船用磁罗经的结构及其使用方法
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。
磁罗经1
GH
T R SI Y
.
上海海事大學
地球就像一个均匀磁化的球体，其外表空间存在着磁场， 地球就像一个均匀磁化的球体，其外表空间存在着磁场，磁 化轴和地球的自转轴不重合。 化轴和地球的自转轴不重合。
1 90 9
位于北半球的地磁极称为磁北极，集中的是负磁量， 位于北半球的地磁极称为磁北极，集中的是负磁量，南半球 的地磁极称为磁南极，集中的是正磁量。 的地磁极称为磁南极，集中的是正磁量。
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SHIJUN YING
SH AN
第一节 一、磁的基本概念
磁的基础知识
MA
RITIM E
AI
U VE NI
GH
T R SI Y
.
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1 90 9
物体吸引铁、 物体吸引铁、钢、镍等物质的性质叫做磁性，凡是带有磁性 镍等物质的性质叫做磁性， 的钢铁叫做磁铁。 的钢铁叫做磁铁。 磁铁的磁性最强处叫做磁极。 磁铁的磁性最强处叫做磁极。
1 90 9
2l -m l
年 月 日星期四 年 月 日星期四 年 月 日星期四 月 月 月 月 2011年9月15日星期四 2011年9月15日星期四 年 月 日星期四 年 月 日星期四 年 月 日星期四 月 月 月 月
Fs A FN +m r
m FN = + (r −l )2 m F =− S (r + l )2
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MA
RITIM E
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铁磁体最重要的特点，是它具有磁滞现象。 铁磁体最重要的特点，是它具有磁滞现象。
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T R SI Y
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第三章 船用磁罗经
第二篇水声导航仪器 1第三章船用磁罗经磁罗经是利用地磁场对磁针具有吸引力的现象而制成的一种航海指向仪器，可为船舶指示航向，定位和导航。
第一节磁的基本概念一、磁场物体能吸引铁、镍、钴等物质的性质叫做磁性。
磁铁具有同性磁极相斥，异性磁极相吸的特性。
磁场是指磁场作用力所能达到的空间范围。
磁场的性质可用“磁场强度”来描述，即在一磁体的磁量为m的磁场中，某点r处的磁场强度为作用于放置在该点的单位正磁量所受到的作用力。
磁场强度通常用“H”表示，则磁场强度的表达式为：H = m / r2（5-1）磁场强度系一矢量，指向磁力线的切线方向。
在电磁系单位中，磁场强度的单位为“奥”。
描述磁场性质的物理量磁场强度与磁介质无关，当讨论一块磁介质内部或外部的磁场强度时，除了要考虑外界已存在的磁场外，还要考虑磁介质被磁化后所产生的附加磁场，我们把上述两种磁场强度之和称为磁感应强度B，即B = H0 + Hˊ（5-2）式中Ho——外磁场强度，Hˊ——附加磁场强度。
磁感应强度B的单位，在国际单位制中为“特”，在电磁单位制中为“高”，1高= 10-4 特。
若磁场中某一范围内，各点的磁场强度大小相等，方向一致，则该范围内的磁场称为均匀磁场，位于船体范围内的地磁场以及罗盘范围内的船磁场可视为均匀磁场。
二、磁铁目前所应用的各种磁铁均为人造磁铁，即用人工方法将镍、钴、钨等金属材料经磁化而制成的。
磁罗经中均使用条形磁铁，如图5—1所示。
条形磁铁的磁极主要集中在磁棒的两端，我们将磁性最强的地方称为磁极。
一根自由悬挂着的磁铁，指向地磁北极的一端称为北极，用“N”表示，并涂成红色，其磁量用+m 表示；指向地磁南极的一端，称为南极，用“S”表示，并涂成蓝色或黄色等，其磁量用-m表示。
两磁极间的连线称为磁轴，同一磁铁两磁极的磁量是相等的。
磁铁磁极的位置视磁铁形状、金属材料、磁化过程和磁化程度而定，用L表示磁铁的全长，通常认为南北磁极距磁铁两端为L/12。
第三章船用磁罗经
第三章 船用磁罗经磁罗经是利用地磁场对磁针具有吸引力的现象而制成的一种航海指向仪器，可为船舶 指示航向，定位和导航。
第一节磁的基本概念一、 磁场物体能吸引铁、镍、钴等物质的性质叫做磁性。
磁铁具有同性磁极相斥，异性磁极相 吸的特性。
磁场是指磁场作用力所能达到的空间范围。
磁场的性质可用“磁场强度”来描述，即 在一磁体的磁量为 m 的磁场中，某点r 处的磁场强度为作用于放置在该点的单位正磁量所 受到的作用力。
磁场强度通常用“ H ”表示，则磁场强度的表达式为：H = m / r 2 ( 5-1)磁场强度系一矢量，指向磁力线的切线方向。
在电磁系单位中，磁场强度的单位为“奥”。
描述磁场性质的物理量磁场强度与磁介质无关，当讨论一块磁介质内部或外部的磁场 强度时，除了要考虑外界已存在的磁场外，还要考虑磁介质被磁化后所产生的附加磁场， 我们把上述两种磁场强度之和称为磁感应强度 B ,即B = H o + H /(5-2) 式中Ho ――外磁场强度，H / ――附加磁场强度。
磁感应强度B 的单位，在国际单位制中 为“特”，在电磁单位制中为“高”，1高=IO -4特。
若磁场中某一范围内，各点的磁场强度大小相等，方向一致，则该范围内的磁场称为 均匀磁场，位于船体范围内的地磁场以及罗盘范围内的船磁场可视为均匀磁场。
二、 磁铁目前所应用的各种磁铁均为人造磁铁，即用人工方法将镍、钴、钨等金属材料经磁化 而制成的。
磁罗经中均使用条形磁铁，如图 5 — 1所示。
条形磁铁的磁极主要集中在磁棒的两端，我们将磁性最强的地方称为磁极。
一根自由 悬挂着的磁铁，指向地磁北极的一端称为北极，用 表示；指向地磁南极的一端，称为南极，用“ 表示，并涂成蓝色或黄色等，其磁量用 -m 表 示。
两磁极间的连线称为磁轴，同一磁铁两 磁极的磁量是相等的。
磁铁磁极的位置视磁 铁形状、金属材料、磁化过程和磁化程度而 定，用L 表示磁铁的全长，通常认为南北磁 极距磁铁两端为 L/12。
船用磁罗经
硬铁和软铁 两类。 铁磁材料中，又可分为 铁磁材料中，又可分为硬铁和软铁 硬铁和软铁两类。 硬铁的磁滞回线所包围的面积较宽大，软铁的磁滞回线 所包围的面积较窄小。
退磁：
对于软铁校正器，不可带有磁性， 若有永久磁性，则应退磁。 1）加热： 2）震动： 对于硬铁校正器，应注意避免高温， 剧烈振动和各种电流感应
第一节 磁的基础知识
(magnetic compass) : 磁罗经 磁罗经(magnetic 借助于地球磁场吸引磁针的能力而制造出的指向仪 器。 特点： 结构简单、性能可靠、坚固耐用、维护方便。 规定为现代船舶必备的基本航海仪器。 IMO IMO规定为现代船舶必备的基本航海仪器。 缺点： 磁罗经具有自差，并且随航向变化。 一、磁的基本概念 :物体吸引铁、钢、 磁性 磁性: . 镍等物质的性质 镍等物质的性质. :凡是带有磁性的钢 磁铁 磁铁: 铁。 ： 具有天然磁 天然磁铁 天然磁铁： 性的磁铁矿矿石。 人工磁铁 ：以人工方 法，用钢或其它合金制成的 磁铁。
(高斯第二位置 ) 2．正切第二位置 ．正切第二位置( 高斯第二位置) 把磁铁垂直放置于磁子午线，磁针的中心放在磁铁 : 轴的垂直平分线上 轴的垂直平分线上: H和磁场 H2的 磁针在地磁场 磁针在地磁场H 和磁场H δ为: 共同作用下的 共同作用下的δ
Htgδ =
M r3
Htgδ =
2M r3
磁针偏转角 δ仅与 H、M和r 磁针偏转角δ 仅与H 有关，而与磁针的磁矩无关。 由此可推论磁罗经产生的 自差大小仅与地磁和船磁有 关，与磁罗经磁针的磁矩无关。
:表示磁极的强度 (m) 。 磁量 磁量: :磁铁的磁性最强处。 磁极 磁极: L/12 处。 条形磁铁的磁极位置，约在离末端 条形磁铁的磁极位置，约在离末端L/12 L/12处。 : 指北的磁极，用 “N”或红色表示。 磁北极 磁北极: 磁南极 :向南的磁极，用“S”或蓝色表示。 磁南极: 磁极具有同性相斥，异性相吸的特性。 :磁铁中部无磁性的部分。 中性区 中性区: 北磁极所含磁量为正， 南磁极的磁量为负， 两磁极的磁量总是相等的。 : 是磁量与两磁极间距离的乘积 ; 磁矩 磁矩: 是磁量与两磁极间距离的乘积; 表征磁铁强弱
磁罗经实验指导书
实验一磁罗经概述及基本结构认识一、实验目的熟悉磁罗经的指北原理与分类、磁罗经的基本结构及各部分的作用、罗盆结构及各部分的作用。
二、实验内容（一）磁罗经概述1、磁罗经指北原理及特点磁罗经是依据磁针在地磁力作用下指向磁北的原理制成的一种指向仪器。
磁罗经本身可看作一根磁针，因地磁北极具有负磁量，地磁南极具有正磁量，在异性相吸的作用下，磁针的北极指向地磁北极，磁针的南极指向地磁南极。
磁罗经具有结构简单、性能可靠和不依赖于外界条件工作的优点，被作为现代化船舶重要的航海仪器之一。
1977年国际海事组织（IMO）通过决仪，要求所有船舶安装一台标准磁罗经和一台操舵磁罗经，并应正确地校正自差和备有自差表或自差曲线。
2、磁罗经的分类(1)按用途和安装位置分类为：标准罗经：安装在罗经甲板的船首尾线上，并为水平视界最大之处，用以指示航向，观测方位及校正操舵罗经等。
操舵罗经：安装在驾驶台操舵轮的正前方，并在船的首尾线上，供因航行时观测航向之用。
太平（应急）罗经：安装在船尾太平舵（又称应急舵）前面的船首尾线上，供舵机失灵而用太平舵航行时观测航向用。
艇用罗经：救生艇上所用的小型液体罗经，须有完整的架子及油灯，其油灯储量应能使用10小时。
(2)按罗经盆内所充的物质分类为：干罗经：罗经盆内是干的。
这是一种比较陈旧的罗经，现已逐渐被液体罗经所代替。
液体罗经：液体罗盘浸浮在盛满液体的罗盆内，因受液体的阻尼作用，故当船摇摆时，罗盘的指向稳定性好。
另外，由于液体浮力的作用，可减少轴针与轴帽间的摩擦力，提高了罗盘的灵敏度。
这种罗经目前已广泛使用。
(3)按罗盘的直径分类为：按罗盘的直径来分类，目前常用的有190mm、165mm、130mm等类型罗经。
(4)按磁罗经的构造形式可分为：反射式罗经：在标准罗经上加设反射装置并通到驾驶台，以代替操舵罗经供操舵用。
反射式罗经目前已被广泛采用。
还有立式磁罗经；台式磁罗经；可移式磁罗经。
二、磁罗经的结构一般船用磁罗经主要由罗经柜、罗盆、和自差校正器三部分组成。
安许茨罗经结构介绍
罗盘支架：支撑罗 盘的部件，通常为
金属或塑料制成ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
罗盘底座：固定罗 盘的部件，通常为
金属或塑料制成
罗盘保护罩：保护 罗盘的部件，通常
为透明塑料制成
罗盘的安装和调试
01
安装位置：罗盘应安装在船舶的驾驶室或导航室中，便 于观测和使用。
02
安装方式：罗盘通常采用水平安装方式，以保证其测量 精度。
03
调试方法：在安装过程中，需要对罗盘进行调试，以确保 其测量精度和准确性。
智能化：罗经技术向智能化方向发 02 展，实现自动导航和避障
集成化：罗经技术与其他导航技术 03 相结合，提高导航性能和可靠性
微型化：罗经技术向微型化方向发 04 展，降低成本和体积，提高便携性
罗经在航海领域的应用前景
导航技术：罗经在 导航领域的应用将
1 更加广泛，提高船 舶航行的安全性和 准确性。
干扰性
2
陀螺罗经：利用 陀螺仪原理测量 方向，具有抗干
扰性和稳定性
5
卫星罗经：利用 卫星信号测量方 向，具有全球性
和高精度
3
电罗经：利用电 磁波测量方向， 具有快速性和准
确性
6
惯性罗经：利用 惯性测量原理测 量方向，具有稳 定性和抗干扰性
罗经的应用领域
01
航海：确定船舶的 位置和航向
02
航空：确定飞机的 位置和航向
安许茨罗经 结构介绍
目录
01. 安许茨罗经的基本原理 02. 安许茨罗经的结构组成 03. 安许茨罗经的使用和维护 04. 安许茨罗经的发展趋势
1
安许茨罗经 的基本原理
罗经的工作原理
利用地球磁场：罗 经通过感应地球磁 场，确定船舶的位
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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
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，
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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
船用磁罗经的结构及其使用方法
一、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
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一、船用罗经分类
1. 按用途分类： 1) 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。 2) 操舵罗经：安装在驾驶室内，用于读 取船舶航向。 3) 应急罗经：安装在船尾应急舵前面， 用于应急时操舵用。 4) 救生艇罗经：供操纵救生艇时使用。
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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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（H－微特，1奥＝100微特）
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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。
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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
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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。
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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
烟囱
罗经基线误差小于 0.º5
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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。