS线应严格平行，误差应小于0°.2。 罗经的首尾基线应准确地位于船首尾面内，误差< 0°.5。 检查罗盘的灵敏度。 检查罗盘的灵敏度主要是检查其轴针与轴帽之间摩擦力的大小，摩擦力较大时，将会直接影响罗盘指向的准确性。 检查方法：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。若罗盘灵敏度不符合要求，应找出其原因，进行修理或调换。

4.1 罗盆与罗盘检查 检查罗盘摆动周期 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，此间隔即为罗盘摆动的半周期。ISO规定罗盘摆动半周期应为(2600/H)1/2秒。同样用磁铁将罗盘向另一侧引偏后，做类似的检查。若测得的半周期比规定的标准值大得多，说明磁针的磁性减弱，应予以更换。

4.1 罗盆与罗盘检查 消除罗盆内的气泡 罗盆产生气泡的原因主要有两种：其一是由于罗盆不水密，如罗盆上的垫圈老化或玻璃盖上的螺丝未旋紧等原因造成漏水，空气进入罗盆，而形成气泡；另一原因是浮室漏水，空气由浮室中逸出所致。罗盆内的气泡对观测航向和测定物标方位均会产生影响，务须消除。 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，还要测量下室液面的高度，其高度应符合说明书的要求。

4.2 校正器检查 校正磁铁的检查 软铁校正器的检查 磁铁棒应无锈，其棒上所涂的颜色与磁极是否相符。 软铁校正器应不含有永久磁性。 检查软铁球是否含有永久磁性的方法是：船首固定于某一航向，将软铁球靠拢罗经柜，待罗盘稳定后，慢慢地旋转软铁球，罗盘应不发生偏转，然后用同样方法检查另一只球。若罗盘发生偏转，说明软铁球含有永久磁性。对于软铁片，其检查方法类似于软铁球，将软铁片盒移近罗经柜，软铁片首尾倒向插入，视罗盘是否发生偏转。 检查佛氏铁是否含有永久磁性的方法：船最好固定于E或W航向，将佛氏铁逐段以正反向倒置放入罗经正前方的佛氏铁筒中，罗盘不应发生偏转，否则佛氏铁含有永久磁性。 对于含有永久磁性的校正软铁，可将其放在地上敲击或淬火进行退磁，退磁无效者应予以调换。

4.3 方位仪检查 方位仪应能在罗盆上自由转动，其旋转轴应与罗盆中心轴针重合，无论是方位圈或方位镜，其棱镜必须垂直于照准面，否则观测方位时，将产生方位误差。 检查方位圈时，把方位圈的舷角定在0°时，根据照准线从棱镜上看到的罗盘读数，应与船首基线所对的罗盘读数相等，否则方位圈的棱镜面不垂直于照准面，应予以调整。

4.4 磁罗经安装 安装位置尽可能选择在船磁影响最小、远离电气设备的地方； 必须装在船舶首尾线上； 标准罗经安装在驾驶台的上层露天甲板上，尽可能远离固定或移动的钢铁器件，视线阻碍最小。

4.5 磁罗经使用 不得随身带有铁磁物质； 在罗经正后方，罗盘水平时读取数据； 注意校正软铁是否带有磁性； 航行中勤测自差，做好记录。