Уничтожение широтной девиации

Очевидно, что устранение широтной девиации, необходимо производить с помощью магнитомягких материалов, которые хорошо бы намагничивались компонентой Z' судового магнитного поля. Последнее замечание относится не столько к виду материала, который по своим магнитным свойствам должен быть близким к свойствам материалов, порождающих широтную девиацию, сколько к форме компенсаторов. Наиболее целесообразно использовать в качестве указанных компенсаторов стержни прямоугольной или цилиндрической формы, продольная ось которых располагается вертикально (рис. 5.10) таким образом, чтобы создаваемая ими сила с₁Z,' была бы направлена в сторону, противоположную силе сZ, порождаемой, в основном, влиянием вертикальных элементов конструкции судна (мачты, основания антенн, кожуха трубы и т.д.). Подобранные бруски помещаются в специальные цилиндрические полые трубки (боксы), связанные с нактоузом, при этом часто рекомендуется располагать их таким образом, чтобы верхний торец компенсаторов находился на уровне картушки МК. Имеются данные [6], что это условие не является обязательным, к тому же регулировкой вертикального положения компенсаторов можно снижать нестабильность креновой девиации при изменении широты места судна. Регулировка положения компенсационных брусков осуществляется путем заполнения свободного места бокса немагнитными алюминиевыми брусками.

Необходимые размеры бруска, будем искать в предположении, что значение << , что, как правило, имеет место на практике. В этом случае, условия компенсации девиации можно представить в виде:

(5.7)

Перепишем условия (5.7) учитывая, что :

(5.8)

Составляющая не зависит от широты места судна и не порождает широтную девиацию. Поэтому, будучи устраненной при уничтожении полукруговой девиации, она больше не проявляет себя в процессе плавания судна. Учитывая это, условие (5.8) примет вид:

(5.9)

Отсюда следует, что для обеспечения компенсации силы необходимо выбрать брусок, у которого параметр

(5.10)

Как видим, для определения коэффициента с₁ и выбора по нему размеров компенсационного бруска необходимо знать параметры с и k. Эти параметры можно определить, измерив СМС В¢lH и Z¢ в двух разных широтах. В этом случае будут иметь место следующие равенства:

(5.11)

Вычитая из первого равенства второе, найдем:

(5.12)

Отсюда:

(5.13)

Аналогично можно определить значение коэффициента k. Зная величину вертикальных составляющих и судового магнитного поля в двух разных широтах, можно записать:

(5.14)

Вычитая из первого равенства второе, после несложных преобразований найдем:

(5.15)

Как уже отмечалось, по значению с и k можно подобрать параметры компенсатора, если << . В том же случае, когда необходимо учесть влияние СМС fZ (рис. 5.11), для выбора компенсатора рассчитывают величину m₁ , которая определяется следующими равенствами:

или . (5.16)

Параметр f в выражении (5.16) рассчитывается по аналогии с параметром с по следующей формуле:

(5.17)

Подобранный по значению m₁ широтный компенсатор ШК устанавливается не в диаметральной плоскости, а разворачивается относительно нее на угол a, значение которого определяется следующим выражением:

(5.18)

К сожалению, после того, как брусок установят на штатное место, он будет намагничиваться не только судовым магнитным полем, но и магнитами картушки МК. Это приведет к появлению дополнительной, четвертной девиации, которая получила название девиации от индукции. Для ее исключения используется широтный компенсатор, представляющий собой сочетание двух одинаковых вертикальных брусков, установленных во взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях, проходящих через центр компаса (рис. 5.12). Параметры брусков m₁ и m₂ подбираются из условия:

, (5.19)

где m_p – значение результирующего параметра, необходимого для компенсации составляющей mZ судового магнитного поля. Нетрудно показать, что

(5.20)

и, следовательно,

. (5.21)

Рис. 5.13

Названные бруски намагничиваются картушкой МК одинаково, в результате чего влияние на нее магнитных полей, возникающих из-за указанного намагничивания, взаимно компенсируются [7] и девиация от индукции не возникает. На рис. 5.13 показан магнитный компас КМ 145 с установленными на его нактоузе широтными компенсаторами.