1、磁罗经基础知识

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。

图5-1 磁铁一根磁铁磁性的大小除与外界磁化场的强弱有关外，还正比于磁铁材料磁导率和几何尺寸。

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。

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。

磁罗盘知识点复习
磁罗经作用是指示航向、测物标方位。

1、磁罗经又称“磁罗盘”，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。

它是在中国古代的司南、指南针基础上逐步发展而成。

它是利用磁针受地磁作用稳定指北的特性制成的指示地理方向的仪器。

2、磁罗经主要由若干平行排列的磁针、刻度盘和磁误差校正装置组成，磁针固装在刻度盘背面，在地磁的磁力作用，使磁针的两端指向地磁的南北极，从而达到指向的目的。

常在船舶和飞机上作导航用。

磁罗盘根据指南针原理制成的，用以指示方位的仪器，又称磁罗经。

主要由若干平行排列的磁针、刻度盘和磁误差校正装置组成，磁针固装在刻度盘背面，在地磁影响下，磁针带刻度盘转动，用以指出方向。

常在船舶和飞机上作导航用。

航空磁罗盘有两种基本类型。

①直读式：优点是简单可靠，但因装在磁干扰较大的驾驶舱内，故误差较大。

②远读式：把磁罗盘改成磁航向传感器，安装在驾驶舱外，将检测到的磁航向信息远距离送到驾驶舱的仪表板上显示，其优点是可把磁传感器安装在机上磁干扰较小的位置。

磁罗盘在飞机作非匀速飞行或转弯时，会产生较大的误差，也不适宜在磁性异常地区和高纬度地区使用，因此近代飞机上远读式磁罗盘已由性能较完善的
陀螺磁罗盘或航向系统所取代。

航海知识-罗经向位、罗经差、磁罗经一、罗经向位、罗经差和向位换算1、罗北[Compass North]：磁罗经0°指示的方向在真地平面上的投影。

罗航向[Compass Course]和罗方位[Compass Bearing]：以罗北为基准顺时针方向度量的航向和方位。

代号分别为CC和CB。

2、陀北[Gyrocompass North]：陀螺罗经0°指示的方向在真地平面上的投影。

3、陀罗航向[Gyrocompass Course]和陀罗方位[Gyrocompass Bearing]：以陀北为基准顺时针方向度量的航向和方位。

代号分别为GC和GB。

范围：000°～360°4、磁罗经差：简称罗经差 [Compass Error]罗北偏离真北的角度。

代号△C。

罗北偏在真北以东，罗经差偏东，规定为“+”；罗北偏在真北以西，罗经差偏西，规定为“-”。

5、陀螺罗经差：简称陀罗差 [Gyrocompass Error]：陀北偏离真北的角度。

代号△G。

陀北偏在真北以东，陀罗差偏东，规定为“+”；陀北偏在真北以西，陀罗差偏西，规定为“-”。

6、磁罗经向位与真向位的换算TC = CC +ΔCTB = CB +ΔC7、陀螺罗经向位与真向位的换算TC = GC +ΔGTB = GB +ΔG二、磁罗经的磁差和自差1、磁差[Magnetic Variation] )(Var)：真北与磁北之间的夹角。

磁差以0°到180°计算。

磁北偏在真北以东，称磁差偏东，为“+”。

磁北偏在真北以西，称磁差偏西，为“-”。

以磁北为基准的航向称为磁航向（Magnetic course,MC);以磁北为基准的方位称为磁方位(Magnetic bearing,MB).2、自差的产生[Deviation](Dev或δ）由于船磁场的影响，使得船上的磁罗经刻度盘上0°不指示磁北，而指示船磁场和地磁场的合成方向—罗北。

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。