磁罗经的结构
磁罗经
简介罗经compass罗经是一种测定方向基准的仪器，用于确定航向和观测物标方位。
罗经分为磁罗经和电罗经两种，现代船舶通常都装有这两种罗经。
飞机上也装有罗经，航空用的罗经称为航空罗盘。
罗经磁罗经是利用磁针指北的特性而制成。
指南针即是原始型式的磁罗经，是中国古代四大发明之一。
用于航海的指南针又称罗盘。
铁船出现后，磁经产生了自差。
19世纪以后，先后提出消除自差的方法，至20世纪初，性能稳定、轴针摩擦更小的液体罗经制成，曾用于大部分船舶。
磁罗经有磁差，是由于地磁极与地极不一致而产生。
存在于磁北和真北之间的夹角，即磁偏角。
海图上标注有本地磁差和年变化率，使用磁罗经时可据以修正读数。
磁罗经结构主要由罗经柜和罗经盆组成，带有磁针的罗经卡安装在盆内。
电罗经罗经又称陀螺罗经，是利用陀螺仪的定轴性和进动性，结合地球自转矢量和重力矢量，用控制设备和阻尼设备制成以提供真北基准的仪器。
陀螺罗经是由主罗经与分罗经、电源变换器、控制箱和操纵箱等附属设备构成。
磁罗经发展历程磁罗经利用自由支持的磁针在地磁作用下稳定指北的特性而制成的罗经。
磁罗经由中国的司南、指南针逐步发展而成。
司南为天然磁石制成的勺形物，投转于光滑的地盘上,停止时勺柄指南。
地盘四周刻有八卦和天干地支名称，用于表示方位(图1)。
已知关于司南的最早记述见于公元前3世纪战国末期的《韩非子·有度》。
宋朝初期出现了人工磁化的指南针，有水浮、丝悬、针顶等方法，近代磁罗经和地磁测量仪器仍沿用这些基本结构。
北宋沈括在《梦溪笔谈》(1063年)中描述了用磁石磨针锋制作指南针的方法，并记载了磁差的存在。
指南针是初级阶段的磁罗经，是中国古代四大发明之一。
唐宋时期中国海外贸易非常发达，大型商船远航到波斯湾、红海等地，造船和航海技术均居世界前列。
指南针应用于航海的最早记载见于北宋朱彧的《萍州可谈》(1119年)，书中说:"舟师识地理,夜则观星,昼则观日，阴晦观指南针。
磁罗经结构使用
思考问题
1. 基本概念 液体罗经、干罗经； 标准罗经、操舵罗经、应急罗经、艇用罗经； 罗盆、罗盘、罗经柜、自差校正器、方位仪（圈）； 磁罗经灵敏度、摆动半周期；
2．船用磁罗经的用途分类。 3．船用磁罗经的组成部分及作用。 4．罗盘灵敏度的检查。 5．罗盘磁性（摆动半周期）的检查。 6．罗盆内气泡的排除。 7．自差校正器的检查； 8．磁罗经的使用和维护保养。
2. 按罗盘直径分类： 有190 mm 、165 mm 和 130 mm 三种。
3. 按有无液体分类：1）液体罗经；2）干罗经
二、船用磁罗经基本结构
组成：罗经柜、罗（经）盆、自差校正器。 图片
1. 罗（经）盆 1） 罗盆本体：非铁磁材料制成。
密封存储液体。内：四基线； 盆底：配重；安装在平衡环上
要求：罗盘返回原航向的读数与记下的准确航向值相差 应小于0.2°，即停滞角小于0.2°，否则说明轴针的 尖端或轴帽磨损严重，须送厂进行修理或更换。
2. 罗盘磁性的检查
通过检测罗盘的摆动半周期来检查。
视频
检查方法： 1）将罗盆搬至岸上无磁性干扰的地方，离地高 1 米； 2）转动罗盆，使首基线对准罗盘 0°； 3）用小磁铁将罗盘向左（右）引偏40°后迅速移去， 罗盘开始摆动； 4）用秒表测量罗盘0°连续两次通过首基线的时间， 即罗盘摆动半周期； 5）再向右（左）方向做同样的测量； 6）将实测半周期值与出厂说明书标准值（如13秒） 进行比较，若大，说明罗盘磁性下降大，应充磁。
消除磁性的方法：将其放在地上进行敲击、滚动或 淬火退磁，退磁无效时应更换。
五、船用磁罗经的使用
1. 磁罗经的安装
磁罗经
第五章 磁罗经罗经种类：磁罗经，150总吨以上船舶配备 陀螺罗经，500总吨以上船舶配备 磁罗经：以磁北M N 为基准 陀螺罗经：以真北T N 为基准 §1．磁的基本概念 一、磁铁和磁性磁性：物体具有吸引铁、钢、镍等物质的性质。
凡是带有磁性的钢铁叫做磁铁。
二、磁极磁铁的磁性最强处叫做磁极。
磁铁中部无磁性的部分叫做中性区。
条形磁铁的磁极位置，约在离末端L ／12处。
见图5—1磁极的强度，是用磁极所含的磁量(m)来表示的，规定N 极带正磁量（＋m ）；S 极带负磁量（－m ），两磁极的磁量总是相等的。
磁铁具有指向性 三、磁铁的一般性质P75 四、磁力和磁矩1．磁力：两个互相靠近的磁铁，会产生同性相斥异性相吸的作用力，称之为磁力。
根据库仑定律，两磁量相互作用力的公式为：P762．磁矩：磁铁通常以磁矩来表征其强弱。
磁铁的磁矩是磁铁磁极强度与两磁极间距离的乘积。
l m M 2⨯=M 大，磁性大，磁性与磁量、长度有关 五、磁场、磁场强度1．在磁铁的周围，凡是磁力所能达到的范围叫做磁场。
磁铁磁场的强弱可用磁场强度表示， 2．单位正磁量在磁场中某点所受到作用力，就是该点处的磁场强度。
通常磁场强度用H 表示，它是个矢量。
指向磁力的切线方向。
若在磁量为m 的磁场中，距离为r 处的磁场强度为： H ＝ m / r 2在电磁系单位中，磁场强度的单位叫做奥斯特(Oe)。
在地磁学中，有时用十万分之一奥斯特单位γ表示，即1γ=510-Oe 。
若在一定范围内各点的磁场强度大小相等，方向相同，则此范围内的磁场称为均匀磁场。
位于船体范围内的地磁场可视为均匀磁场。
3．高斯的二个重要位置1）高斯第一位置：在磁铁的磁轴延长线上某点A 的磁场强度，图5－3 （1）H A 的方向：沿磁轴由S →N 延伸 （2）H A 的大小：H A ＝2M / r 3 M 为磁矩 （3）用途：罗经中的垂直磁铁2）高斯第二位置：在磁铁的磁轴线的垂直平分线上某点B 的磁场强度，图5－4 （1）H B 的方向：与磁轴平行，指向由S 极 （2）H B 的大小：H A ＝ M / r 3 M 为磁矩 （3）用途：罗经中的纵、横（校正）磁铁 六、铁的磁化1．磁化：一块原来没有磁性的钢铁物体移近磁极时也表现有磁性。
02磁罗经
2.在磁轴垂直平分线上某点场强 ;
N极和S极在B点作用 力FN和FS大小相等， 方向对称，即： FN ＝FS＝m / (r2+l2) FN和FS在水平方向 上合力为： H 2 2 FN cos
FN B H2 Fs r S -m α l l N +m
Nm
-Y´ δ o
H´ X´
5 、 软铁系数： a，b，c，d，e，f，g，h，k均称为软铁系数 当罗经的位置和软铁数量不变时，软铁系数 的大小和符号固定不变。 系数a，e 1） 船体结构可分解为很多纵横向软铁 因此 a，e系数较大； 2）大部分纵横向软铁是沿船首尾和左 右舷 连续的，因此a，e均为负值；
2m l 2 2 2 2 1/ 2 r l r l 2ml 2 2 3/ 2 r l 当l<<r时，则：
o
M H2 3 r
H2的指向：
平行于磁铁轴，指向S极，当与 磁铁中心距离r不变时，位于磁轴延 长线上场强比位于磁轴垂直平分线
场强大一倍
四、磁铁体磁化
1.自然界物质按导磁能力可分为： 磁性物质：铁，镍，钴及其合金等材料， 磁导率μ>>1；
船上所有垂直向软铁杆被Z力磁化后， 对罗经产生的总作用力为nZ，其在三个 坐标轴上投影为：
o cz x
OX：cZ ； fz OY：fZ ； y OZ：kZ ；
z
kz nz
4).柏松方程： X´＝X+aX+bY+cZ+P Y´＝Y+dX+eY+fZ+Q Z´ ＝Z+gX+hY知识
船用磁罗经的结构及其使用方法
软铁球：将球贴近罗经柜原位转动，
若基线所指的度数发生了变化，说明 软铁球含有永久性磁性。
佛氏铁：船位于东或西航向上，将佛
氏铁分段正反向放入筒中，若航向发 生变化，说明佛氏铁含有永久磁性。
可采用敲击，加热的方法退磁。
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罗盆内的压力来调节。
为保持罗盆的稳定性
1) 降低罗盆的重心，在罗盆底部加配重。 2) 罗盆架在常平环上。
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罗盘（compass card）
罗盘是指示方向的灵敏部件.
罗盘组成：刻度盘，浮室，磁钢和轴帽
1) 刻度盘由铜片,环氧玻璃布等非磁性材制作,上 面刻有0－360度刻度和方向点。
2) 浮室：为水密空气室以增加罗盘浮力减小轴针 与轴帽之间的摩擦力。
3) 轴帽：轴帽中心处嵌有宝石，轴针尖端由铱金 等硬金属制成，以减小与轴帽间的摩擦力。
4) 磁钢：磁钢轴线与刻度盘0－180度对称平行罗 盘磁钢有条形磁棒和环形磁钢两种类型。 返回
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2.罗经柜 (binnacle stand)
罗经柜由非磁性材料制作，用于放置罗盆 和自差校正器。
自差校正器
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2.按罗盘直径分类： 有190mm ， 165mm 和 130mm三
种。 3.按有无液体分类：
液体罗经：罗盆内充满液体，罗经性 能优良，故被广泛使用；
干罗经：罗盘支在轴针上，当船舶摇 摆时罗盘稳定性能差，该种罗经已被淘 汰。
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二、磁罗经结构
组成：罗经盆，罗经柜，自差校正器 1.罗盆(compass bowl)
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罗经盆由罗盆本体与罗盘组成 罗盆本体
《磁罗经的结构》课件
磁罗经的用途
01
02
03
导航
为船舶或飞机提供准确的 航向指示，帮助确定航行 方向。
定位
结合其他导航设备，如 GPS，提高定位精度。
校准
用于校准其他导航设备， 确保其准确性。
磁罗经的工作原理
01
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地球磁场
地球自身拥有强大的磁场，磁 罗经通过感应地球磁场来工作
。
磁针指向
磁针在地球磁场的作用下指向 地球磁北极，即为磁罗经的航
向指示。
刻度盘
刻度盘用于指示航向，通常以 度数或弧度为单位。
误差校正
由于地球磁场并非完美均匀， 因此磁罗经需要进行误差校正
以提高准确性。
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磁罗经的结构组成
磁罗经的外观结构
外观形状
磁罗经通常呈现圆形或矩 形，表面覆盖有防震、防 尘的外壳。
显示面板
磁罗经配备有显示面板， 用于显示航向、误差等数 据。
02
磁罗经能够提供准确的航向信息 ，不受天气和光线条件的影响， 因此在航海中具有不可替代的作 用。
飞机导航
磁罗经在飞机导航中也有广泛应用， 尤其在山区、海洋等无地面导航设施 的区域，磁罗经更是不可或缺的导航 工具。
飞机依靠磁罗经来确定飞行方向和航 路，以确保飞机沿着预定的航线飞行 ，顺利到达目的地。
磁罗经的使用注意事项
避免强烈震动
01
磁罗经应避免强烈震动，以免影响其正常工作。
避免磁场干扰
02
在使用磁罗经时，应避免强磁场干扰，以免影响其正常工作。
定期校准
03
为了确保磁罗经的准确性，应定期进行校准。
清洁感应器
感应器是磁罗经的重要部分，需要定期清洁，使 用干燥的软布轻轻擦拭感应器表面。
磁罗经结构介绍
磁罗经的保养方法： 保持磁罗经的清洁， 避免灰尘和杂物影
响其准确性
谢谢
01
磁罗经校准：使用磁罗经校准仪进行校准
02
磁罗经维护：定期检查磁罗经的准确性，及时调整
03
磁罗经清洁：定期清洁磁罗经，保持其清洁和干燥
04
磁罗经存放：存放在干燥、通风的环境中，避免受潮和损坏
维护技巧Βιβλιοθήκη 01定期检查磁罗经的准确性，确保其正常工作
02
避免将磁罗经放置在强磁场环境中，以免影响其准确性
03
要影响
磁罗经的工作原理
地球磁场：地 球内部存在一 个巨大的磁场， 磁北极和磁南 极分别位于地
球的两极。
磁罗经：利用 地球磁场来测 量方向的仪器， 主要由磁体、 指针和刻度盘
组成。
磁体：磁罗经 的核心部件， 通常由磁铁制 成，具有磁性。
指针：磁罗经 的关键部件， 通过磁体与地 球磁场的相互 作用，指向地 球的磁北极。
指示器
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
磁罗经的指示 器通常由一个 指针和一个刻 度盘组成。
指针用于指示 磁罗经的方位， 通常为红色或 黑色。
刻度盘用于显 示磁罗经的方 位，通常分为 360度，每15 度为一个刻度。
指示器通常安 装在磁罗经的 顶部，以便于 观察和操作。
磁罗经的校准与维护
校准方法
定期清洁磁罗经，保持其清洁和干燥
04
定期检查磁罗经的电池，确保其有足够的电量供其正常工作
常见问题及解决方法
01
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磁罗经的校准方法： 使用校准工具进行 校准，确保磁罗经
的准确性
磁罗经的维护方法： 定期检查磁罗经的 磨损情况，及时更
磁罗经维护保养介绍
观测：观测地球磁场的变化
04
研究：研究地球磁场的性质和变化规律
2
定期检查
01
检查磁罗经的准确性，确保其正常工作
02
检查磁罗经的电源和线路，确保其连接正常
03
检查磁罗经的机械部件，确保其运转正常
04
检查磁罗经的环境，确保其不受外部干扰和影响
清洁与润滑
定期清洁磁罗经表面，保持清洁无尘
01
使用专用清洁剂和软布擦拭磁罗经表面
定期检查磁罗经的准确性，确保其正常工作
定期清洁磁罗经，保持其清洁和干燥
定期对磁罗经进行校准，确保其精度和准确性
4
技术进步
数字化磁罗经：采用数字技术，提高测量精度和稳定性
01
集成化设计：将磁罗经与其他导航设备集成，提高导航性能
03
无线传输：通过无线网络传输数据，提高数据传输速度和准确性
02
智能化：利用人工智能技术，实现自动校准和故障诊断
检查磁罗经的线路是否正常，如有问题，及时修复或更换线路。
检查磁罗经的传感器是否正常，如有问题，及时修复或更换传感器。
检查磁罗经的软件是否正常，如有问题，及时修复或更新软件。
检查磁罗经的硬件是否正常，如有问题，及时修复或更换硬件。
如果以上步骤都无法解决问题，建议联系专业人员进行维修。
2
预防措施
避免将磁罗经放置在强磁场环境中，以免影响其准确性
演讲人
01.
02.
03.
04.
目录
磁罗经的基本原理
磁罗经的维护保养
磁罗经的常见故障及处理方法
磁罗经的发展趋势
1
磁罗经的工作原理
地球磁场：地球内部存在一个巨大的磁场，磁罗经就是利用这个磁场来工作的。
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5.自差校正器的检查 1) 硬铁校正器：应无锈，磁棒的极性应 与标记相符； 2) 软铁校正器：应不含永久性磁性； 软铁球：将球贴近罗经柜原位转动，若 基线所指的度数发生了变化，说明软 铁球含有永久性磁性。 佛氏铁：船位于东或西航向上，将佛氏 铁分段正反向放入筒中，若航向发生 变化，说明佛氏铁含有永久磁性。 可采用敲击，加热的方法退磁。
第二节、船用磁罗经 第二节、
一、船用磁罗经分类 二、磁罗经结构 三、磁罗经的安装 四、磁罗经的检查
一、船用罗经分类
1. 1)
2) 3) 4)
按用途分类： 标准罗经：安装在驾驶台顶的露天甲 板上，因安装位置较高，受船磁影响 小，故称为标准罗经。 操舵罗经：安装在驾驶室内，用于读 取船舶航向。 应急罗经：安装在船尾应急舵前面， 用于应急时操舵用。 救生艇罗经：供操纵救生艇时使用。
2、罗经的安装
首先用尺测量将罗经 安放在船首尾面内 利用方位圈，借助位 于船首尾内的桅杆和 烟囱等目标，校对罗 经的基线是否准确 罗经基线误差小于0.º5
烟囱
四、磁罗经的检查
1.罗盘灵敏度 1) 该项检查实际上是检查轴针与轴帽间 摩擦力的大小； 2) 检查方法：用小磁铁将罗盘从原平衡 位置向左和向右分别引偏2－3度，然 后移去小磁铁，视罗盘是否恢复原位； 3) 要求与原航向读数相差小于0.2度。
罗经盆由罗盆本体与罗盘组成 罗盆本体 罗盆盆体一般用铜材料制造。 注液孔:用以消除罗盆内气泡。 基线：首基线用于读取船航向。 罗盆液体：多用酒精（45％）和蒸馏水 （55％）的混合液体，
• • Байду номын сангаас •
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酒精的作用是降低冰点（－26º）还有 使用煤油和防冻液作为罗盆液体。 采取防止液体热膨胀冷缩措施 1)罗盆底部为铜皱片 2)罗盆分为上下两室由毛细管连通，通过 罗盆内的压力来调节。 为保持罗盆的稳定性 1) 降低罗盆的重心，在罗盆底部加配重。 2) 罗盆架在常平环上。
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罗盘（compass card） 罗盘是指示方向的灵敏部件. 罗盘组成：刻度盘，浮室，磁钢和轴帽 1) 刻度盘由铜片,环氧玻璃布等非磁性材制作,上面 刻有0－360度刻度和方向点。 2) 浮室：为水密空气室以增加罗盘浮力减小轴针 与轴帽之间的摩擦力。 3) 轴帽：轴帽中心处嵌有宝石，轴针尖端由铱金 等硬金属制成，以减小与轴帽间的摩擦力。 4) 磁钢：磁钢轴线与刻度盘0－180度对称平行罗 返回 盘磁钢有条形磁棒和环形磁钢两种类型。
2、罗盘摆动周期 1）测量罗盘的摆动半周期来检查罗盘 磁力大小。 2）检查方法：用磁铁将罗盘从原来平衡 位置分别向左右引偏40度，移去磁铁， 用秒表测量罗盘的摆动半周期，取其 平均值。 罗盘摆动半周期应不小于 2600 秒。 H （H－微特，1奥＝100微特）
3、排除罗盆气泡 1） 气泡产生的原因： a. 因胶皮垫圈老化导致罗盆密封处漏水； b. 浮室漏水。 2） 罗盆内有气泡，会影响观测航向和方 位，应及时予以排除。 3） 消除气泡方法： a. 先鉴别罗盆内是何种液体； b. 配制相同的液体； c. 注液孔朝上，用注射器注入液体，直 至气泡完全消除为止。
2.罗经柜 (binnacle stand) 罗经柜
罗经柜由非磁性材料制作，用于放置罗盆和 自差校正器。 自差校正器 类型 放置位置 校正自差
垂直磁棒 (Heeling) 纵向磁棒 (Fore & aft) 横向磁棒 (Athwardship) 罗盆中心正下方垂直 铜管内 罗经柜内左右水平纵 向架子 罗经柜内水平横向架 子 倾斜自差
2.按罗盘直径分类： 有190mm ， 165mm 和 130mm三种。 3.按有无液体分类： 液体罗经：罗盆内充满液体，罗经性能 优良，故被广泛使用； 干罗经：罗盘支在轴针上，当船舶摇摆 时罗盘稳定性能差，该种罗经已被淘汰。
二、磁罗经结构
组成： 组成：罗经盆，罗经柜，自差校正器 1.罗盆(compass bowl)
硬 铁
半园自差（纵向硬 铁力） 半园自差（横向硬 铁力） 象限自差 软铁半园自差（水 平纵向软铁力）
软铁球（片） 罗经柜左右正横支架 (soft iron phere 上
软 铁
佛氏铁 (Flinders bar)
罗经柜正前方竖直筒 内
三：磁罗经的安装
1.磁罗经安装位置应满足的条件: 1) 罗经应安装在船首尾面内，否则因船 铁不对称，易使罗经产生较大的剩余 自差； 2) 船舶上特别是顶甲板上的钢铁器件应 尽量远离罗经，至少大于1米以上； 3) 罗经周围应是开敞的，以便于观测方 位。