安许茨20型陀螺罗经1
航海仪器-第1节 陀螺罗经1

T=0 T=6h
T=12h
地球自转角速度的分解
Z。 We S E 以 北 纬 点 为 例 (We:地球自转角速度 We
•We分解为: W1=Wecosφ(水平分量) W2=Wesinφ (垂直分量)
φ :地理纬度)
W2 φ W O W1
φ
N
PN
•W1:在北纬使水平面 SENW的东半平面不断 下沉,西半平面不断上 升。(南纬相同) •W2:在北纬使子午面S Z。N的N点不断向W移 动。(南纬反之)
2、陀螺仪的特性
1)陀螺仪的定轴性(也称稳定性) 不受外力矩作用时,陀螺仪的主轴保持 其空间的初始方向不变。
定轴性实验录像
2、陀螺仪的特性
1.陀螺仪的定轴性(也称稳定性)
实验一:自由陀螺仪转子不转,转动陀螺仪基 座,主轴随基座一起转动。 实验二:自由陀螺仪转子高速旋转,转动陀螺 仪基座,主轴不随基座一起转动。 自由陀螺仪表现为定轴性的条件是:陀螺转子 高速旋转;陀螺仪不受外力矩作用。
1.人坐车前进时感觉到路两旁的树在不 断地向后运动,为什么? 2.地球的运动规律?地球上的人看到 太阳东升西落,是太阳的运动吗? 3.将陀螺仪的主轴初始指向地球上 某一方位,人会看到它的指向始终 不变吗?
自由陀螺仪在地球上的视运动
北半球,若将自由陀螺仪 放在A点,使其主轴位于 子午面内并指恒星S,由 于地球自西向东转,经 过一段时间后,它转到B 点,因定轴性,陀螺仪 主轴仍将指恒星S方向但 相对子午面来说,主轴 指北端已向东偏过了α 角。 北纬看自由陀螺仪视运动
三、发展历史
两千多年前,我国劳动人民在生活和生产实践中发现了陀螺 的基本特性。 1852年,法国科学家福科第一个利用陀螺特性并与地球自转 相联系,它利用三自由度陀螺仪的定轴性来观测地球自转; 并提出了创见性的理论。 1878年,美国科学家霍布金发明了用电机推动的陀螺罗经。 1908年,德国人安许茨创造了世界上第一台实用陀螺罗经。 成为一个罗经系列。陀螺罗经也由此开始出现。 1909年,美国人斯伯利也创造了单转子弹性支承的陀螺罗经, 并且也逐步发展成为一个罗经系列。 二十世纪五十年代,一个新的罗经系列逐渐形成,即美英两 国合作生产的阿玛勃朗型——电磁控制式陀螺罗经。
安许茨系列陀螺罗经资料课件

THANKS
罗经分类
按照用途可分为航向罗经、方位罗经等。
指向原理
罗经中的陀螺仪始终保持稳定的指向,通过测量陀螺仪的指向变化可以确定载体的方向或角度。 当载体发生方向改变时,罗经中的陀螺仪会产生一个与方向改变成正比的信号,通过处理这个信
号可以确定载体的新方向。
陀螺罗经优势
高精度
陀螺罗经利用陀螺仪的稳定性来 测量方向或角度,具有高精度和
掌握使用陀螺罗经时的注意事项和操作规范 ,确保其准确性和可靠性。
新型陀螺罗经技术展望
光纤陀螺罗经技术
介绍光纤陀螺罗经的原理、优点 和应用前景,展望其在航海领域 的发展趋势。
微机械陀螺罗经技
术
探讨微机械陀螺罗经的工作原理 、特点和发展趋势,预测其在未 来航海领域的应用前景。
智能化陀螺罗经系
统
研究智能化陀螺罗经系统的原理 、功能和优势,展望其在提高航 海安全和效率方面的作用。
化学清洁剂。
润滑处理
定期对陀螺罗经活动部 件进行润滑处理,确保 其转动灵活、无卡滞现
象。
常见故障排除方法
1 2 3
无法启动
检查电源连接是否可靠、开关是否处于正确位置 ,如仍无法启动请联系专业技术人员。
工作异常
密切关注陀螺罗经工作状态,如出现异常现象( 如指针抖动、偏差过大等),立即停机检查,必 要时请联系专业技术人员。
将主机安装在底座上,并连接好 相关电缆和接口。
安装传感器
根据实际需要,安装相应的传感 器,如航向传感器、姿态传感器
等。
注意事项
在安装过程中,要避免对设备造 成损坏或影响其性能,如避免过 度拧紧螺丝、避免拉扯电缆等。
调试过程与技巧分享
设备初始化
航海仪器新题 已修改

二.雷达与ARPA1.【单选】下列说法中,——是正确的。
2.雷达误差在安装是已经矫掉,测量数据可直接使用3.虽然在安装时已经矫正过误差,但是还存在由图像扩展等因素引起的误差,也应修正。
4.雷达用的超高频买冲波,所以测量精度很高,不会有误差5.以上说法都对6.【单选】在ARPA中的一个主要参数TCPA用来表示——。
7.会遇距离8.会遇时间9.本船到最近会遇点的距离10.目标到最近会遇点的时间11.【单选】习惯上常将DCPA简称CPA,它表示预测目标到最接近本船的——12.时间13.距离14.位置15.方向16.【单选】人工标绘的前提条件是,在标绘期间——17.目标保速保向,本船保速18.目标保速保向,本船保向19.目标和本船都需保速保向20.目标和本船都不需保速保向21.【单选】ARPA的PPI之所以能实现高亮度显示是因为——22.加快径向扫描速率23.加快天线旋转速度24.采用非实时扫描方式25.提高了雷达的分辨力26.【单选】本船陀螺罗经有故障时,则——27.ARPA不能启动28.RADAR不能使用29.ARPA和RADAR均可照常使用30.ARPA的功能不执行31.【单选】本船计程仪有故障时,则——32.ARPA照常可使用33.RADAR不能使用34.RADAR照常可使用,但ARPA不能使用35.RADAR和ARPA都不能使用36.【单选】雷达向ARPA提供的基本信息是37.回波原始视频信号,触发脉冲、雷达天线角位置信号及船首线信号38.目标的位置信息,航向信息,速度信息39.目标的方位信息吗,目标距离信息,船首线信息40.触发脉冲信息,天线位置信息,航程信息41.【单选】在ARPA的PPI综合显示器上,每一被跟踪的目标将出现一根矢且,矢量的长度表示在设定的矢量时间内______42.目标的运行方向 B.目标的运动距离 C目标的运动速度 D 目标的运动数据43.【单选】当将模拟天线角位置信号变成数字信号时若要求最低位代表0.0880,那么,需用_____位二进制数字。
49航海学试题

49航海学试题中华人民共和国海事局(总第49期)科目:航海学试卷代号:913.适用对象:无限航区3000总吨及以上船舶二/三副(本试卷卷面总分100分,及格分为70分,考试时间100分钟)1.某船有45°S,12°W起航,航行进入东半球,航程不超过1500海里,则该船经差:A、西B、东C、东、西均可D、无法判断2.某轮船速12kn,逆风逆流航行,流速1kn,风使船减速1kn,0600计程仪读数为120′.0,计程仪改正率△L=+3%,则1h后相对计程仪读数为()。
A、130′.7B、128′.7C、129′.7D、131′.73.某轮由赤道向南航行,无航行误差,计程仪改正率0.0%,则1h后推算船位位于实际船位的()。
A、同一点B、南面C、北方不一定4.()波段的雷达可以激发和接受搜救雷达应答器的信号。
A、S波段B、X波段C、C波段D、以上都可以5.陀螺求高度正常时,陀螺球上赤道线应高于随动球有机玻璃上水平线()。
A、8~10毫米B、1~3厘米C、1~3毫米D、4~6毫米6.船舶再狭水道航行时,在雷达荧光屏上常常能观测到的假回波是()。
A、间接反射回波B、多次反射回波C、二次扫描回波D、A+B7.在天测罗经差中,当被测天体的高度一定时,罗经面的倾斜角越,观测天体罗经方位的误差越。
A 大/小B 小/大C小/小D.以上均错8.陀螺差主要随下列哪些因素而变化?A、航向和时间B、航向和航速C、航向和纬度D、航速和纬度9.中版海图水深浅于21m,水上注记注至。
A、0.5mB、整米C、0.1mD、1cm10.电磁计程仪的传感器所输出的电信号与船舶相对于谁的速度成。
A、对数关系B、指数关系C、正比关系D、反比关系11.航迹绘算法是根据什么资料在海图上作图,画出推算航迹和定位的?A、航向、航程和资料B、航向、方位和风流资料C、方位、航程和气象资料D、航向、航程和风流资料12、罗经点方向S/E换算成圆周方向为:A、101°.25B、123°.75C、146°25D、168°7513、海图图廓注记通常包括下列哪些内容?Ⅰ、图名;Ⅱ、图号;Ⅲ、图幅;Ⅳ、小改正;Ⅴ、出版和发行情况;Ⅵ、重要注意和警告;Ⅶ、坐标系说明A、Ⅱ~ⅤB、Ⅲ~ⅥC、Ⅰ~Ⅳ D 、Ⅳ~Ⅶ14、对地航程是_。
第1章 第4.4 节 安许茨20型罗经使用与保养(雨课堂题目)

第一次ED1 第二次ED2 第三次ED3 第四次ED4
航向显示被取消 自动重新起动尝试
四次起动失败
显示 故障 字符
罗经 系统 关闭
故障 字符 储存
4、切断陀螺罗经随动系统(因测试或修理需要)
切断: 步调开关B11中的开关G置于OFF 重新接通: 步调开关B11中的开关G重新置于ON
故障字符所表示的含义如下: E1: 陀螺罗经供电故障 E2: 陀螺电源故障 E3: 编码器故障 E4: 陀螺电流偏离正常值范围 E5: 随动系统故障 E6: 温度传感器故障 E7: 陀螺球高度偏离正常值范围 E8: 加热器统故障
• 功能附加型(Standard 20 Plus)
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固定部分
• 条形散热片 • 数字监视器
蒸馏水注入
锥体查看
支承液体
三、维护与保养
2、更换陀螺球 • 步骤同上
3、更换电子传感器的印制电路板 • 参见技术手册
注意
4、编码器零位调整(参考航向输入)
• 罗经安装后,必须调整编码器零位 • 罗经起动5h后在码头上进行
调整
• 首先准确确定船首的真方位 • 将步调开关B11中的开关A置于OFF,
E9: 支承液体温度>70ºC
三、维护与保养
1、更换支承液体和密封圈 • 规定每三年更换一次 • 关闭罗经,约等30min,方可进行 • 230cm3蒸馏水(红色标签) 从红螺钉孔注入储藏室 • 840cm3支承液体(绿色标签) 从绿色螺钉孔注入 • 顶部测量锥体查看支承液体已注满
三、维护与保养
• 按键B14(电子传感器印制电路板上)
• 按一次B14,航向消失
• 再按,显示警告字符
安许茨系列陀螺罗经资料

随动系统
作用:消除支撑液体对陀螺球产生的摩擦力矩;跟踪 陀螺球航向,在方位刻度盘上指示航向 工作框图:
• 信号电桥的工作原理
30
L1 L2
31 28
R1
R2 29
L2
L1
30 31
28
R2
R1
29
若L1=L2=X,则: 〖电桥等效电路〗
U 3 031(R U 12 82 j9 X j( )R ( R 12 R2 j)X )
双转子:OX轴 上托线圈和支承液体使陀螺球悬浮: OY与OZ 轴 (2)控制设备 (3)阻尼设备 (4)误差校正设备 5.支承方式:液浮+电磁力定中心
二.随动部分
核心为随动球,由上下两个铝质半球等组 成。它与陀螺球上下间隙4,8mm,左右 间隙2或4mm,即陀螺球呈中性悬浮。 1.结构组成:随动球 蜘蛛架 中心枢轴 导电环,方位齿轮和罗经方位刻度盘 2.作用:支承灵敏部分;传送航向;向 陀螺球供电
随动球 蜘蛛架 中心枢轴 导电环
方位齿轮和罗经方位刻度盘
三.固定部分
1.罗经桌
2.贮液缸:紫青铜制成,内履绝缘橡胶
(1)内盛支承液体( 配方、比例等)
蒸馏水:10升 甘油(20 ℃时比重为 1.23g/cm3 ): 1升 安息香酸:10克(或用硼 沙和福尔马林替代)
(2)观察窗:读航向、球高
(3)缸外壁上有加热器(电阻丝):保证支承液 体温度不低于49℃
温控系统
使支承液体的工作温度保持在正常范围(52°±3℃) 内。 主要组成:加热器、电风扇、蜂鸣器、乙醚管和微动开 关
使用与保养
使用: 使用注意事项 定期检查项目 保养项目
使用:
正常情况下,在启航前4~6小时启动罗经;如停泊 后关闭罗经,且船舶航向未改变过,可在开航前2 -3小时启动 。 1.起动前的检查 2.起动罗罗经桌、平衡环系统、罗经箱。
第1章 第3节 陀螺罗经结构与电路(雨课堂题目)

A.随动球: (out-sphere)
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B.中心导杆和蜘蛛架: (net of outer sphere and spider legs)
电刷 中心导杆
蜘蛛架
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三相电流走向:
❖汇电环— ❖中心导杆— ❖导电螺钉— ❖随动球电极— ❖支撑液体— ❖陀螺球电极
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汇电环
上半球 导电螺钉
下半球
第三节 陀螺罗经结构与电路
3.1安许茨系列陀螺罗经
CAPT.L
3.1安许茨系列陀螺罗经
3.1.1 概 述 一 、 安许茨系列典型产品
安许茨系列:(ANSCHUTZ-德国) 标准IV、4、6、14、20、22型
普拉特:(PLATH-德国) 北辰(日本) 航海I型(中国)
PLATH-C型
CMZ-300、CMZ-500、 CMZ-700型
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单选题 1分
1、罗经的组成设备主要有____。
A 主罗经和分罗经 B 电源设备 C 航向记录器和报警设备 D A+B+C
提交
单选题 1分
2、安许茨4 型陀螺罗经支承陀螺球是采用____ 方式。
A 液浮 B 液浮和导向轴承 C 液浮和电磁上托线圈 D 液浮和扭丝支承
提交
第三节 陀螺罗经结构与电路
垂直轴阻尼 力矩
v1
贮液缸南北轴 陀螺球主轴
M‘
v1 u2
v2
v2 u3
四、传向系统: (直流步进式)
•组成:步进发送器、开关电路和步进接收器 。
齿轮传动
方位 随动电机
步进 发送器
开关电路
步进接收器 (分罗经)
•步进精度:1/6度。
安许茨罗经1

二、电路系统
安许茨标准20型陀螺罗经的电路分为: 电源电路 随动系统 温控系统 信号检测系统。 电路系统除电源系统外,各种功能的实现都是由不同的传感 器检测输出不同的信号,由主控制器进行处理来实现。
1.电源系统 安许茨标准20型陀螺罗经的电源系统主要由: 直流稳压电路; 55V400Hz逆变器组成。
紧凑型配置:
组合型配置:
主要技术指标:
1.精度(accuracies)
稳定点误差(settle point error)
静态误差(static error) 动态误差(dynamic error)
≤±0.1°×secφ
≤±0.1°×secφ ≤±0ime)(精度在±0.2°之内)
由:随动传感器、放大器、AC/DC变换器、CPU、随动电机控制器和随动步 进电机等组成。
随动传感器是基于惠斯通电桥原理工作的信号电桥。 随动球上的随动电极和陀螺球上的赤道电极间的液体电阻R1,R2,组成信 号电桥的活动臂,对称变压器M1的初级绕组组成信号电桥的固定臂,电源由 55V400Hz陀螺电源供給。 当随动球与陀螺球在方位上出现偏 角时,两液体电阻R1和R2即出现差值, 信号电桥失去平衡,对称变压器次级 便输出与之对应的交流随动电压信号。 信号放大后变换成直流电压信号, 信号的大小约为0.5VDC/度。直流电 压输入到CPU的模/数转换端。 CPU把输入模拟信号变换成8位数字 信号,输至随动电机控制器。 随动电机控制器把数字信号变换成模拟控制信号,输出到随动步进电机的 两个绕组,随动电机转动,通过皮带带动方位齿轮,使整个随动部分转动, 直至随动球与陀螺球在方位上对准,随动信号消失,随动电机便停止转动。
3h
70°/s 150°/s 9600 baud 24VDC
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C3: 支承液体温度>65º C
C4: 温度控制器功能失效
C5: 船电断电且支承液体温度≥45º C
3、故障信号显示
出现故障
随动系统被切断
第一次ED1
航向显示被取消
第二次ED2
第三次ED3 第四次ED4
自动重新起动尝试
四次起动失败 显示 故障 罗经 系统 故障
字符
储存
字符
关闭
4、切断陀螺罗经随动系统(因测试或修理需要)
E9: 支承液体温度>70º C
六、维护与保养
1、更换支承液体和密封圈
• 规定每三年更换一次
• 关闭罗经,约等30min,方可进行 • 230cm3蒸馏水(红色标签) 从红螺钉孔注入储藏室 • 840cm3支承液体(绿色标签) 从绿色螺钉孔注入
• 顶部测量锥体查看支承液体已注满
六、维护与保养
蒸馏水注入 支承液体
•
安许茨标准20型陀螺罗经
三、主罗经结构
•灵敏部分
•
随动部分 固定部分
•
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灵敏部分---陀螺球(尺寸较小) --球壳
• 顶电极
• 底电极 • 赤道电极
尺寸:
直径115mm
灵敏部分---陀螺球 --球内
• 双转子
• 无电磁上托线圈 • 无液态润滑油 • 抽真空充氦气
转速为: 12000r/min
为:0.5VDC/度
2、随动系统
主罗经航向
控制箱转换
5路步进电机式分罗经(步进精度1º /6) 8路自整角机式分罗经
3、支承液体温度检测与控制系统
• 作用: 使支承液体的温度自动保持在规
定的工作范围内,以保持陀螺球 位于正常高度.
• 工作温度: 50º C ± 1º C
随时从数字监视器上读出.
3、支承液体温度检测与控制系统 • 组成: 温度传感器、调制解调器、
CPU、温度控制器、加热器、
电风扇和过温保护装置. • 工作过程:
筒式半导体温度传感器(检测出模拟电压信号)
A/D CPU 控制加热器加热 控制电风扇降温 温度控制器
• 随动系统接通 • 加热器电压下降 • 加热器不加温 • 电风扇接通
系统所需 要的各种电源.
• 组成: 数个稳压电路
和(55V 400HZ)逆变器.
• 逆变器的作用:
将直流24V船电变换成陀螺及离心泵 所需的单相55V 400HZ 电源.
2、随动系统
• 组成:
随动传感器、放大器 、 A/D转换器、CPU、 随动电机控制器和随动步进电机.
随动传感器
• 随动电压信号
---显示支承液体温度
(接通电源,加热器加热)
h38.8º C
h表示处于加热状态
• 观察显示信号(数字监视器),判断工作状态
---液温45º C时,显示航向. 130.5.
亮点表示陀螺球处于找北过程中
此时随动系统被自动接通
---约3h后,亮点消失 131.8
(航向指示精度≤2º ) ---约5h后,陀螺球完全稳定 (航向指示精度达到要求) 132.8
• 其余参数参见技术手册
五、航向分罗经的使用
工作指示灯
报警复位
亮度调节
• 红色闪亮
• 黄色闪亮 • 绿色闪亮
五、航向分罗经的使用
航向匹配指示灯
测试指示灯
4、信号检测与指示系统
本系统控制器 • 一个单片机(CPU)系统
• 配备不同的传感器及相应的接口电路
本系统传感器
• 温度传感器
• 导电率传感器
• 陀螺球高度检测传感器
其它信号检测与指示均由软件来完成.
五、使用
1、起动
• 只需将24VDC船电接通, 整套罗经便会自动完成全部起动过程. • 观察显示信号(数字监视器),判断工作状态
灵敏部分---陀螺球 --支承方式
• 液浮+离心泵产生的
液流平衡上托力
--离心泵的作用
• 定中心
• 辅助支承上托力
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随动部分
--组成
•随动球
• 弹性减振波纹
管摆式连接器
• 方位齿轮 • 汇电环组件
• 顶电极
• 储藏室(230cm3)纯蒸馏水
上半球
• 透明测量锥体
• 筒式加热器
• 印制电路板
2、警告信号显示
• 在使用过程中 • 数字航向的小数点闪烁 • 表示罗经工作不正常
133.8
2、警告信号显示
• 打开罗经密封门 • 按键B14(电子传感器印制电路板上)
• 按一次B14,航向消失
• 再按,显示警告字符
2、警告信号显示
警告字符所表示的含义如下:
C1: 电风扇功能失效
C2: 加热器功能失效
• 数字监视器上航向中小数点闪烁,
按B14 • 警告字符C3 显示C3警告字符 报警字符E9
• 温度断电保护装置切断加热器的电路
4、信号检测与指示系统
利于操作者正确使用和快速判断故障
--- 检测和显示的项目:
• 陀螺球高度
• 支承液体导电率
• 陀螺及离心泵的工作总电压
• 陀螺稳定时间 • 陀螺运转累计时间 • 陀螺误差与故障 --- 所有检测和显示的项目可在同一个 数字监视器上选择显示之.
•电风扇
• 电子传感器
PCB板
固定部分
• 循环编码器
(212脉冲)
• 方பைடு நூலகம்步进电机 • 电子传感器
PCB板
安许茨标准20型陀螺罗经
四、电路部分
• • •
电源系统
随动系统 温控系统
•
信号检测系统
---其元器件基本上都安装在电子印制电路板PCB板上
安许茨标准20型陀螺罗经
1、电源系统
• 任务: 将船舶电源变换成陀螺罗经
• 底电极
下半球
• 两随动电极(对准陀螺球赤道电极) • 离心泵 • 管状导电率传感器
--- 支承液 体温度上 升到45º C 时,随动系 统自动被 主控制器 接通.
• 方位齿轮 • 编码器
弹性减振波纹 管摆式连接器 • 是性能卓越
的三向防振
装置 返回
固定部分
• 条形散热片
• 数字监视器
固定部分
• 对准误差(船舶准确航向与工厂测试航向差值),
填入罗经密封门内面的表格中
5、参数检测 利用步调开关B11和按键B14可以调出 电子传感器存储的全部数据,并在 数字监视器上显示出来.
• 将步调开关B11中的开关H置于OFF
• 每揿一次按键B14,
此后数字显示的参数变换一次
5、参数检测 工作正常时,部分参数: • 正常工作温度: 50º C ± 1º C • 陀螺球正常高度: 1.5mm ± 0.5mm • 起动时总电流: 410mA ± 50mA 运转时总电流: 290mA ± 50mA (陀螺约为200mA,泵约为90mA)
锥体查看
六、维护与保养
2、更换陀螺球
• 步骤同上
3、更换电子传感器的印制电路板 • 参见技术手册
4、编码器零位调整(参考航向输入) 注意 • 罗经安装后,必须调整编码器零位 • 罗经起动5h后在码头上进行 调整 • 首先准确确定船首的真方位 • 将步调开关B11中的开关A置于OFF,
按键B14进行调整(参见技术手册)
安许茨标准20型陀螺罗经
一、特点
• 小型罗经,1994年推出的最新型号 • 结构紧凑,重量轻,能耗低,
特别适合于小型船舶使用.
• 高精度,优越的动态负载特性
适合于高速船舶使用.
安许茨标准20型陀螺罗经
二、配套方式
•
紧凑型(Type Standard 20 Compact) 功能附加型(Standard 20 Plus)
切断: 步调开关B11中的开关G置于OFF 步调开关B11中的开关G重新置于ON
重新接通:
故障字符所表示的含义如下: E1: 陀螺罗经供电故障 E2: 陀螺电源故障 E3: 编码器故障 E4: 陀螺电流偏离正常值范围
E5: 随动系统故障
E6: 温度传感器故障
E7: 陀螺球高度偏离正常值范围
E8: 加热器统故障