Máy đo độ từ nghiêng của tầu là một loại máy dùng để xác định góc từ lực của tầu, nếu máy này đặt ở trên bờ thì cũng có thể đo đợc góc nghiêng của vectơ cờng độ từ trờng quả đất T so với mặt phẳng nằm ngang.
Máy đo độ từ nghiêng của tầu đợc sử dụng để khử độ lệch nghiêng la bàn từ đặt ở trên tầu.
Cấu tạo của máy này không phức tạp (hình 3.23). Nó có hai kim từ tạo thành một hệ thống kim từ có mômen từ khoảng vài trăm đơn vị CGSM. Giá trị mômen từ nhỏ nh vậy để tránh hiện tợng cảm ứng của nó vào các thỏi sắt non đặt ở trong chậu la bàn. Sự cảm ứng từ của sắt non sẽ dẫn đến làm sai lệch góc nghiêng từ trờng tầu.
Hệ thống nam châm có trục ngang nằm trên một trục, bằng hợp kim cứng nhờ trục này mà hệ thống kim có thể quay tự do trong mặt phẳng thẳng đứng. Đầu của trục cứng này đợc đặt trên các chân kim loại chân kính đồng hồ. Để điều chỉnh ma sát một đầu trục đợc ép vào một vòng đồng thau có dạng đinh vít, đầu của nó đợc xoay ở trên nắp kính của chậu chi tiết này của máy gọi là cái lót.
Trục dọc NS của hệ thống kim từ đợc gắn chặt vào một kim chỉ cứng làm bằng hợp kim vô từ tính, kim này làm nhiệm vụ chỉ giá trị của góc nghiêng. Đĩa khắc độ cũng đợc treo trên trục ngang bằng các chân kính, do đó nó cũng có thể quay tự do trong mặt phẳng thẳng đứng. Độ ma sát ở đỉnh các điểm đỡ đĩa khắc độ cũng điều chỉnh bằng cái lót đặc biệt. Phần dới của đĩa ngời ta gắn thêm một đối trọng bằng đồng thau nhỏ, làm cho đĩa có thể dao động theo dạng con lắc. Do có cấu tạo đặc biệt nh vậy nên số chỉ 900 của mặt số luôn luôn nằm trên mặt phẳng nằm ngang, có nghĩa là nó không phụ thuộc vào vị trí đặt máy cũng nh khi tầu bị nghiêng.
Các vành khắc độ trên giá đợc tính theo góc phần t 00 đến 900. Số 00 của vạch chia nằm trên mặt phẳng thẳng đứng hoặc cũng có máy nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Giá trị của mỗi vạch chia là 10, độ chính xác giá trị độ lệch đạt đợc trong giới hạn từ 00,3 - 00,5.
Thân máy đợc chế tạo bằng Si lu min (hợp kim nhôm - silic), ở trên mặt đợc gắn một nắp bằng kính trong suốt, kính đợc ép chặt bằng một vành tròn qua lớp đệm và các đinh vít. Để gắn máy vào thân la bàn ở hai bên có hai ngỗng trục và các ống nối để có thể đặt nó trên các loại la bàn có kích th- ớc khác nhau.
Thớc và hệ thống kim đợc trang bị bộ phận hãm, bộ phận này tự động làm việc khi ngỗng trục ép vào thân máy, nhờ có bộ phận hãm này mà ta có thể bảo vệ đợc các ổ đỡ của hệ thống kim và mặt số khi di chuyển, khi lắp vào la bàn.
Cấu tạo của máy có bộ phận điều chỉnh trọng tâm của hệ thống kim từ nằm đúng vào trục quay. Để điều chỉnh trọng tâm của hệ thống kim, trên khung của hệ thống trên đờng vuông góc với trục NS ngời ta gắn hai cần có ren để vặn các êcu đối trọng. Thay đổi vị trí êcu ở hai phía ta có thể điều chỉnh đợc trọng tâm của hệ thống dịch trên dọc theo đờng NS của hệ thống kim từ.
Máy đo độ từ nghiêng đợc bảo quản trong một hộp bằng gỗ. Đo độ từ nghiêng của từ trờng trái đất đợc tiến hành ở trên bờ, đệm máy lên đặt vào giá ba chân hoặc đơn giản hơn là hai tay cầm hai ngỗng trục và để vị trí của máy đo nh thế nào để mặt phẳng dao động của hệ thống kim từ nằm ở trong mặt phẳng kinh tuyến từ. Sau khoảng 1,5 - 2 phút khi hệ thống kim từ đã ổn định ta tiến hành đọc số chỉ trên thớc ứng với đầu kim chỉ. Số chỉ này chính là giá trị góc lệch nghiêng I chính xác tới 00,3 - 00,5. Khử độ lệch nghiêng, số chỉ chính xác hơn thế nữa cũng không cần thiết.
Có thể này sinh một vấn đề là làm thế nào mà có thể biết đợc khi nào thì mặt phẳng dao động của kim nằm trong mặt phẳng kinh tuyến từ mà không cần sử dụng chậu la bàn? Ta có thể giải đáp vấn đề này một cách dễ dàng là góc lệch I chỉ có thể đạt giá trị cực đại khi hớng NS của hệ thống kim nằm trong mặt phẳng kinh tuyến từ. Do vậy bằng cách từ từ xoay máy theo trục thẳng đứng ta sẽ tìm thấy hớng gây ra góc I lớn nhất, đó chính là góc nghiêng của từ trờng trái đất tại nơi tiến hành đo.
Khi khử độ lệch nghiêng kim la bàn ta sử dụng máy đo độ từ nghiêng để đo góc nghiêng đo từ trờng tầu, gây ra I'. Muốn đo I' ta làm nh sau: Cho tầu, đi theo hớng la bàn 900 hay 2700, tách chậu la bàn ra thay thế vào đó máy đo độ từ nghiêng. Máy đo độ từ nghiêng lúc này chịu tác dụng của hai lực từ là H’EW, Z’EW.
Hệ thống kim sẽ định hớng theo véc tơ tổng hợp của hai lực thành phần H’EW và Z’EW kim sẽ lệch khỏi mặt phẳng nằm ngang một góc I'.
Để đảm bảo độ chính xác cho giá trị đo, ta cần phải định kỳ kiểm tra, điều chỉnh lại máy cho đúng các yêu cầu kỹ thuật cần có. Công tác kiểm tra thờng đợc tiến hành theo hai nội dung, thứ nhất là kiểm tra tính ì của hệ thống kim từ, thứ hai là kiểm tra điều chỉnh trọng tâm của hệ thống kim từ. Cả hai nội dung kiểm tra điều chỉnh này đợc tiến hành ở trên bờ nơi xa các từ trờng phụ, tức là nơi từ trờng của trái đất không bị sai lệch do ảnh hởng của các từ trờng khác.
Kiểm tra sự ì của máy
Đem máy lên bờ đặt vào giá ba chân ở nơi xa nguồn phát sinh từ trờng phụ, để máy đo nằm dọc theo kinh tuyến từ, để cho hệ thống kim ổn định, ghi số chỉ của máy với độ chính xác cao nhất. Sau đó dùng nam châm có mômen từ nhỏ kéo hệ thống kim từ lệch ra khỏi vị trí cân bằng từ 20 đến 30, khi hệ thống kim ngừng dao động ta lại đọc số chỉ của máy.
Khi hệ thống kim đảm bảo linh động tốt thì giữa hai số chỉ của máy không chênh lệch nhau quá 00,3. Nếu giá trị chênh lệch quá 00,3 thì chứng tỏ rằng ma sát ở điểm đỡ hệ thống kim lớn. Trong trờng hợp này cần phải mở mặt kính của máy ra vặn lỏng ê-cu chặn theo chiều ngợc chiều kim đồng hồ một vài vòng. Sau đó lại tiến hành kiểm tra điều chỉnh lại, khi nào đạt thì thôi.
Điều chỉnh vị trí trọng tâm hệ thống kim từ
Trọng tâm của hệ thống kim yêu cầu phải nằm trên trục quay của hệ thống kim.
Trớc tiên ta cần loại trừ sự xê dịch trọng tâm dọc theo đờng vuông góc với trục NS. Để làm việc này ta đem chậu la bàn đặt lên giá ba chân, xoay cái đĩa giá để vạch chỉ hớng mũi về vị trí số chỉ 00 theo mặt số. Sau đó thay chậu la bàn bằng máy đo độ từ nghiêng. Máy đo độ từ nghiêng khi này nằm vuông góc với
kinh tuyến từ và hệ thống kim từ của máy chỉ bị lệch do tác dụng cả lực từ thẳng đứng Z của từ trờng quả đất.
Nếu trọng tâm của hệ thống nằm chính xác trên đờng NS thì số chỉ của máy sẽ là 900. Nếu trọng tâm dịch trên đờng vuông góc với trục NS thì số chỉ sẽ khác. Khi này cần phải mở nắp kính của máy, điều chỉnh một hay hai êcu đối trọng hệ thống kim để số chỉ của máy là 900. Sau đó không xoay đĩa ở giá ba chân, xoay máy đi 1800, sau đó nếu số chỉ lại khác 900 thì lại điều chỉnh lại cho về 900.
Sự xê dịch trọng tâm hệ thống kim dọc theo trục NS của hệ thống kim từ ta có thể rút ra đợc theo phơng pháp đối chiếu số chỉ của máy với giá trị của máy với giá trị độ từ nghiêng thực tế I ở vùng làm việc. Giá trị số chỉ của máy chỉ trùng với giá trị thực tế I khi không có sự xê dịch trọng tâm theo đờng NS.
Công việc kiểm tra đợc tiến hành nh sau: đặt chậu la bàn lên giá ba chân và xoay đĩa của giá nh thế nào để vạch hớng mũi chỉ vào số 900 hay 2700 mặt số. Sau đó lấy chậu la bàn đi thay vào đó máy đo độ từ nghiêng.
Vị trí của đĩa giá ba chân nh vậy thì hệ thống kim của máy sẽ nằm theo kinh tuyến từ và nó chịu tác dụng của hai thành phần lực từ trờng trái đất. Khi hệ thống kim từ ở vị trí cân bằng ta tiến hành quan sát số chỉ của máy, nếu số chỉ khác giá trị thực tế I trong vùng này ta phải điều chỉnh êcu đối trọng theo hớng dọc của hệ thống kim để kim của máy chỉ đúng giá trị thực tế I.
Để tăng độ chính xác ta có thể kiểm tra lại bằng cách xoay máy đi 1800. Sau đó lại xem số chỉ của máy có phù hợp không, nếu sai khác ta lại điều chỉnh êcu đối trọng.
Nếu hiệu giữa số chỉ của máy và giá trị thực tế I không quá 30 thì ta có thể không phải điều chỉnh trọng tâm theo hớng này. Trong trờng hợp này khi khử độ lệch nghiêng ta đem máy lên bờ đo đợc giá trị độ lệch nghiêng I, ta xem nh đó là giá trị thực tế ở trên bờ, ta chỉ việc điều chỉnh độ từ nghiêng trên tầu về giá trị đo ở trên bờ, làm nh vậy hoàn toàn không ảnh hởng gì tới độ chính xác khử độ lệch nghiêng.
3.6 La bàn từ hàng hải truyền mặt sốI. ý nghĩa và phân loại I. ý nghĩa và phân loại
La bàn từ truyền mặt số không chỉ có ý nghĩa để chỉ hởng của tàu và phơng vị mà còn để chuyền số chỉ của la bàn chính tới các điểm khác ở trên tàu, cung cấp tín hiệu cho máy lái tự động làm việc cho Rađar..v.v
La bàn từ hàng hải truyền về mặt số hiện nay đợc phân theo nguyên tắc tác dụng của thành phần nhạy cảm, theo dạng truyền và theo nguyên tắc cấu tạo của hệ thống chỉ thị.
+ Theo nguyên tắc tác dụng của thành phần nhạy cảm la bàn truyền mặt số đợc chia ra: loại kim, loại cảm ứng, loại con quay từ và loại cảm ứng con quay.
- Loại kim là loại la bàn truyền mặt số có hệ thống nhạy cảm là hệ thống kim từ. - La bàn cảm ứng là loại thành phần nhạy cảm cấu tạo từ thỏi cảm ứng
- La bàn kim con quay từ và con quay cảm ứng là loại la bàn có thành phần nhạy cảm là hệ thống kim hoặc cảm ứng nhng chúng có dạng con quay cân bằng và nó chỉ tác dụng sau một thời gian làm việc.
Ngoài các loại la bàn truyền mặt số đã kể trên còn có các loại la bàn thành phần nhạy cảm bằng điện, bằng cảm ứng, bằng từ giao v..v.
+ Theo dạng truyền la bàn loại chuyền mặt số gồm có chuyền bằng quang học và truyền bằng điện. Loại truyền bằng điện có cấu tạo theo hệ thống cảm ứng trên xen-xin và Ma-giơ-xe-xin hoặc theo sơ đồ đo điện thế
+ Theo nguyên tắc cấu tạo của hệ thống chỉ thị, la bàn truyền mặt số gồm có các loại chỉ thị quang từ, chỉ thị điện và chỉ thị cảm ứng