羅經(jīng)安全距離測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種船舶設(shè)備領(lǐng)域的測(cè)試技術(shù)，特別涉及一種羅經(jīng)安全距離測(cè)試
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]船用磁羅經(jīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠，是重要的航海指向儀器，一般船舶至少安裝一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)磁羅經(jīng)或一臺(tái)操舵羅經(jīng)。1977年國(guó)際海事組織(MO)規(guī)定，在駕駛艙內(nèi)安裝的航行和通信設(shè)備必須提供與羅經(jīng)的最小安全距離。因?yàn)镮EC60945:2002并沒有規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試裝置和方法，目前國(guó)際上能夠做羅經(jīng)安全距離測(cè)試國(guó)家有美國(guó)、英國(guó)等極少數(shù)國(guó)家。而每一臺(tái)安裝在船舶駕駛艙的航行和通信設(shè)備都必須標(biāo)注與羅經(jīng)的最小安全距離，該項(xiàng)目去國(guó)外測(cè)試，費(fèi)用貴，溝通困難，如測(cè)出的距離過大，則小船不能使用。從而成為中國(guó)船舶通導(dǎo)設(shè)備生產(chǎn)廠商的大難題，也成為中國(guó)測(cè)試行業(yè)的空白，也制約了中國(guó)通導(dǎo)設(shè)備走向國(guó)際的步伐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型是針對(duì)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)航行和通信設(shè)備缺乏與羅經(jīng)最小安全距離測(cè)試有效手段的問題，提出了一種羅經(jīng)安全距離測(cè)試裝置，可以測(cè)試被測(cè)樣品在通電、不通電和磁化后的安全距離，填補(bǔ)中國(guó)船舶設(shè)備領(lǐng)域的試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)空白，解決國(guó)內(nèi)船舶通導(dǎo)設(shè)備設(shè)計(jì)和使用難題。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種羅經(jīng)安全距離測(cè)試裝置，包括有兩個(gè)0.Sm高的非導(dǎo)體桌子、磁強(qiáng)計(jì)、磁傳感器、兩個(gè)平行移動(dòng)軌道、平臺(tái)、電磁線圈、步進(jìn)電機(jī)、電路控制模塊，兩個(gè)桌子放在同一水平面上，距離固定，其中一個(gè)桌子上固定放磁強(qiáng)計(jì)和磁傳感器，另一個(gè)桌子上固定有兩個(gè)平行移動(dòng)軌道，軌道方向與磁傳感器軸心方向平行，移動(dòng)軌道上有平臺(tái)，平臺(tái)中心正對(duì)磁傳感器軸心，被測(cè)樣品放置在平臺(tái)上，平臺(tái)四周有成xyz三方向的電磁線圈，電磁線圈充電后對(duì)處于電磁線圈中心的被測(cè)樣品進(jìn)行磁化，移動(dòng)軌道下方有步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)平臺(tái)在導(dǎo)軌上沿著導(dǎo)軌方向左右移動(dòng)，磁強(qiáng)計(jì)信號(hào)送電路控制模塊，電路控制模塊輸出控制步進(jìn)電機(jī)工作。
[0005]所述電路控制模塊包括設(shè)定界面、A/D模塊、比較電路、驅(qū)動(dòng)電路、觸發(fā)電路、按鈕、磁場(chǎng)發(fā)生器、羅經(jīng)電源和處理器，設(shè)定界面設(shè)定最大受影響磁場(chǎng)強(qiáng)度d經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送比較電路，磁強(qiáng)計(jì)信號(hào)送比較電路，按鈕信號(hào)送比較電路，磁場(chǎng)發(fā)生器按標(biāo)準(zhǔn)輸出給電磁線圈通電，對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行磁化，磁場(chǎng)發(fā)生器結(jié)束信號(hào)送觸發(fā)電路，樣品電源給被測(cè)樣品供電，樣品電源通電信號(hào)送觸發(fā)電路，觸發(fā)電路輸出到比較電路，比較電路輸出到驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作，處理器采集比較電路狀態(tài)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)信號(hào)，計(jì)算步進(jìn)電機(jī)移動(dòng)距離。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型羅經(jīng)安全距離測(cè)試裝置，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)船舶設(shè)備領(lǐng)域的測(cè)試空白，提高了中國(guó)檢測(cè)在國(guó)際的影響力，解決船艙位置有限，與羅經(jīng)的最小安全距離遠(yuǎn)近制約產(chǎn)品選型，該測(cè)試裝置也為企業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)提高產(chǎn)品品質(zhì)提供測(cè)試手段。
【附圖說明】
[0007]圖1為地磁三要素示意圖；
[0008]圖2為本實(shí)用新型羅經(jīng)安全距離測(cè)試流程圖；
[0009]圖3為本實(shí)用新型羅經(jīng)安全距離測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖4為本實(shí)用新型羅經(jīng)安全距離測(cè)試裝置電路控制圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]1、地磁場(chǎng)與地磁極:長(zhǎng)期觀測(cè)表明:地球是接近均勻磁化的球體，周圍空間存在著弱磁場(chǎng)，地磁極位于地球深處。通常地球北極的地磁極稱為磁北極，地球南極的磁極稱為磁北極。地磁極的位置是變化的，地磁南北極與地理南北極并不重合。
[0012]2、地磁三要素:
[0013]磁差(Vm):
[0014]地面上任意一點(diǎn)的地磁方向，可用一自由懸掛的磁針來測(cè)定，如圖1地磁三要素示意圖，Nr真北，Nm磁北，磁針北極指向地磁力T，通過磁針磁軸的垂直面稱為“磁子午面”，磁子午面與地面的交線，是該地磁子線。磁子午面與地理子午面之間的夾角稱為“磁差”；
[0015]磁傾角Θ:在地球上，自由懸掛的磁針與水平面之間構(gòu)成的夾角，也就是水平分量H和地磁總力T之間的夾角稱為磁傾角Θ。
[0016]地磁水平分量H:地磁力T是沿著地磁磁力線在某點(diǎn)的切線方向作用的，可以分為水平(H)和垂直(Z)方向兩分力。地磁水平分力使磁針北極指向磁北，垂直分力不起作用。
[0017]3、船用磁羅經(jīng):
[0018]根據(jù)磁針在地磁力作用下指向磁北的原理，磁羅經(jīng)本身可看成一根磁針。因地磁北極具有負(fù)磁量，地磁南極具有正磁量，在異性相吸的作用下，磁針的北極指向地磁的北極，磁針的南極指向地磁南極。
[0019]4、磁羅經(jīng)的分類:
[0020]標(biāo)準(zhǔn)羅經(jīng):安裝在羅經(jīng)甲板的船首尾線上，水平視角最大處，用以指示航向、觀測(cè)方位及校正操舵羅經(jīng)等。
[0021]操舵羅經(jīng):安裝在駕駛臺(tái)操舵的正前方，并在船的首尾線上，航行時(shí)觀測(cè)航向之用。
[0022]5、羅經(jīng)的自差:
[0023]船體是許多鋼板組裝的集合體，船上裝有主機(jī)、發(fā)電機(jī)、舵機(jī)等，這些鋼鐵材料都是強(qiáng)磁性材料。船舶建造時(shí)，船上硬鐵部分被地磁磁化而變成了磁體，即永久船磁。船上的軟鐵部分，雖受地磁磁化而獲得磁性，但它沒有保留性，它隨磁場(chǎng)的變化而變化，稱為感應(yīng)船磁。永久船磁和感應(yīng)船磁統(tǒng)稱船磁。羅經(jīng)在船磁力的作用下產(chǎn)生了“自差”。作用于羅經(jīng)上的力除了地磁外還有船磁力，使羅經(jīng)的磁針偏離磁子午線的方向，羅經(jīng)針的北極偏離磁北的角度，稱為磁羅經(jīng)自差。
[0024]船用磁羅經(jīng)剩余自差過大時(shí)(一般指50以上)，對(duì)船舶安全航行會(huì)產(chǎn)生很大影響。通俗的講，設(shè)備與羅經(jīng)的最小安全距離，就是保證設(shè)備在任何狀態(tài)下不產(chǎn)生影響羅經(jīng)的船磁，從而引起羅經(jīng)自差。
[0025]6、羅經(jīng)的安全距離定義為被試設(shè)備單元的最近點(diǎn)距羅經(jīng)最近點(diǎn)的距離，這個(gè)距離是保證標(biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)不產(chǎn)生超過5.4度/H的偏差。對(duì)操舵羅經(jīng)，要求偏差是18度/H。羅經(jīng)最小安全距離的測(cè)試是利用地球磁場(chǎng)強(qiáng)度與角度的關(guān)系，將對(duì)角度的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量，在測(cè)得最大磁場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí)讀取被測(cè)樣品與磁強(qiáng)計(jì)的距離。
[0026]如圖2羅經(jīng)安全距離測(cè)試流程圖，通過磁強(qiáng)計(jì)檢測(cè)出當(dāng)?shù)氐拇艌?chǎng)強(qiáng)度的水平分量，代入標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)允許的最大受影響磁傾角Θ #和當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)允許的最大受影響磁場(chǎng)強(qiáng)度ds，然后以最大受影響磁場(chǎng)強(qiáng)度ds為測(cè)試依據(jù)，移動(dòng)不通電、通電和磁化的被測(cè)樣品(EUT)，使磁強(qiáng)計(jì)的讀數(shù)達(dá)到最大受影響磁場(chǎng)強(qiáng)度d，讀取磁強(qiáng)計(jì)所帶的磁傳感器與被測(cè)樣品(EUT)距離，取最大值為所需被測(cè)樣品的最小安全距離。
[0027]如圖3所示羅經(jīng)安全距離測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)示意圖，有兩個(gè)0.Sm高的非導(dǎo)體桌子2、8，兩個(gè)桌子放在同一水平面上，距離固定，其中桌子8上固定放磁強(qiáng)計(jì)7和磁傳感器6，桌子2上有兩個(gè)平行移動(dòng)軌道3，軌道方向與磁傳感器軸心方向平行，移動(dòng)軌道3上有平臺(tái)16，平臺(tái)中心正對(duì)磁傳感器軸心，被測(cè)樣品I放置在平臺(tái)16上，平臺(tái)16四周有成xyz三方向的電磁線圈5，電磁線圈5充電后對(duì)處于電磁線圈5中心的被測(cè)樣品I進(jìn)行磁化，移動(dòng)軌道3下方由步進(jìn)電機(jī)4驅(qū)動(dòng)平臺(tái)16在導(dǎo)軌上沿著導(dǎo)軌方向左右移動(dòng)。圖3中GRP為接地平面；C1為供電回路;A為安全接地；C2為信號(hào)回路；S為絕緣支座；L為通信線路；EUT為受試設(shè)備；B為至電源Jtl為感應(yīng)線圈；D至信號(hào)源，模擬器；G至磁場(chǎng)發(fā)生器。
[0028]如圖4所示羅經(jīng)安全距離測(cè)試裝置電路控制圖，設(shè)定界面12設(shè)定最大受影響磁場(chǎng)強(qiáng)度d經(jīng)過A/D模塊13轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，磁強(qiáng)計(jì)7數(shù)據(jù)與最大受影響磁場(chǎng)強(qiáng)度d數(shù)據(jù)送入比較電路14進(jìn)行對(duì)比，差值送驅(qū)動(dòng)電路15，驅(qū)動(dòng)電路15驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)4移動(dòng)，直到磁強(qiáng)計(jì)7數(shù)據(jù)與最大受影響磁場(chǎng)強(qiáng)度d數(shù)據(jù)相等，裝置因?yàn)橐ぷ髟谌N狀態(tài)，即在被測(cè)樣品I不通電、通電和磁化狀態(tài)下測(cè)試，按鈕18導(dǎo)通進(jìn)行不通電測(cè)試，磁場(chǎng)發(fā)生器9按標(biāo)準(zhǔn)給電磁線圈5通電對(duì)被測(cè)樣品I進(jìn)行磁化，磁化結(jié)束后發(fā)信號(hào)給觸發(fā)電路11，比較電路14被觸發(fā)開始磁化后測(cè)試，樣品電源10給被測(cè)樣品I通電同時(shí)發(fā)信號(hào)到觸發(fā)電路11，比較電路14被觸發(fā)開始通電后測(cè)試。比較電路輸出狀態(tài)信號(hào)(通電測(cè)試、不通電測(cè)試或磁化測(cè)試)到處理器17，處理器17同時(shí)采集驅(qū)動(dòng)電路15輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種羅經(jīng)安全距離測(cè)試裝置，其特征在于，包括有兩個(gè)0.Sm高的非導(dǎo)體桌子、磁強(qiáng)計(jì)、磁傳感器、兩個(gè)平行移動(dòng)軌道、平臺(tái)、電磁線圈、步進(jìn)電機(jī)、電路控制模塊，兩個(gè)桌子放在同一水平面上，距離固定，其中一個(gè)桌子上固定放磁強(qiáng)計(jì)和磁傳感器，另一個(gè)桌子上固定有兩個(gè)平行移動(dòng)軌道，軌道方向與磁傳感器軸心方向平行，移動(dòng)軌道上有平臺(tái)，平臺(tái)中心正對(duì)磁傳感器軸心，被測(cè)樣品放置在平臺(tái)上，平臺(tái)四周有成xyz三方向的電磁線圈，電磁線圈充電后對(duì)處于電磁線圈中心的被測(cè)樣品進(jìn)行磁化，移動(dòng)軌道下方有步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)平臺(tái)在導(dǎo)軌上沿著導(dǎo)軌方向左右移動(dòng)，磁強(qiáng)計(jì)信號(hào)送電路控制模塊，電路控制模塊輸出控制步進(jìn)電機(jī)工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述羅經(jīng)安全距離測(cè)試裝置，其特征在于，所述電路控制模塊包括設(shè)定界面、A/D模塊、比較電路、驅(qū)動(dòng)電路、觸發(fā)電路、按鈕、磁場(chǎng)發(fā)生器、羅經(jīng)電源和處理器，設(shè)定界面設(shè)定最大受影響磁場(chǎng)強(qiáng)度d經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送比較電路，磁強(qiáng)計(jì)信號(hào)送比較電路，按鈕信號(hào)送比較電路，磁場(chǎng)發(fā)生器按標(biāo)準(zhǔn)輸出給電磁線圈通電，對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行磁化，磁場(chǎng)發(fā)生器結(jié)束信號(hào)送觸發(fā)電路，樣品電源給被測(cè)樣品供電，樣品電源通電信號(hào)送觸發(fā)電路，觸發(fā)電路輸出到比較電路，比較電路輸出到驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作，處理器采集比較電路狀態(tài)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)信號(hào)，計(jì)算步進(jìn)電機(jī)移動(dòng)距離。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種羅經(jīng)安全距離測(cè)試裝置，兩個(gè)0.8m高的非導(dǎo)體桌子， 兩桌子放在同一水平面上，距離固定，一個(gè)桌子上固定放磁強(qiáng)計(jì)和磁傳感器，另一個(gè)桌子上固定有兩個(gè)平行移動(dòng)軌道，軌道方向與磁傳感器軸心方向平行，移動(dòng)軌道上有平臺(tái)，平臺(tái)中心正對(duì)磁傳感器軸心，被測(cè)樣品放置在平臺(tái)上，平臺(tái)四周有成xyz三方向的電磁線圈，電磁線圈充電后對(duì)處于電磁線圈中心的被測(cè)樣品進(jìn)行磁化，移動(dòng)軌道下方有步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)平臺(tái)在導(dǎo)軌上沿著導(dǎo)軌方向左右移動(dòng)，磁強(qiáng)計(jì)信號(hào)送電路控制模塊，電路控制模塊輸出控制步進(jìn)電機(jī)工作，可以測(cè)試被測(cè)樣品在通電、不通電和磁化后的安全距離。填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)船舶設(shè)備領(lǐng)域的測(cè)試空白，為企業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)提高產(chǎn)品品質(zhì)提供測(cè)試手段。
【IPC分類】G01C17-38
【公開號(hào)】CN204612723
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520146033
【發(fā)明人】姚志宏, 肖愛珍, 俞磊, 張翼翔, 翁海豐
【申請(qǐng)人】上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院, 上海儀器儀表自控系統(tǒng)檢驗(yàn)測(cè)試所
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年3月13日