Chơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 53 chậu la bàn 3.2 Cấu tạo la bàn từ của nhật 3.2.1 Cấu tạo la bàn chuẩn saura-Keiky-Japan La bàn có gơng phản xạ loại MR-150A đợc trang bị làm la bàn chuẩn trên các tàu chạy tuyến ven biển, cận hải có cấu tạo nh sau: Mô hình la bàn chuẩn Chậu la bàn Hình 3 9 Mô hình la bàn chuẩn Sơ đồ kích thớc la bàn chuẩn STT Tên thiết bị Số lợng 1 Thân la bàn chuẩn 1 2 Nắp đậy la bàn 1 3 Hộp đặt thỏi sắt non Flinders bar 2 4 Hộp giá nhựa đặt sắt non khử độ lệch D 1 5 Đồng hồ đo độ nghiêng 2 6 Lỗ tra khóa điều chỉnh độ lệch B, C 2 7 Chốt hãm ống quang học 1 8 Thân ống quang học 1 9 Chốt hãm vành đai giữ ống gơng 2 10 Êcu định vị gơng 1 11 Gơng phản chiếu 1 12 Đèn chiếu sáng 1 13 Đầu nối dây đèn chiếu sáng 1 14 Chiết áp điều chỉnh độ sáng 1 Chơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 54 3.2.2 Cấu tạo la bàn chuẩn OSAKA-JAPAN-TYPE R165-NA (Hình 3.10) La bàn loại R165-NA là loại la bàn đời mới sản xuất năm 2004 do hãng OSAKA-NUNO TaLI SEIKI CO.LTD chế tạo. La bàn này đợc trang bị trên các tàu đóng mới có trọng tải lớn tại Nhà máy đóng tàu Bạch Đằng và Nhà máy đóng tàu Hạ Long, có cấu tạo nh sau: STT Tên thiết bị Số lợng 1 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 16 17 18 19 Nắp đậy la bàn Vít chốt giữ lắp la bàn Đèn chiếu sáng Cửa sổ lắp đèn Lắp bảo vệ cửa lỗ nam châm bán vòng Hộp đặt thỏi sắt non Flinders Chậu la bàn Hộp đặt lá sắt non khử độ lệch phần t Thấu kính phía trên Thân ống quang học Chốt định vị ống quang học Vít chốt nẹp ống gơng phản chiếu Thấu kính phía dới Gơng phản chiếu Thân la bàn Đế la bàn 1 2 1 1 2 1 1 2 1 1 1 2 1 1 1 1 Hình 3.10 Chơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 55 3.2.3 Cấu tạo la bàn lái Tokyo-Japan (Hình 3.11) La bàn loại T-150,T-165, T-180 do hãng Saura-Keyki chế tạo đợc trang bị làm la bàn lái trên tàu nhỏ hoặc thay thế la bàn điện trên tàu lớn. Mô hình la bàn lái loại T150 (Hình 3.11) Hình 3.11 Sơ đồ kích thớc la bàn lái Bảng kích thớc La bàn lái loại T150, T165IIF, T180IIF Model A B C D E F G H I J K L M Trọng lợng T150IIF 460 380 300 140 264 187 250 235 130 150 202 230 215 11kg T165IIF 490 420 330 160 295 209 250 255 135 165 228 260 235 14 kg T180IIF 490 420 330 160 295 209 250 255 135 175 228 260 235 14 kg Chơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 56 3.2.4 La bàn loại hình vòm SC - 100G JAN PAN (Hình 2.12) La bàn loại hình vòm có mặt số kim từ đợc bảo vệ bằng mặt kính hình vòm có khả năng hoạt động tốt trên các tàu có tốc độ cao nên loại la bàn SC-100G thờng đợc trang bị trên tàu cao tốc. VI. La bàn loại Boat compass La bàn SAURA- KEIKI do Nhật Bản chế tạo đợc trang bị trên các tàu thuyền nhỏ hoặc trên tàu đánh cá. V. La bàn loại PB - 100a La bàn này đợc trang bị trên xuồng cứu sinh. Hình 3.12 Hình 3.13 3.2.5 La bàn xuồng cứu sinh (Life Boat Compas) La bàn loại hình vòm (Dome type Compass) Cấu tạo la bàn xuồng PB-100A STT Tên thiết bị Số lợng 1 Thân la bàn 1 2 Nắp đậy la bàn 1 3 Mặt chiếu sáng 1 4 Giá xách la bàn 1 5 Chốt hãm 1 6 Nhãn hiệu la bàn 1 7 Lỗ đèn dầu 1 8 1 Chơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 57 3.2.6 La bàn loại COPASS (Hình 3.14) La bàn SAURA -KEIKI do Nhật Bản chế tạo đợc trang bị trên các tàu thuyền nhỏ hoặc trên tàu đánh cá, v.v 3.2.7 La bàn có lới điều khiển (Hình 3.15) Hình 3.15 La bàn vỏ hộp bằng đồng thau, loại P75L (Brass Binnacle type) - Hình 3.14a Hì nh 3.14b Hình 3.14a La bàn xuồng vỏ hộp bằng gỗ loại B75 (Wooden Box type) Hình 3.14b La bàn có lới điều khiển Model DGS 75L (Grid Compass) Hình 3.15 Chơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 58 3.2.8 La bàn loại HB-65GII (Hình 3.16) La bàn loại sách tay HB-65 GII do Nhật Bản chế tạo. La bàn này đợc trang bị trên xuồng cứu sinh có tác dụng để chỉ hớng và đo phơng vị xác định vị trí tàu trên biển . Hình 3.16a La bàn xách tay đo phơng vị (Hand Bearing Compass HB-65BII) Xác định vị trí tàu bằng đo phơng vị trớc sau X: Vị trí dự đoán A: Mục tiêu AX: Phơng vị đo tại thời điểm 1 AY: Phơng vị đo tại thời điểm 2 XG: Khoảng cách tàu chạy từ thời điểm 1 đến thời điểm 2 AX: Đờng phơng vị dịch chuyển P: Vị trí thay thế Xác định vị trí tàu bằng đo 3 phơng vị AP: Phơng vị đo lần 1 BP: Phơng vị đo lần 2 CP: Phơng vị đo lần 3 P: Vị trí xác định Mô hình hộp đựng la bàn HB 65GII Hình 3.16b Chơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 59 3.3 KIểM TRA LA BàN Từ Khi chế tạo la bàn từ ở trong xởng ngời ta đã kiểm tra kỹ lỡng các chi tiết và các mối nối cơ bản ở trong phòng thí nghiệm trớc khi xuất xởng. Lần thứ hai lại đợc kiểm tra kĩ lỡng ở phòng kiểm nghiệm của công ty vận tải thuỷ hoặc các phòng kỹ thuật của các xởng đóng tàu, xí nghiệp kiểm định trớc khi đặt la bàn lên tàu. Nhng để thời gian dài hoặc quá trình sử dụng một số chi tiết hoặc thiết bị mài mòn, biến dạng gây ra sự không ăn khớp từng phần của la bàn. Vì vậy những ngời điều khiển tàu phải thờng xuyên theo kỳ hạn kiểm tra chậu, vòng phơng vị và các thiết bị khử độ lệch. Việc kiểm tra la bàn cần đợc tiến hành các bớc nh sau : 3.3.1 Loại trừ bọt khí ở trong chậu la bàn . Khi ở ngăn chính chậu la bàn thờng xuất hiện bọt khí làm gây cản trở cho việc đọc số trên mặt số và quan sát phơng vị mục tiêu, do đó cần phải loại trừ bọt khí . Loại trừ bọt khí cần tiến hành nh sau: Tháo chậu la bàn ra khỏi thân la bàn, gỡ đèn chiếu sáng, gỡ thỏi chì ở đáy, sau đó lộn ngợc la bàn lên rồi đảo tứ phía để dấu bọt khí vào buồng phụ sau đó lật nhanh chậu trở lại vị trí ban đầu. Nếu làm nh vậy mà không hết bọt khí tức là trong chậu thiếu chất lỏng thì ta phải tiến hành đổ thêm chất lỏng vào. Để đổ chất lỏng vào ta lật ngợc chậu lên, xoay cho nút đổ dung dịch ở vị trí cao đồng thời tháo nút ra. Lấy một que tăm nhỏ cắm vào lỗ, đổ từ từ chất lỏng vào, vừa đổ vừa tác dụng vào màng nhăn để đẩy không khí ra ngoài. Khi dung dịch đã đầy chậu (đầy cả lỗ vặn vít) ta đậy nút vào lắp các thiết bị khác vào và trả chậu la bàn về vị trí ban đầu. Nếu đổ dung dịch vào rồi mà trong chậu vẫn còn một ít bọt khí thi ta lại tiến hành dấu bột khí nh đã trình bày ở trên. 3.3.2 Kiểm tra vị trí nằm ngang của mặt chậu. Yêu cầu mặt chậu la bàn phải nằm trên mặt phẳng nằm ngang có nghĩa là mặt kính và mặt vòng phơng vị phải nằm trong mặt phẳng nằm ngang. Để kiểm ta ta quan sát bọt khí trong chậu (nếu có) hoặc dùng thớc thăng bằng để kiểm tra. Đầu tiên đặt thớc theo trục dọc của tàu, sau đó đặt thớc theo hớng vuông góc với trục dọc tàu, nếu cả hai hớng bọt khí đều nằm ở vị trí cao nhất (tức là nằm ngang) thì mặt chậu ở vị trí nằm ngang. Nếu mặt chậu bị nghiêng thì ta điều chỉnh bằng cách khoan bớt chì ở đáy chậu ra, khoan ở phía mặt chậu bị nghiêng xuống cho tới khi nào mặt chậu thăng bằng thì thôi . 3.3.3 Kiểm tra tính ì của mặt số. Tính ì của mặt số phát sinh do ma sát giữa ổ đỡ và đỉnh kim trụ tăng lên quá giới hạn cho phép. Kiểm tra tính ì của mặt số đợc tiến hành nh sau: Đem la bàn lên bờ đặt lên giá ba chân ở nới không chịu ảnh hởng của các từ trờng thay đổi. Sau đó xoay vòng phơng vị để Chơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 60 mặt phẳng ngắm nằm trong mặt phẳng kinh tuyến từ, tức là dới lăng kính ta nhìn thấy S của mặt số (180 0 ), kiểm tra lại số chỉ của mặt số theo vòng A-zi-mut (vòng góc mạn). Nếu tiến hành kiểm tra tính ì của mặt số ở vùng có thành phần từ trờng nằm ngang H của trái đất không lớn. Ta dùng một nam châm nhở kéo kim từ lệch khỏi kinh tuyến từ về phía phải một góc khoảng 2 0 - 3 0 . Sau đó bỏ nam châm ra để kim ổn định, đọc số chỉ dới lăng kính, nếu số chỉ lệch với số chỉ ban đầu (180 0 ) không quá 0,2 0 thì la bàn tốt. Cũng tơng t tự nh vậy ta kéo kim về phía trái nếu sai số không quá 0,2 0 thì la bàn tốt cả hai phía . ở trong những vùng thành phần từ trờng nằm ngang H lớn thì trớc khi kiểm tra ta phải dùng mắy đo từ lực Côlôngga để triệt tiêu bớt từ lực H. Muốn Triệt tiêu hết H, trớc tiên ta dùng máy Côlôngga đo giá trị lực H, sau đó đặt thanh đo Côlôngga về chỉ số 2/3H hoặc 3/4H . Vị trị của thanh đo nam châm đặt nh vậy sẽ khử mất 66 0 hay 75% giá trị lực H, lực định hớng kim la bàn lúc đó chỉ còn bằng 1/3H hay 1/4H. Do lực định hớng của thành phần nhạy cảm nhỏ lên lực hớng tăng lên. Sau khi khử bớt H ta tiến hành kiểm tra theo thứ tự và nội dung nh đã nói ở trên . Khi sai số lớn hơn 0,2 0 tức là sự ì của mặt số lớn hay nói một cách khác là ma sát giữa kim trụ và ổ đỡ của thành phần nhạy cảm lớn, muốn khắc phục tình trạng này ta phải giảm lực ma sát. Lực ma sát bị lớn do những nghuyên nhân sau : đỉnh kim trụ bị mòn hoặc ổ đỡ bị hỏng. Kiểm tra ổ đỡ bằng cách vặn vít ở phao ra, kiểm tra chân kính có bị vỡ hoặc bị mẻ không, nếu có hiện tợng h hỏng thì phải thay thế, kiểm tra đỉnh trụ đợc tiến hành nh sau : lộn ngợc la bàn lên , tháo bộ phận chì và đèn chiếu sáng ra, vặn vít ở giữa màng nhăn ra, dùng tuốc-nơ-vít ống (có ở trong hộp đựng côlôngga) tháo kim ra (xoay tuốc-nơ-vít ngợc chiều kim đồng hồ), dùng kính lúp kiểm tra sự mài mòn và độ nhọn của đỉnh kim trụ, nếu kim bị mài mòn, không đều hoặc bị vẹt thì ta phải mài cho nhọn đầu (hình nón), đá mài ở trong hộp Côlôngga, nếu mài không thuận tiện vào lúc ấy thì ta thay bằng một kim dự phòng (có ở trong hộp đựng Côlôngga). Hoàn chỉnh xong kim trụ ta cho kim trụ vào ( xoay thuận chiều kim đồng hồ cho tới khi tuột tuốc- nơ- vít ra), vặn vít lại, gắn bộ phận chì và đèn chiếu sáng, trả la bàn về vị trí nh cũ. Sau khi đã sửa ổ đỡ và kim trụ ta lại tiến hành kiểm tra tính ì của mặt số một lần nữa, nếu góc ì nhỏ hơn 0,2 0 thì nhiệm vụ đã hoàn thành, nếu góc ì vẫn lớn hơn 0,2 0 thì ta lại phải tiếp tục nghiên cứu và tu sửa lại hai chi tiết trên . Thông thờng ngời điều khiển tàu chỉ tiến hành kiểm tra và sửa chữa kim trụ, còn kiểm tra và sửa chữa ổ đỡ thì điều kiện ở trên tàu gặp nhiều khó khăn, do đó nếu cần thiết phải kiểm tra và sửa chữa ổ đỡ ngời ta phải đa về xởng hoặc phòng kỹ thuật hàng hải để sửa chữa, tạm thời lấy một chậu la bàn khác thay thế để đảm bảo công tác hàng hải liên tục . Chơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 61 3.3.4 Kiểm tra vòng phơng vị . Vòng phơng vị hay ta còn gọi là vòng ngắm hớng đợc cấu tạo bằng các bộ phận chính giá gắn vào chậu la bàn, khung và dây vạch chuẩn, khung khe ngắm, lăng kính. Dây vạch chuẩn, khe ngắm, lăng kính và các chi tiết quan trọng nhất, vị trí chính xác của nó ảnh hởng rất lớn tới kết quả quan sát phơng hớng . Kiểm tra khung và dây vạch chuẩn . Dây vạch chuẩn yêu cầu phải thật căng, nếu dây bị trùng thì ta phải vặn vít ở trên khung dây làm cho nó thật căng, nếu dây có nhiều chỗ cong thì phải thay thế bằng dây mới (có trong hộp Côlôngga). Cách thay là vặn đinh vít ở dới khung, buộc dây vạch chuẩn vào và vặn chặt vít lại sau đó cuốn dây vào đinh vít ở phía trên (cuốn theo chiều thuận chiều vặn vít), vặn vít vào làm nh thế dây sẽ đợc kéo căng nhanh chóng . Dây vạch chuẩn sau khi đã đợc kéo căng xong ta tiến hành kiểm tra vị trí của nó. Yêu cầu đây vạch chuẩn phải nằm trong mặt phẳng ngắm. Cách kiểm tra nh sau: đặt vòng phơng vị lên mặt chậu la bàn, treo một dây rọi cách la bàn 3mét đến 4mét, ngắm qua mặt phẳng ngắm xem dây vạch chuẩn có trùng với đờng dây rọi hay không, nếu không trùng thì phải vặn hai vít ở đế của khung về phía nghiêng, dùng miếng kim loại mỏng kế xuống phía dới sao cho dây vạch chuẩn trùng với đờng dây dọi, sau đó vặn chặt các đinh vít lại . Sau khi kiểm tra xong dây vạch chuẩn thì tiến hành kiểm tra vị trí của khe ngắm. Yêu cầu của khe ngắm là cũng phải nằm trong mặt phẳng ngắm , cũng kiểm trâ bằng cách sử dụng dây dọi nh trên , nếu khe ngắm không trùng với đờng dây dọi thì phải vặn các đinh vít định vị ở đế khung khe ngắm và kê vào nh trờng hợp dây vạch chuẩn . Khi kiểm tra xong dây vạch chuẩn, khe ngắm ta tiến hành kiểm tra lăng kính . Yêu cầu lăng kính là phía mặt dới của nó phải nằm trong mặt phẳng nằm ngang tức là song song với mặt số la bàn. Biểu hiện của yêu cầu này là khi nhìn vào lăng kính sẽ thấy các vạch chia độ, khe ngắm, dây vạch chuẩn cùng nàm trên một đờng thẳng, nếu vạch chia độ và dây vạch chuẩn không thẳng thì chứng tỏ mặt lăng kính bị lệch. Mặt lăng kính bị lệch đợc điều chỉnh nh sau: Lật nắp đậy phía trên lăng kính, vặn lỏng 4 đinh vít định vị lăng kính, dụng tay xoay nhẹ lăng kính, vừa xoay vừa quan sát khi nào thấy vạch chia độ và khe ngắm cùng nằm trên một đờng thẳng vặn chặt các đinh vít lại, bỏ nắm đậy xuống nh cũ. Điều chỉnh xong tiến hành kiểm tra lại nếu cha đạt yêu cầu thì phải điều chỉnh lại cho tới khi đạt yêu cầu. 3.3.5 Kiểm tra chung chậu la bàn. Kiểm tra chung chậu la bàn là kiểm tra độ chính xác lấy hớng chung của toàn bộ chậu la bàn (hay còn gọi là kiểm tra lợi dụng suất chung). Công việc này đợc tiến hành ở trên bờ, ở nơi không có từ trờng biến đổi, xa các vật liệu sắt thép, các dây cáp điện, nguồn cung cấp điện một chiều. Chơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 62 Công tác kiểm tra đợc tiến hành theo thứ tự sau: Đặt chậu la bàn (có cả vòng phơng vị) lên giá ba chân, tìm một mục tiêu ở xa rõ ràng để quan sát đánh dấu các hớng chính, hớng phần t, đầu tiên xoay chậu la bàn thuận chiều kim đồng hồ , ứng với các góc phần t và hớng chính tiến hành quan sát mục tiêu ghi phơng vị và góc mạn tơng ứng, sau đó xoay la bàn ngợc chiều kim đồng hồ, cũng ứng với hớng chính và hớng phần t quan sát mục tiêu thấy phơng vị và góc mạn tơng ứng . Nh vậy ứng với mỗi hớng chính và phần t quan sát đợc hai phơng vị và hai góc mạn . Kết quả quan sát đợc ghi vào bảng 4 chẳng hạn ta quan sát đợc số liệu nh sau: PL N G Hớng I II PL Ntb = (I+II)/2 Pd N = PL Ntb /8 P = Pd N -PL Ntb I II G tb = (I+II)/2 G= G tbi - G tbi-1 0 0 75 0 7 75 0 5 75 0 6 +0 0 2 256 0 2 256 0 6 255 0 9 45 0 75 0 8 75 0 8 75 0 8 0 0 0 210 0 8 210 0 7 210 0 75 45 0 15 90 0 76 0 0 75 0 6 75 0 8 0 0 0 165 0 5 165 0 5 165 0 5 45 0 25 135 0 76 0 0 75 0 8 75 0 9 - 0 0 1 120 0 9 120 0 5 120 0 7 44 0 8 180 0 75 0 9 75 0 9 75 0 9 + 0 0 1 75 0 9 75 0 8 75 0 8 44 0 9 225 0 75 0 9 75 0 5 75 0 7 + 0 0 1 30 0 7 30 0 9 30 0 8 45 0 0 270 0 75 0 8 75 0 8 75 0 8 0 345 0 7 345 0 4 345 0 55 45 0 25 315 0 75 0 7 76 0 0 75 0 85 75 0 8 0 300 0 6 300 0 6 300 0 6 44 0 95 Bảng 4. Nếu kết quả tính toán thu đợc P không vợt quá 0 0 3 thì la bàn tốt, ta có thể sử dụng nó làm dụng cụ chỉ hớng . Cũng tơng tự nh vậy , nếu các góc mạn tính toán đợc ở trong giới hạn G = 45 0 0 0 3 thì la bàn tốt , sử dụng làm dụng cụ chỉ phơng hớng đợc . Nếu các giá trị tính toán vợt quá yêu cầu cho phép nh trên thì ta không nên sử dụng la bàn đó , cần phải đa la bàn đi sửa chữa . ở đây PL N là phơng vị la bàn ngợc . PL Ntb là phơng vị la bàn ngợc trung bình G là góc mạn Pd N là phơng vị địa từ ngợc G tb là góc mạn trung bình G là hiệu giữa các góc mạn trung bình kế tiếp 3.3.6 Kiểm tra các thiết bị khử độ lệch. Các thiết bị khử độ lệch bao gồm các thanh nam châm và các thỏi sắt non. Các thanh nam châm khử độ lệch đợc đặt ở trong thân la bàn, các thanh dọc yêu cầu phải song song với mặt phẳng trục dọc tàu, các thanh ngang phải vuông góc với mặt phẳng trục dọc tàu, thanh nam châm đứng phải nằm theo hớng đờng dây dọi. . Chơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 53 chậu la bàn 3.2 Cấu tạo la bàn từ của nhật 3.2.1 Cấu tạo la bàn chuẩn saura-Keiky-Japan La bàn có gơng phản xạ. Mô hình hộp đựng la bàn HB 65GII Hình 3.16b Chơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 59 3.3 KIểM TRA LA BàN Từ Khi chế tạo la bàn từ ở trong xởng ngời. phản chiếu Thân la bàn Đế la bàn 1 2 1 1 2 1 1 2 1 1 1 2 1 1 1 1 Hình 3.10 Chơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 55 3.2.3 Cấu tạo la bàn lái Tokyo-Japan