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【技术】航行设备——罗经的检查要点


罗经是提供方向基准的仪器,船舶用以确定航向和观测物标方位。罗经有磁罗经和陀螺罗经两种,一般海船都同时装备有磁罗经和陀螺罗经。前者简单可靠,后者使用方便、准确。



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★ 磁罗经 ★

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,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。

磁罗经按结构可分为干罗经和液体罗经两种;按用途可分为标准罗经、操舵罗经、应急罗经、艇用罗经等。现代船舶多在驾驶台顶的露天甲板上装一能将罗经卡读数投射到驾驶室内的标准罗经,可兼作操舵罗经。这种罗经有反射式和投影式两种,它们的基本结构同普通罗经相似,仅多一套光学投射系统。

磁罗经的误差包括磁差和自差。磁差是由于地磁极与地极不一致而存在于磁北和真北之间的夹角,又称磁偏角。自差是因船上钢铁被地磁磁化而产生的磁性作用于磁罗经,使磁针偏离磁北,形成的差角甚至达数十度。校正自差就是将能产生与船磁相反作用力的校正器放在罗经周围,分别用其中的磁棒和软铁抵消永久船磁和感应船磁对磁针的影响。校正后的剩余自差,经测定制成自差表或自差曲线图,绝对值应不大于3°。自差的主要特点是随航向变化,不同航向要用相应的自差进行修正。

什么情况下需要校正自差呢?

凡属下列情况时,磁罗经的自差需要校正:

  • 新建造的船上的磁罗经。

  • 修船后船上的磁罗经(包括大修、中修、岁修)。

  • 船舶发生过剧烈振动的磁罗经(如碰撞、搁浅、触礁、雷击等)。

  • 船上的罗经安装位置改变以后。

  • 不计恒定自差时,标准磁罗经的自差大于土3°时(操舵罗经自差大于+5°时)。

  • 船舶在一个固定航向上停靠1个月以上时的磁罗经。

  • 大量装运铁磁性货物卸货后船上的磁罗经。



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★ 电罗经 ★

电罗经: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。

陀螺罗经存在纬度误差、速度误差、冲击误差、摇摆误差和基线误差等。采用垂直轴阻尼法的陀螺罗经都有纬度误差,这是一种原理误差。速度误差同罗经结构参数无关,而同船舶的航速、航向和所在地纬度有关。纬度误差和速度误差都是有规律的,可用查表法、移动基线或刻度盘法、力矩补偿法等予以修正。船舶机动航行时因惯性力对陀螺罗经的影响而引起的冲击误差,可用切断阻尼器并使罗经的等幅摆动周期等于84.4分钟或切断电磁摆的方法予以消除。陀螺罗经均有消减因船舶摇摆引起摇摆误差的装置,所以这种误差一般可不予考虑。由于主罗经或分罗经的基线安装不善而造成的基线误差是一种固定误差,测定后可转动主罗经或分罗经底座使基线与船首尾线平行来校正。在平静海面上,船舶恒速恒向航行时,修正后的陀螺罗经的误差应不大于1°。

陀螺罗经通常由主罗经和附属仪器两部分组成。附属仪器包括电源变换器、控制箱或操纵箱和分罗经等,是确保主罗经正常工作的必需设备。为了减少陀螺罗经的部件数,电源变换器可与控制箱组装,也可与主罗经组装成一体。主罗经一般可带8~20个分罗经,用以复示主罗经的航向。现代陀螺罗经向着尺寸小、重量轻、使用寿命长、维修方便、操作简便并能适用于大、中、小型船舶的趋势发展。例如以逆变器代替变流机,以固态元件代替电子管,以无接触式发送器代替接触式发送器等。新型陀螺罗经的灵敏部分一般都制成密封球形,并用特制的液体支承以提高其精度和可靠性。


法规配备要求    

国内航行海船法定检验技术规则:

标准磁罗经:300总吨及以上的船舶要求配备,300 总吨以下的船舶可仅配操舵磁罗经(92法规∶ Ⅰ 类航区 150总吨及以上的要求配备Ⅱ 、Ⅲ 类航区300总吨及以上的要求配备)

操舵磁罗经:设有反射磁罗经的船舶可免除。

备用标准磁罗经:300总吨以上的船舶要求配备,已设有操舵磁罗经或陀螺罗经的船舶可免除。

陀螺罗经:3000总吨及以上的客船和5000总吨及以上的货船要求配备( “11法规” :500及以上总吨的船舶要求配备) ( “92法规”∶Ⅰ类航区500总吨及以上的要求配备Ⅱ类航区3000总吨及以下的客船和5000总吨及以下的货船可免除)。

陀螺罗经的方位分罗经:若方位分罗经设置于驾驶室外地两翼甲板上而该甲板顶上是遮阳的则应另在驾驶室顶上的露天甲板处增设一个分罗经( “11法规”中未提及安装要求)。

陀螺罗经的航向分罗经:至少应在主操舵位置(若此位置上能清晰地从主罗经读数则除外)和应急操舵位置上配置( “92法规”中要求:在下列处所应设置:操舵室、海图室、应急操舵室、船长室)。

首向传送装置(THD):“06改通报”要求3000总吨以下的客船和500总吨至5000总吨的货船,如果未配备陀螺罗经,则应配备一个首向传送装置,用于将磁罗经的首向信息输入到船舶配备的AIS和雷达中。对于新安装AIS的现有船舶,亦应满足本要求。(11规则:500总吨以下的船舶,如果未安装陀螺罗经,则应配备一个首向传送装置。

水平面360°范围测得方位的器具:所有船舶要求配备。

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SOLAS 2008综合文本 第五章 第19条 

2 船载航行设备和系统

2.1 所有船舶,不论其尺度和大小,均应设有:

.1 1 台经过适当校正的标准磁罗经或其他装置,独立于任何电源,用于确定船舶首向并在主操舵位置显示其读数;

.2 1 台哑罗经或罗经方位装置或其他装置,独立于任何电源,用于在水平 360o 弧度范围内量取方位;

.3 用于随时按真实值校正首向和方位的装置;

……

2.2 所有 150 总吨及以上的船舶和不论尺度大小的客船,除满足 2.1 的要求外,还应设有:

.1 1 台可与本条 2.1.1 中所述的磁罗经进行互换的备用磁罗经,或其他装置,用于通过替换或双套设备来执行本条 2.1.1 所述的功能;

……

2.3 所有 300 总吨及以上的船舶和不论尺度大小的客船,除满足本条 2.2 的要求外,还应设有:

……

.5 1 台经过适当校正的首向传送装置,或其他装置,用于传送首向信息以输入到本条 2.3.2、 2.3.3 和 2.4 所述的设备中。


检查要点




1、是否按要求配备了标准罗经、操舵罗经或陀螺罗经及分罗经。

2、驾驶台是否张贴磁罗经自查表,自查表是否在有效期内。是否完成自查校正。

3、标准磁罗经的剩余自差是否超过±3°,操舵磁罗经的剩余自差是否超过±5°。主罗经与分罗经之间的读书误差是否超过±0.5°。

4、是否按要求安装船首向传感器。航向数据是否正常传输。

5、磁罗经盒内是否有气泡或充满蒸汽等影响读数情况。

6、转动罗经盒后定向环能否恢复至水平状态。

7、调节罗经自带照明灯其供电和调光功能是否正常。

8、磁罗经电气复示器工作是否正常是否有主电源和应急电源(备用电源)两种电源供电。

9、船上是否配备了下列附件:方位读数仪、罗经盘读数放大镜、罗经备用补偿磁棒。


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常见缺陷:

1、未按要求配备标准磁罗经。

2、未按要求设置陀螺罗经或在舵机间设置陀螺罗经的航向分罗经。

3、磁罗经的剩余自差超过规定值。

4、磁罗经自差表过期或无自差表。

5、标准磁罗经的电气复示罗经仅由主电源供电。

6、磁罗经气泡过大。

7、罗经自带照明故障。

8、未按要求安装首向传送装置。

9、主罗经与分罗经之间的读数偏差超过规定值。

10、主罗经温度过高、噪声异常。


温馨提醒

目前,很多船上安装了卫星罗经,由于卫星罗经目前法规里还尚未载入,因此配备卫星罗经的船舶并不能免除磁罗经和电罗经的配备。




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