羅經安全距離測試方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種船舶設備領域的測試技術，特別涉及一種羅經安全距離測試方 法。
【背景技術】
[0002] 船用磁羅經結構簡單、性能可靠，是重要的航海指向儀器，一般船舶至少安裝一臺 標準磁羅經或一臺操舵羅經。1977年國際海事組織（MO)規定，在駕駛艙內安裝的航行和 通信設備必須提供與羅經的最小安全距離。因為IEC60945 :2002并沒有規定標準的測試方 法，目前國際上能夠做羅經安全距離測試國家有美國、英國等極少數國家。而每一臺安裝在 船舶駕駛艙的航行和通信設備都必須標注與羅經的最小安全距離，該項目去國外測試，費 用貴，溝通困難，如測出的距離過大，則小船不能使用。從而成為中國船舶通導設備生產廠 商的大難題，也成為中國測試行業的空白，也制約了中國通導設備走向國際的步伐。
【發明內容】
[0003] 本發明是針對國內生產航行和通信設備缺乏與羅經最小安全距離測試有效手段 的問題，提出了 一種羅經安全距離測試方法，填補中國船舶設備領域的試驗和測量技術空 白，解決國內船舶通導設備設計和使用難題。
[0004] 本發明的技術方案為：一種羅經安全距離測試方法，包括如下測試步驟： 1) 首先選一個除了地磁場外無其他磁干擾的空曠地方，然后將磁傳感器和所用磁強計 放在0. 8m的非導電桌上，用磁強計測試并記錄當前環境的磁場強度的水平分量H ; 調整磁強計的補償，使之讀數為零，保持此時磁傳感器位置不變，按標準計算當地標準 羅經允許的最大受影響磁傾角Θ 當地標準羅經允許的最大受影響磁場強度d #; 計算當地舵羅經允許的最大受影響磁傾角Θ ，當地舵羅經允許的最大受影響磁場強 度d舵； 2) 將被測樣品放在另一個0. 8m的非導電桌上，兩個桌子放在同一水平面上，被測樣品 正對磁傳感器軸心方向，此時磁強計顯示值即為被測樣品測試面的磁場值，移動被測樣品， 使磁強計讀數等于計算的磁場強度dg或(?時，測量此時被測樣品與磁傳感器之間的距離 的dl ; 3) 給被測樣品通電，再移動被測樣品，使磁強計讀數等于計算的磁場強度dg或(?時， 測量此時被測樣品與磁傳感器之間的距離的d2 ; 4) 將通電的被測樣品按磁化要求進行磁化，對磁化后的被測樣品進行測試，同樣將磁 化后被測樣品放在〇. 8m的非導電桌上，移動被測樣品，使磁強計讀數等于計算的磁場強度 d標或(?時，測量此時被測樣品EUT與磁傳感器之間的距離的d3 ; 5) 比較dl、d2、d3,最大值與被測樣品的最小安全距離。
[0005] 本發明的有益效果在于：本發明羅經安全距離測試方法，填補了國內船舶設備領 域的測試空白，提高了中國檢測在國際的影響力，解決船艙位置有限，與羅經的最小安全距 離遠近制約產品選型，該測試方法也為企業技術設計提高產品品質提供測試手段。
【附圖說明】
[0006] 圖1為地磁三要素示意圖； 圖2為本發明羅經的安全距離測試示意圖； 圖3為本發明羅經安全距離測試流程圖； 圖4為本發明用浸入法施加試驗磁場測試示意圖； 圖5為用浸入法施加試驗磁場原理圖。
【具體實施方式】
[0007] 1、地磁場與地磁極：長期觀測表明：地球是接近均勻磁化的球體，周圍空間存在 著弱磁場，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。
[0008] 2、地磁三要素： 磁差（Vm): 地面上任意一點的地磁方向，可用一自由懸掛的磁針來測定，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"； 磁傾角Θ :在地球上，自由懸掛的磁針與水平面之間構成的夾角，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。
[0009] 地磁水平分量H :地磁力T是沿著地磁磁力線在某點的切線方向作用的，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。
[0010] 3、船用磁羅經： 根據磁針在地磁力作用下指向磁北的原理，磁羅經本身可看成一根磁針。因地磁北極 具有負磁量，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。
[0011] 4、磁羅經的分類： 標準羅經：安裝在羅經甲板的船首尾線上，水平視角最大處，用以指示航向、觀測方位 及校正操舵羅經等。
[0012] 操舵羅經：安裝在駕駛臺操舵的正前方，并在船的首尾線上，航行時觀測航向之 用。
[0013] 5、羅經的自差： 船體是許多鋼板組裝的集合體，船上裝有主機、發電機、舵機等，這些鋼鐵材料都是強 磁性材料。船舶建造時，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，它隨磁場的變化而變化，稱為感應船磁。 永久船磁和感應船磁統稱船磁。羅經在船磁力的作用下產生了"自差"。作用于羅經上的力 除了地磁外還有船磁力，使羅經的磁針偏離磁子午線的方向，羅經針的北極偏離磁北的角 度，稱為磁羅經自差。
[0014] 船用磁羅經剩余自差過大時（一般指50以上)，對船舶安全航行會產生很大影響。 通俗的講，設備與羅經的最小安全距離，就是保證設備在任何狀態下不產生影響羅經的船 磁，從而引起羅經自差。
[0015] 6、羅經的安全距離定義為被試設備單元的最近點距羅經最近點的距離，這個距離 是保證標準羅經不產生超過5. 4度/H的偏差。對操舵羅經，要求偏差是18度/H。羅經最 小安全距離的測試是利用地球磁場強度與角度的關系，將對角度的測量轉化為對磁場強度 的測量，在測得最大磁場強度的同時讀取被測樣品與磁強計的距離。
[0016] 如圖2羅經的安全距離測試示意圖和圖3羅經安全距離測試流程圖所示， 1) 首先選一個除了地磁場外無其他磁干擾的空曠地方，然后將磁傳感器和所用磁強計 放在0. 8m的非導電桌上，用磁強計測試并記錄當前環境的磁場強度的水平分量H。調整磁 強計的補償，使之讀數為零，保持此時磁傳感器位置不變。如下表1上海地區最小羅經安 全距離要求，計算當地標準羅經允許的最大受影響磁傾角（Θ#)= 5.4° / H;當地標準羅 經允許的最大受影響磁場強度（dg)。計算當地舵羅經允許的最大受影響磁傾角（Θ#) = 18° / H ;當地舵羅經允許的最大受影響磁場強度（c^)。
[0017] 表 1
【主權項】
1. 一種羅經安全距離測試方法，其特征在于，包括如下測試步驟： 1) 首先選一個除了地磁場外無其他磁干擾的空曠地方，然后將磁傳感器和所用磁強計 放在0. 8m的非導電桌上，用磁強計測試并記錄當前環境的磁場強度的水平分量H ; 調整磁強計的補償，使之讀數為零，保持此時磁傳感器位置不變，按標準計算當地標準 羅經允許的最大受影響磁傾角Θ 當地標準羅經允許的最大受影響磁場強度d #; 計算當地舵羅經允許的最大受影響磁傾角Θ ，當地舵羅經允許的最大受影響磁場強 度d舵； 2) 將被測樣品放在另一個0. 8m的非導電桌上，兩個桌子放在同一水平面上，被測樣品 正對磁傳感器軸心方向，此時磁強計顯示值即為被測樣品測試面的磁場值，移動被測樣品， 使磁強計讀數等于計算的磁場強度dg或(?時，測量此時被測樣品與磁傳感器之間的距離 的dl ; 3) 給被測樣品通電，再移動被測樣品，使磁強計讀數等于計算的磁場強度dg或(?時， 測量此時被測樣品與磁傳感器之間的距離的d2 ; 4) 將通電的被測樣品按磁化要求進行磁化，對磁化后的被測樣品進行測試，同樣將磁 化后被測樣品放在〇. 8m的非導電桌上，移動被測樣品，使磁強計讀數等于計算的磁場強度 d標或(?時，測量此時被測樣品EUT與磁傳感器之間的距離的d3 ; 5) 比較dl、d2、d3,最大值為被測樣品的最小安全距離。
【專利摘要】本發明涉及一種羅經安全距離測試方法，分別用磁強計對被測EUT進行不通電、通電和磁化測試，找出被測EUT與磁傳感器的最大距離，以此得到與羅經的最小安全距離。填補了國內船舶設備領域的測試空白，提高了中國檢測在國際的影響力，解決船艙位置有限，與羅經的最小安全距離遠近制約產品選型，該測試方法也為企業技術設計提高產品品質提供測試手段。
【IPC分類】G01C17-14
【公開號】CN104634332
【申請號】CN201510111670
【發明人】姚志宏, 肖愛珍, 俞磊, 張翼翔, 翁海豐
【申請人】上海工業自動化儀表研究院, 上海儀器儀表自控系統檢驗測試所
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年3月13日