罗经安全距离测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种船舶设备领域的测试技术，特别涉及一种罗经安全距离测试方 法。
【背景技术】
[0002] 船用磁罗经结构简单、性能可靠，是重要的航海指向仪器，一般船舶至少安装一台 标准磁罗经或一台操舵罗经。1977年国际海事组织（MO)规定，在驾驶舱内安装的航行和 通信设备必须提供与罗经的最小安全距离。因为IEC60945 :2002并没有规定标准的测试方 法，目前国际上能够做罗经安全距离测试国家有美国、英国等极少数国家。而每一台安装在 船舶驾驶舱的航行和通信设备都必须标注与罗经的最小安全距离，该项目去国外测试，费 用贵，沟通困难，如测出的距离过大，则小船不能使用。从而成为中国船舶通导设备生产厂 商的大难题，也成为中国测试行业的空白，也制约了中国通导设备走向国际的步伐。
【发明内容】
[0003] 本发明是针对国内生产航行和通信设备缺乏与罗经最小安全距离测试有效手段 的问题，提出了 一种罗经安全距离测试方法，填补中国船舶设备领域的试验和测量技术空 白，解决国内船舶通导设备设计和使用难题。
[0004] 本发明的技术方案为：一种罗经安全距离测试方法，包括如下测试步骤： 1) 首先选一个除了地磁场外无其他磁干扰的空旷地方，然后将磁传感器和所用磁强计 放在0. 8m的非导电桌上，用磁强计测试并记录当前环境的磁场强度的水平分量H ; 调整磁强计的补偿，使之读数为零，保持此时磁传感器位置不变，按标准计算当地标准 罗经允许的最大受影响磁倾角Θ 当地标准罗经允许的最大受影响磁场强度d #; 计算当地舵罗经允许的最大受影响磁倾角Θ ，当地舵罗经允许的最大受影响磁场强 度d舵； 2) 将被测样品放在另一个0. 8m的非导电桌上，两个桌子放在同一水平面上，被测样品 正对磁传感器轴心方向，此时磁强计显示值即为被测样品测试面的磁场值，移动被测样品， 使磁强计读数等于计算的磁场强度dg或(?时，测量此时被测样品与磁传感器之间的距离 的dl ; 3) 给被测样品通电，再移动被测样品，使磁强计读数等于计算的磁场强度dg或(?时， 测量此时被测样品与磁传感器之间的距离的d2 ; 4) 将通电的被测样品按磁化要求进行磁化，对磁化后的被测样品进行测试，同样将磁 化后被测样品放在〇. 8m的非导电桌上，移动被测样品，使磁强计读数等于计算的磁场强度 d标或(?时，测量此时被测样品EUT与磁传感器之间的距离的d3 ; 5) 比较dl、d2、d3,最大值与被测样品的最小安全距离。
[0005] 本发明的有益效果在于：本发明罗经安全距离测试方法，填补了国内船舶设备领 域的测试空白，提高了中国检测在国际的影响力，解决船舱位置有限，与罗经的最小安全距 离远近制约产品选型，该测试方法也为企业技术设计提高产品品质提供测试手段。
【附图说明】
[0006] 图1为地磁三要素示意图； 图2为本发明罗经的安全距离测试示意图； 图3为本发明罗经安全距离测试流程图； 图4为本发明用浸入法施加试验磁场测试示意图； 图5为用浸入法施加试验磁场原理图。
【具体实施方式】
[0007] 1、地磁场与地磁极：长期观测表明：地球是接近均匀磁化的球体，周围空间存在 着弱磁场，地磁极位于地球深处。通常地球北极的地磁极称为磁北极，地球南极的磁极称为 磁北极。地磁极的位置是变化的，地磁南北极与地理南北极并不重合。
[0008] 2、地磁三要素： 磁差（Vm): 地面上任意一点的地磁方向，可用一自由悬挂的磁针来测定，如图1地磁三要素示意 图，Nr真北，Nm磁北，磁针北极指向地磁力T，通过磁针磁轴的垂直面称为"磁子午面"，磁 子午面与地面的交线，是该地磁子线。磁子午面与地理子午面之间的夹角称为"磁差"； 磁倾角Θ :在地球上，自由悬挂的磁针与水平面之间构成的夹角，也就是水平分量H和 地磁总力T之间的夹角称为磁倾角Θ。
[0009] 地磁水平分量H :地磁力T是沿着地磁磁力线在某点的切线方向作用的，可以分为 水平（H)和垂直（Z)方向两分力。地磁水平分力使磁针北极指向磁北，垂直分力不起作用。
[0010] 3、船用磁罗经： 根据磁针在地磁力作用下指向磁北的原理，磁罗经本身可看成一根磁针。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的北极，磁 针的南极指向地磁南极。
[0011] 4、磁罗经的分类： 标准罗经：安装在罗经甲板的船首尾线上，水平视角最大处，用以指示航向、观测方位 及校正操舵罗经等。
[0012] 操舵罗经：安装在驾驶台操舵的正前方，并在船的首尾线上，航行时观测航向之 用。
[0013] 5、罗经的自差： 船体是许多钢板组装的集合体，船上装有主机、发电机、舵机等，这些钢铁材料都是强 磁性材料。船舶建造时，船上硬铁部分被地磁磁化而变成了磁体，即永久船磁。船上的软铁 部分，虽受地磁磁化而获得磁性，但它没有保留性，它随磁场的变化而变化，称为感应船磁。 永久船磁和感应船磁统称船磁。罗经在船磁力的作用下产生了"自差"。作用于罗经上的力 除了地磁外还有船磁力，使罗经的磁针偏离磁子午线的方向，罗经针的北极偏离磁北的角 度，称为磁罗经自差。
[0014] 船用磁罗经剩余自差过大时（一般指50以上)，对船舶安全航行会产生很大影响。 通俗的讲，设备与罗经的最小安全距离，就是保证设备在任何状态下不产生影响罗经的船 磁，从而引起罗经自差。
[0015] 6、罗经的安全距离定义为被试设备单元的最近点距罗经最近点的距离，这个距离 是保证标准罗经不产生超过5. 4度/H的偏差。对操舵罗经，要求偏差是18度/H。罗经最 小安全距离的测试是利用地球磁场强度与角度的关系，将对角度的测量转化为对磁场强度 的测量，在测得最大磁场强度的同时读取被测样品与磁强计的距离。
[0016] 如图2罗经的安全距离测试示意图和图3罗经安全距离测试流程图所示， 1) 首先选一个除了地磁场外无其他磁干扰的空旷地方，然后将磁传感器和所用磁强计 放在0. 8m的非导电桌上，用磁强计测试并记录当前环境的磁场强度的水平分量H。调整磁 强计的补偿，使之读数为零，保持此时磁传感器位置不变。如下表1上海地区最小罗经安 全距离要求，计算当地标准罗经允许的最大受影响磁倾角（Θ#)= 5.4° / H;当地标准罗 经允许的最大受影响磁场强度（dg)。计算当地舵罗经允许的最大受影响磁倾角（Θ#) = 18° / H ;当地舵罗经允许的最大受影响磁场强度（c^)。
[0017] 表 1
【主权项】
1. 一种罗经安全距离测试方法，其特征在于，包括如下测试步骤： 1) 首先选一个除了地磁场外无其他磁干扰的空旷地方，然后将磁传感器和所用磁强计 放在0. 8m的非导电桌上，用磁强计测试并记录当前环境的磁场强度的水平分量H ; 调整磁强计的补偿，使之读数为零，保持此时磁传感器位置不变，按标准计算当地标准 罗经允许的最大受影响磁倾角Θ 当地标准罗经允许的最大受影响磁场强度d #; 计算当地舵罗经允许的最大受影响磁倾角Θ ，当地舵罗经允许的最大受影响磁场强 度d舵； 2) 将被测样品放在另一个0. 8m的非导电桌上，两个桌子放在同一水平面上，被测样品 正对磁传感器轴心方向，此时磁强计显示值即为被测样品测试面的磁场值，移动被测样品， 使磁强计读数等于计算的磁场强度dg或(?时，测量此时被测样品与磁传感器之间的距离 的dl ; 3) 给被测样品通电，再移动被测样品，使磁强计读数等于计算的磁场强度dg或(?时， 测量此时被测样品与磁传感器之间的距离的d2 ; 4) 将通电的被测样品按磁化要求进行磁化，对磁化后的被测样品进行测试，同样将磁 化后被测样品放在〇. 8m的非导电桌上，移动被测样品，使磁强计读数等于计算的磁场强度 d标或(?时，测量此时被测样品EUT与磁传感器之间的距离的d3 ; 5) 比较dl、d2、d3,最大值为被测样品的最小安全距离。
【专利摘要】本发明涉及一种罗经安全距离测试方法，分别用磁强计对被测EUT进行不通电、通电和磁化测试，找出被测EUT与磁传感器的最大距离，以此得到与罗经的最小安全距离。填补了国内船舶设备领域的测试空白，提高了中国检测在国际的影响力，解决船舱位置有限，与罗经的最小安全距离远近制约产品选型，该测试方法也为企业技术设计提高产品品质提供测试手段。
【IPC分类】G01C17-14
【公开号】CN104634332
【申请号】CN201510111670
【发明人】姚志宏, 肖爱珍, 俞磊, 张翼翔, 翁海丰
【申请人】上海工业自动化仪表研究院, 上海仪器仪表自控系统检验测试所
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年3月13日