羅經(jīng)安全距離測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種船舶設備領域的測試技術，特別涉及一種羅經(jīng)安全距離測試
目.0
【背景技術】
[0002]船用磁羅經(jīng)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(jīng)或一臺操舵羅經(jīng)。1977年國際海事組織(MO)規(guī)定，在駕駛艙內安裝的航行和通信設備必須提供與羅經(jīng)的最小安全距離。因為IEC60945:2002并沒有規(guī)定標準的測試裝置和方法，目前國際上能夠做羅經(jīng)安全距離測試國家有美國、英國等極少數(shù)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(jīng)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(chǎn)廠商的大難題，也成為中國測試行業(yè)的空白，也制約了中國通導設備走向國際的步伐。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型是針對國內生產(chǎn)航行和通信設備缺乏與羅經(jīng)最小安全距離測試有效手段的問題，提出了一種羅經(jīng)安全距離測試裝置，可以測試被測樣品在通電、不通電和磁化后的安全距離，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]本實用新型的技術方案為:一種羅經(jīng)安全距離測試裝置，包括有兩個0.Sm高的非導體桌子、磁強計、磁傳感器、兩個平行移動軌道、平臺、電磁線圈、步進電機、電路控制模塊，兩個桌子放在同一水平面上，距離固定，其中一個桌子上固定放磁強計和磁傳感器，另一個桌子上固定有兩個平行移動軌道，軌道方向與磁傳感器軸心方向平行，移動軌道上有平臺，平臺中心正對磁傳感器軸心，被測樣品放置在平臺上，平臺四周有成xyz三方向的電磁線圈，電磁線圈充電后對處于電磁線圈中心的被測樣品進行磁化，移動軌道下方有步進電機，驅動平臺在導軌上沿著導軌方向左右移動，磁強計信號送電路控制模塊，電路控制模塊輸出控制步進電機工作。
[0005]所述電路控制模塊包括設定界面、A/D模塊、比較電路、驅動電路、觸發(fā)電路、按鈕、磁場發(fā)生器、羅經(jīng)電源和處理器，設定界面設定最大受影響磁場強度d經(jīng)過A/D模塊轉換為數(shù)字量送比較電路，磁強計信號送比較電路，按鈕信號送比較電路，磁場發(fā)生器按標準輸出給電磁線圈通電，對被測樣品進行磁化，磁場發(fā)生器結束信號送觸發(fā)電路，樣品電源給被測樣品供電，樣品電源通電信號送觸發(fā)電路，觸發(fā)電路輸出到比較電路，比較電路輸出到驅動電路驅動步進電機工作，處理器采集比較電路狀態(tài)信號和驅動電路驅動信號，計算步進電機移動距離。
[0006]本實用新型的有益效果在于:本實用新型羅經(jīng)安全距離測試裝置，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(jīng)的最小安全距離遠近制約產(chǎn)品選型，該測試裝置也為企業(yè)技術設計提高產(chǎn)品品質提供測試手段。
【附圖說明】
[0007]圖1為地磁三要素示意圖；
[0008]圖2為本實用新型羅經(jīng)安全距離測試流程圖；
[0009]圖3為本實用新型羅經(jīng)安全距離測試裝置結構示意圖；
[0010]圖4為本實用新型羅經(jīng)安全距離測試裝置電路控制圖。
【具體實施方式】
[0011]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。
[0012]2、地磁三要素:
[0013]磁差(Vm):
[0014]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”；
[0015]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。
[0016]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。
[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]標準羅經(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、觀測方位及校正操舵羅經(jīng)等。
[0021]操舵羅經(jīng):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。
[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、發(fā)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(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(一般指50以上)，對船舶安全航行會產(chǎn)生很大影響。通俗的講，設備與羅經(jīng)的最小安全距離，就是保證設備在任何狀態(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備單元的最近點距羅經(jīng)最近點的距離，這個距離是保證標準羅經(jīng)不產(chǎn)生超過5.4度/H的偏差。對操舵羅經(jīng)，要求偏差是18度/H。羅經(jīng)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。
[0026]如圖2羅經(jīng)安全距離測試流程圖，通過磁強計檢測出當?shù)氐拇艌鰪姸鹊乃椒至?，代入標準計算出當?shù)貥藴柿_經(jīng)允許的最大受影響磁傾角Θ #和當?shù)貥藴柿_經(jīng)允許的最大受影響磁場強度ds，然后以最大受影響磁場強度ds為測試依據(jù)，移動不通電、通電和磁化的被測樣品(EUT)，使磁強計的讀數(shù)達到最大受影響磁場強度d，讀取磁強計所帶的磁傳感器與被測樣品(EUT)距離，取最大值為所需被測樣品的最小安全距離。
[0027]如圖3所示羅經(jīng)安全距離測試裝置結構示意圖，有兩個0.Sm高的非導體桌子2、8，兩個桌子放在同一水平面上，距離固定，其中桌子8上固定放磁強計7和磁傳感器6，桌子2上有兩個平行移動軌道3，軌道方向與磁傳感器軸心方向平行，移動軌道3上有平臺16，平臺中心正對磁傳感器軸心，被測樣品I放置在平臺16上，平臺16四周有成xyz三方向的電磁線圈5，電磁線圈5充電后對處于電磁線圈5中心的被測樣品I進行磁化，移動軌道3下方由步進電機4驅動平臺16在導軌上沿著導軌方向左右移動。圖3中GRP為接地平面；C1為供電回路;A為安全接地；C2為信號回路；S為絕緣支座；L為通信線路；EUT為受試設備；B為至電源Jtl為感應線圈；D至信號源，模擬器；G至磁場發(fā)生器。
[0028]如圖4所示羅經(jīng)安全距離測試裝置電路控制圖，設定界面12設定最大受影響磁場強度d經(jīng)過A/D模塊13轉換為數(shù)字量，磁強計7數(shù)據(jù)與最大受影響磁場強度d數(shù)據(jù)送入比較電路14進行對比，差值送驅動電路15，驅動電路15驅動步進電機4移動，直到磁強計7數(shù)據(jù)與最大受影響磁場強度d數(shù)據(jù)相等，裝置因為要工作在三種狀態(tài)，即在被測樣品I不通電、通電和磁化狀態(tài)下測試，按鈕18導通進行不通電測試，磁場發(fā)生器9按標準給電磁線圈5通電對被測樣品I進行磁化，磁化結束后發(fā)信號給觸發(fā)電路11，比較電路14被觸發(fā)開始磁化后測試，樣品電源10給被測樣品I通電同時發(fā)信號到觸發(fā)電路11，比較電路14被觸發(fā)開始通電后測試。比較電路輸出狀態(tài)信號(通電測試、不通電測試或磁化測試)到處理器17，處理器17同時采集驅動電路15輸出的驅動信號，將驅動信號轉換為位移量。
【主權項】
1.一種羅經(jīng)安全距離測試裝置，其特征在于，包括有兩個0.Sm高的非導體桌子、磁強計、磁傳感器、兩個平行移動軌道、平臺、電磁線圈、步進電機、電路控制模塊，兩個桌子放在同一水平面上，距離固定，其中一個桌子上固定放磁強計和磁傳感器，另一個桌子上固定有兩個平行移動軌道，軌道方向與磁傳感器軸心方向平行，移動軌道上有平臺，平臺中心正對磁傳感器軸心，被測樣品放置在平臺上，平臺四周有成xyz三方向的電磁線圈，電磁線圈充電后對處于電磁線圈中心的被測樣品進行磁化，移動軌道下方有步進電機，驅動平臺在導軌上沿著導軌方向左右移動，磁強計信號送電路控制模塊，電路控制模塊輸出控制步進電機工作。
2.根據(jù)權利要求1所述羅經(jīng)安全距離測試裝置，其特征在于，所述電路控制模塊包括設定界面、A/D模塊、比較電路、驅動電路、觸發(fā)電路、按鈕、磁場發(fā)生器、羅經(jīng)電源和處理器，設定界面設定最大受影響磁場強度d經(jīng)過A/D模塊轉換為數(shù)字量送比較電路，磁強計信號送比較電路，按鈕信號送比較電路，磁場發(fā)生器按標準輸出給電磁線圈通電，對被測樣品進行磁化，磁場發(fā)生器結束信號送觸發(fā)電路，樣品電源給被測樣品供電，樣品電源通電信號送觸發(fā)電路，觸發(fā)電路輸出到比較電路，比較電路輸出到驅動電路驅動步進電機工作，處理器采集比較電路狀態(tài)信號和驅動電路驅動信號，計算步進電機移動距離。
【專利摘要】本實用新型涉及一種羅經(jīng)安全距離測試裝置，兩個0.8m高的非導體桌子， 兩桌子放在同一水平面上，距離固定，一個桌子上固定放磁強計和磁傳感器，另一個桌子上固定有兩個平行移動軌道，軌道方向與磁傳感器軸心方向平行，移動軌道上有平臺，平臺中心正對磁傳感器軸心，被測樣品放置在平臺上，平臺四周有成xyz三方向的電磁線圈，電磁線圈充電后對處于電磁線圈中心的被測樣品進行磁化，移動軌道下方有步進電機，驅動平臺在導軌上沿著導軌方向左右移動，磁強計信號送電路控制模塊，電路控制模塊輸出控制步進電機工作，可以測試被測樣品在通電、不通電和磁化后的安全距離。填補了國內船舶設備領域的測試空白，為企業(yè)技術設計提高產(chǎn)品品質提供測試手段。
【IPC分類】G01C17-38
【公開號】CN204612723
【申請?zhí)枴緾N201520146033
【發(fā)明人】姚志宏, 肖愛珍, 俞磊, 張翼翔, 翁海豐
【申請人】上海工業(yè)自動化儀表研究院, 上海儀器儀表自控系統(tǒng)檢驗測試所
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年3月13日