Giáo trình La bàn từ hàng hải

đ) Trên phần từ 100 - 150 mỗi vạch chia ứng với 2 đơn vị th−ớc (2tđ ) Trên phần từ 150 - 350 mỗi vạch chia ứng với 5 đơn vị th−ớc (5tđ) Trên phần từ 350 - 720 mỗi vạch chia ứng với 10 đơn vị th−ớc (10tđ ) Đấu chỉ số đo trên th−ớc khi đọc đ−ợc vạch ở trên bộ phận gá nam châm đo. Khi đo lực ở trên la bàn 127 YKII - M sử dụng dấu chỉ với số "5". Ví dụ: Trên hình 3.20 mỗi vạch chia ứng với hai đơn vị th−ớc đo, từ trên xuống ta thấy dấu chỉ số đo ở vị trí trong vạch thứ 3, theo hình vẽ ta có số chỉ khoảng 144tđ cộng với một phần và số lẻ của vạch thứ 3. Để tìm số lẻ ta xác định tỷ lệ theo vạch gần nhất xong đem nhân với giá trị kẹp giữa hai vạch ta sẽ có số lẻ. Theo hình vẽ thì dấu chỉ nằm ở vị trí khoảng 0,3 khoảng giữa hai vạch, vậy số lẻ sẽ là: 0,3 x 2 = 0,6 đơn vị th−ớc đo. Đầu d−ới của th−ớc đo đ−ợc gắn lên một cái đĩa tròn, đĩa này đ−ợc gắn với thân của cốc gắn Cô lông ga bằng bốn đinh vít, cốc này đ−ợc gắn với đế Cô lông ga bằng 3 vít. Kích th−ớc của đế phải phù hợp với bạc gắn Cô lông ga ở trên thang bắc ngang vòng ph−ơng vị la bàn. Để điều chỉnh vị trí của thanh đo Cô lông ga có trục nằm trong mặt phẳng ngâm, để Cô lông ga và bạc gắn Cô lông ga ở trên thang có các rãnh tr−ợt vít định vị - Hình 3.19. Điều chỉnh tổng hợp vị trí của đế Ch−ơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 70 tr−ớc, cốc và bạc gắn ta có thể có đ−ợc vị trí đúng của thanh đo khi tiến hành đo từ lực. Một bộ phận quan trọng nữa của máy Cô lông ga là thanh nam châm phụ, nó đ−ợc đặt ở trong lỗ phía d−ới đế của th−ớc, nó đ−ợc định vị bằng một đinh vít hãm. Thanh nam châm này có dạng hình trụ, dài 66mm, đ−ờng kính 5mm, mômen từ của nó cần phải có khoảng 200 ± 40CGSM. Một đầu của thanh phụ có rãnh vòng tròn, rãnh đó đánh dấu cực bắc của nam châm. Thanh phụ đ−ợc đặt vuông góc với thanh nam châm đo. Cô lông ga có một bộ phận di chuyển bộ phận gá thanh nam châm đo khi đo từ lực. Bộ phận gá đ−ợc di chuyển lên hay xuống theo hai cách : Cách thứ nhất là vặn lỏng vít định vị bộ phanạ gá với thanh tr−ợt, sau đó lấy tay di chuyển bộ phận gá tr−ợt trên th−ớc về phía trên hay d−ới tuỳ theo ý muốn. Cách thứ hai là vặn lỏng vít định vị bộ phận gá, vặn chặt vít định vị với thanh tr−ợt, quay vô lăng phía d−ới thì thanh tr−ợt sẽ di chuyển lên hoặc xuống đem theo cả bộ phận gá di chuyển lên hoặc xuống tuỳ theo ý muốn. Cô lông ga đ−ợc dựng trong hộp gỗ hình hộp chữ nhật, trong hộp đựng ngoài máy ra còn có các thiết bị khác nh− sau: 1. Nam châm ổn định, dùng để triệt tiêu dao động của mặt số khi đo từ lực. 2. Kính lúp để soi đỉnh kim trụ. 3. Thỏi đá mài hình hộp để mài đỉnh kim trụ 4. Tuốc - nơ - vít ống dùng để tháo và gắn kim trụ khi kiểm tra nó ở trong chậu la bàn. 5. Tuốc - nơ - vít đồng thau, sử dụng để điều chỉnh máy Cô lông ga. 6. Sợi dây dùng để thay thế dây vạch chuẩn khi chúng bị biến hình 7. Các đinh vít dự trữ của bộ phận gá thanh đo Cô lông ga 8. Giấy kiểm nhận * Cách sử dụng Cô lông ga đo từ lực Trong công tác khử độ lệch ng−ời ta th−ờng sử dụng Cô lông ga để đo thành phần từ tr−ờng nằm ngang H và từ tr−ờng thẳng đứng Z của trái đất (ở trên tầu là H' và Z'). Mặt khác ng−ời ta cũng sử dụng nó để đo giá trị các thành phần hình chiếu trên hai trục ngang x và y. Để đo đ−ợc thành phần lực nằm ngang ta phải chuẩn bị máy - Đặt thanh đo vào bộ phận gá, đầu bắc ở phía vô lăng quay - Đặt thanh nam châm phụ vào, đầu bắc cũng ở phía vô lăng quay. * Đo thành phần H của từ tr−ờng quả đất ở trên bờ. Để đo đ−ợc thành phần từ tr−ờng nằm ngang H của quả đất ta tiến hành các b−ớc sau: 1. Tách chậu la bàn ra khỏi thân, đem chậu la bàn lên bờ đặt lên gá ba chân. Nơi thí nghiệm phải không có ảnh h−ởng của sắt từ, điện từ . nghĩa là ở nơi từ tr−ờng quả đất không bị ảnh h−ởng bởi các từ tr−ờng khác. 2. Gắn vòng ph−ơng vị vào chậu la bàn, xoay vòng ph−ơng vị để d−ới lăng kính thấy số chỉ 1800 (S) của mặt số tức là mặt phẳng quan sát nằm trong kinh tuyến từ, kiểm Ch−ơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 71 tra lại vị trí vòng ph−ơng vị theo vòng góc mạn, vị trí máy ứng với vòng góc mạn bằng 00. 3. Chuẩn bị Cô lông ga để đo lực nằm ngang. Đặt Cô lông ga vào ống bạc gắn Cô lông ga vào vòng ph−ơng vị. Cô lông ga đ−ợc đặt sao cho trục của thanh nam châm đo nằm trong mặt phẳng quan sát, đầu bắc h−ớng về phía bắc từ. 4. Điều chỉnh bộ phận gá thanh nam châm đo để thấy d−ới lăng kính vòng ph−ơng vị số chỉ 2700 (W) của mặt số, sai số ± 003. 5. Đọc số chỉ của lực theo thang th−ớc lực nằm ngang. * Đo lực H' trên một h−ớng tầu bất kỳ: Để đo lực H' ta phải tiến hành nh− sau: 1. Để tàu nằm trên h−ớng la bàn theo yêu cầu. 2. Đặt vòng ph−ơng vị lên la bàn sao cho mặt phẳng quan sát nằm trong mặt phẳng kinh tuyến la bàn, nghĩa là ở d−ới lăng kính vòng ph−ơng vị sẽ thấy số chỉ 1800 (S) của mặt số. Kiểm tra vị trí vòng ph−ơng vị theo vòng góc mạn. 3. Đặt Cô lông ga vào vòng ph−ơng vị, để trục của thanh đo nằm trong mặt phẳng quan sát, đầu bắc của thanh đo h−ớng về phía Bắc. 4. Thay đổi vị trí bộ phận gá thanh đo ta thấy ở d−ới lăng kính số chỉ 2700 (W) của mặt số, sai số cho phép ± 00,2 - 00,3. 5. Đọc số chỉ lực theo th−ớc lực nằm ngang. Thành phần lực nằm ngang H' nh− ta đã biết có thể chiếu lên hai trục x và y. Thành phần chiếu trên trục x ký hịêu là X'. Còn hình chiếu trên trục y ký hiệu là y'. X' = H'cosK' (3.2) Y' = H'sinK' (3.3) ở đây K' là h−ớng đi la bàn Lực X' là tổng hợp tất cả các lực dọc tác dụng vào mặt số la bàn đặt ở trên tàu (ph−ơng trình passon 3.2). Lực Y' là tổng hợp tất cả các lực ngang tác dụng vào mặt số la bàn ở trên tầu (ph−ơng trình passon 3.3). Dấu và h−ớng của lực X' và Y' phụ thuộc vào h−ớng đi của tầu thuộc góc phần t− nào. Dấu của X' d−ơng khi tầu nằm ở trên các h−ớng đi thuộc góc phần t− NE và NW, âm ở trong các góc phần t− SE và SW. Dấu của Y' âm ở trong các góc phần t− NE và SE d−ơng trên các h−ớng đi ở góc phần t− SW và NW (hình 3.21). Đo các thành phần hình chiếu dọc và ngang bằng Cô lông ga cũng t−ơng tự nh− đo H và H', dùng tác dụng của thanh nam châm đo để khử các thành phần hình chiếu. Ch−ơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 72 Điều đó có nghĩa là trong tất cả các tr−ờng hợp trục của thanh nam châm đo phải nằm ở trong mặt phẳng chứa lực cần đo, khi đo X' thì trục của nó phải nằm theo mặt phẳng trục dọc tầu, còn đo lực Y' thì trục của nó phải vuông góc với mặt phẳng trục dọc tầu. Chẳng hạn nếu yêu cầu đo lực X' trên h−ớng đi la bàn NO trên h−ớng này lực X' h−ớng về phía mũi tầu, nghĩa là có dấu d−ơng. (hình 3.21). Cách đo nh− sau: Đặt vòng ph−ơng vị về số 00 vòng góc mạn, tức là mặt phẳng quan sát nằm theo mặt phẳng trục dọc tầu, đặt Cô lông ga vào vòng ph−ơng vị (không có nam châm phụ) đặt sao trục dọc của thanh nam châm đo nằm trong mặt phẳng quan sát, đầu bắc của thanh h−ớng về phía h−ớng của lực cần đo ở đây h−ớng về phía mũi tầu. Khi này nam châm đo sẽ tác dụng vào mặt số la bàn một lực F ng−ợc chiều với lực X', nghĩa là nó có tác dụng triệt tiêu lực X', nếu thay đổi giá trị lực F thì sẽ có lực F = X', tức là nó triệt tiêu hoàn toàn lực X'. Khi lực X' bị triệt hoàn toàn thì mặt số la bàn chỉ còn thành phần lực ngang Y' (Hình 3.22), tức là trục ns của mặt số vuông góc với mặt phẳng trục dọc tầu và ở d−ới lăng kính sẽ thấy số chỉ 2700 (W) của mặt số. * Đo lực thẳng đứng Z và Z' bằng Cô lông ga Thành phần từ tr−ờng thẳng đứng Z của trái đất và lực thẳng đứng Z' ở trên tầu đ−ợc đo để khử độ lệch nghiêng, để kiểm tra độ nghiêng kim trụ của mặt số. Lực Z và Z' đ−ợc đo bằng máy Cô lông ga. Để đo lực Z và Z' ta phải xoay về d−ới nếu vị trí đo ở phía bắc xích đạo từ, còn nếu vĩ độ từ nam thì ng−ợc lại. Đo lực Z và Z' không cần sử dụng thanh nam châm phụ nên ta bỏ nó ra xa la bàn. Đo thành phần lực Z đ−ợc tiến hành theo thứ tự sau: 1. Chọn nơi không chịu ảnh h−ởng của từ tr−ờng phụ ở trên bờ, đem chậu la bàn và mặt số nghiêng đặt lên giá ba chân (chậu mặt số nghiêng ta sẽ nghiên cứu sau). 2. Đặt vòng ph−ơng vị cùng với Cô lông ga đã chuẩn bị để đo lực thẳng đứng Z lên chậu mặt số nghiêng. 3. Điều chỉnh vị trí bộ phận gá thanh nam châm khử để đ−a kim mặt số nghiêng về vị trí nằm ngang. 4. Đọc số chỉ trên thang th−ớc lực thẳng đứng. Đo lực thẳng đứng Z' ở trên tàu đ−ợc tiến hành nh− sau: 1. Đặt tàu trên một h−ớng đi la bàn nào đó. 2. Thay chậu la bàn bằng chậu mặt số nghiêng 3. Đặt vòng ph−ơng vị cùng với Cô lông ga đã chuẩn bị để đo lực thẳng đứng vào chậu mặt số nghiêng. 4. Điều chỉnh vị trí thanh nam châm đo để mặt số nghiêng về vị trí nằm ngang. 5. Đọc số đo trên th−ớc lực thẳng đứng. Ch−ơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 73 * Cách kiểm tra điều chỉnh máy Cô lông ga Cũng nh− các máy khác, Cô lông ga cũng phải đ−ợc kiểm tra định kỳ để khắc phục những sai số nảy sinh trong quá trình bảo quản và sử dụng. Nếu không kịp thời kiểm tra hoặc không biết cách điều chỉnh cho đúng yêu cầu kỹ thuật thì giá trị đo đ−ợc sẽ sai thực tế. Kết quả của Cô lông ga phải thoả mãn yêu cầu kỹ thuật sau: - Trục của thanh nam châm phụ phải vuông góc với mặt phẳng quan sát của vòng ph−ơng vị. - Mô men từ của thanh nam châm phụ phải đạt giá trị 200 ± 40 CGSM - Trục của thanh nam châm đo phải nằm trong mặt phẳng quan sát của vòng ph−ơng vị. - Các vạch chia trên th−ớc phải phù hợp để số chỉ trên th−ớc phù hợp với giá trị thực tế của lực đo. Cô lông ga đ−ợc kiểm tra và điều chỉnh ở trên bờ. Công tác kiểm tra và điều chỉnh đ−ợc tiến hành theo các yêu cầu đã nêu ở trên. * Kiểm tra vị trí của thanh nam châm phụ. Để kiểm tra vị trí của thanh phụ ng−ời ta đem chậu la bàn lên bờ đặt lên giá ba chân, đặt vòng ph−ơng vị vào số chỉ 00 vòng góc mạn. Sau đó xoay chậu la bàn để thấy số chỉ d−ới lăng kính 1800 (S) của mặt số. Sau đó ta xoay vòng ph−ơng vị ng−ợc chiều kim đồng hồ đến số chỉ 2700 vòng góc mạn. Đọc số chỉ của mặt số d−ới lăng kính với độ chính xác 00,2 số chỉ này xấp xỉ 900. Đem Cô Lông ga không có thanh nam châm đó đặt lên vòng ph−ơng vị, lúc này trục của thanh phụ sẽ nằm theo kinh tuyến từ, đầu bắc h−ớng về phía cực bắc từ. Sau khi đặt 1,5 - 2 phút tiến hành đọc số chỉ d−ới lăng kính. Nếu vị trí thanh phụ đặt đúng thì số chỉ d−ới lăng kính không thay đổi. Nếu vị trí thanh phụ đặt lệch thì số chỉ d−ới lăng kinh không thay đổi. Nếu vị trí thanh phụ đặt lệch thì số chỉ d−ới lăng kính sẽ khác đi. Khi thấy số chỉ khác đi thì phải vặn lỏng các đinh vít vặn từ từ cho tới khi đạt chỉ số d−ới lăng kính 900 ±00, 2. Vặn chặt các đinh vít đinh vít để th−ớc lại, kiểm tra lại số chỉ d−ới lăng kính một lần nữa, nếu đạt yêu cầu thì thôi, nếu vẫn sai khác thì ta lại điều chỉnh tiếp. Vị trí của thanh phụ cũng có thể đ−ợc điều chỉnh bằng cách khác, điều chỉnh vị trí của nó so với vòng ph−ơng vị. Muốn điều chỉnh theo cách này ta điều chỉnh vị trí của chế độ Cô lông ga gắn vào ống bạc trên thanh gắn vào vòng ph−ơng vị. Cách này chỉ áp dụng khi chỉ sử dụng một Cô lông ga để đo lực trên nhiều la bàn khác nhau. Theo cách này ta tiến hành điều chỉnh ống bạc gắn với thanh bằng cách vặn lỏng các đinh vít định vị, dùng tay xoay nhẹ ống bạc để đạt đ−ợc số chỉ 900 ± 00,2 3.5.2 Chậu và mặt số nghiêng (Hình 2.20 và 2.21) Nh− trên ta đã đề cập tới, chậu và mặt số nghiêng dùng để đo lực thẳng đứng trong lúc khử độ lệch nghiêng của la bàn đặt ở trên tầu. Ch−ơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 74 Mặt số nghiêng là một hệ thống kim nam châm (hình 2.30) gồm 6 thanh nhỏ gắn trên một cái khung bằng nhôm nhẹ. Mô men từ của hệ thống khoảng 350CGSM. Trên khung có một vấu hình trụ, có lỗ để vặn đinh vít nhỏ, nhờ có vít này ng−ời ta có thể điều chỉnh đ−ợc vị trí của trọng tâm hệ thống kim từ di chuyển theo chiều thẳng đứng. Để điều chỉnh vị trí trọng tâm trong mặt phẳng nằm ngang, trên khung có hai vít bằng đồng thau nằm ngang. Hệ thống kim từ của mặt số đ−ợc treo trên một trục ngang trục ngang này đ−ợc làm bằng hai sợi chỉ bện bằng tơ tự nhiên. Đầu trong của sợi chỉ đ−ợc buộc vào một gút qủa đào gắn ở cạnh khung, còn hai đầu ngoài của sợi chỉ đ−ợc gắn vào ốc tai hồng ở hai giá thẳng đứng. Để mômen xoắn của sợi chỉ không ảnh h−ởng tới kết quả lực từ đo đ−ợc hai sợi chỉ phải có chiều xoắn ng−ợc nhau. Khung mặt số đ−ợc chế tạo bằng nhôm nhẹ có dạng vành khuyên tròn, có hai đ−ờng kính vuông góc nhau, tại tâm của vòng tròn (nơi giao nhau của hai đ−ờng kính) đặt ổ đỡ. Trên vành khuyên của khung ng−ời ta dán vành chia bộ bằng giấy. Trên một đ−ờng kính giá đỡ vành khuyên ta gắn hệ thống kim lệch. D−ới tác dụng của thanh phần lực thẳng đứng Z hay Z' hệ thống kim từ bị lệch khỏi mặt phẳng nằm ngang. ở bán cầu bắc lực Z d−ơng nên đầu bắc của hệ thống kim chúc xuống d−ới, còn ở bán cầu nam thì đầu nam chúc xuống. Khi sử dụng Cô lông ga để đo Z hay Z', do đó hệ thống kim sẽ nằm cân bằng ở trên mặt phẳng nằm ngang, nhận biết vị trí nằm ngang của hệ thống kim bằng mắt th−ờng. Mặt số nghiêng đ−ợc bảo quản trong một hộp gỗ, khi tiến hành đo lực thì nó đ−ợc đặt vào trong một chậu khô (hình 3.22). Chậu mặt số nghiêng chế tạo thân bằng đồng thau, trên mặt bít kín bằng tấm kính trong suốt. ở giữa đáy chậu gắn một kim trụ để đỡ mặt số nghiêng, đỉnh kim vít, ba đinh vít này dùng để gắn ống bạc gắn Cô lông ga. Hình 3.20 Mặt số la bàn nghiêng Hình 3.21 Chậu la bàn nghiêng Ch−ơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 75 Chậu có hai cái ngỗng để gắn vào thân la bàn hoặc gắn lên giá ba chân. Độ chính xác số chỉ mặt nghiêng phụ thuộc vào trọng tâm hệ thống kim tử và độ xoắn của các sợi chỉ treo hệ thống kim. Vị trí trọng tâm có thể thay đổi do sự biến hình của của khung gắn mặt số, treo hệ thống của các sợi chỉ treo hệ thống kim. Sợi chỉ bị xoắn thì nó làm thay đổi không chỉ vị trí trọng tâm mà cả giá trị góc nghiêng của hệ thống kim. Độ xoắn của sợi chỉ bị thay đổi do kéo căng trong thời gian lâu do sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm không khí. Do sự thay đổi chiều dài và độ xoắn của sợi chỉ mà kết quả đo sẽ bị sai khác rất lớn, vì vậy tr−ớc khi tiến hành đo lực phải tiến hành kiểm tra và điều chỉnh lại vị trí của hệ thống kim từ. Kiểm tra, điều chỉnh hệ thống kim từ đ−ợc tiến hành theo hai nội dung: điều chỉnh vị trí trọng tâm và điều chỉnh độ xoắn của chỉ. Điều chỉnh độ cao trọng tâm hệ thống kim từ. Trọng tâm hệ thống kim từ yêu cầu phải nằm trong mặt phẳng nằm ngang chứa sợi chỉ treo chúng, tức là nằm trên trục quay của hệ thống. Nếu trọng tâm nằm d−ới trục quay của hệ thống kim nam châm thì độ chính xác lực thẳng đứng đo đ−ợc sẽ thấp, còn nếu trọng tâm ở cao hơn thì nói chung kim không nằm trong vị trí nằm ngang. Điều chỉnh vị trí trọng tâm kim đ−ợc tiến hành trên bờ. Công việc đ−ợc tiến hành nh− sau: đem chậu và mặt số nghiêng lên bờ đo lực bằng Z Cô lông ga, để kim về vị trí nằm ngang. Sau đó di chuyển thanh đo Cô lông ga về vị trí (Z-25tđ) rồi (Z + 25 tđ), mỗi lần nh− thế ta đều quan sát vị trí kim lệch. Nếu trọng tâm ở vị trí bình th−ờng thì khi để thanh nam châm đo ở vị trí (Z-25tđ) kim sẽ lệch nghiêng, đầu bắc của kim nằm sát vành khuyên, còn khi thanh đo ở vị trí (Z+25tđ) khi kim bị nghiêng ng−ợc lại, đầu nam của kim nằm sát vành khuyên. Nếu góc lệch của kim nhỏ hơn thì chứng tỏ độ nhậy của hệ thống kim kém do trọng tâm thấp quá, cần phải điều chỉnh lên cao. Muốn điều chỉnh lên cao ta đặt mặt số nghiêng vào trong hộp gỗ, vặn vít tai hồng để làm tăng thêm sợi chỉ, vặn vít hình trụ thẳng đứng lên cao hơn một chút. Sau đón lại tiến hành đo Z và kiểm tra nh− trên. Tr−ờng hợp trọng tâm nằm cao hơn trục quay của hệ thống kim thì kim không thể nằm ngang đ−ợc, do đó không thể đo đ−ợc lực Z. Tr−ờng hợp này ta vặn ốc hình trụ đứng xuống thấp hơn một chút, sau đó tiến hành đo Z và kiểm tra nh− trên. Điều chỉnh mômen xoắn của sợi chỉ treo. Sợi chỉ treo hệ thống kim từ cần phải có mômen xoắn nh− thế nào đó để tổng mômen xoắn của chúng bằng không. Nói một cách khác là khi triệt tiêu hết lực Z thì hệ thống kim từ phải nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Ch−ơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 76 Kiểm tra mômen xoắn các sợi chỉ đ−ợc tiến hành ở trên bờ và làm nh− d−ới đây: Đặt mặt số vào chậu, dùng Cô lông ga đo lực Z của từ tr−ờng quả đất, đạt đ−ợc giá trị Z1. Sau đó đổi từ tính hệ thống kim, để đầu bắc nam châm vào đầu nam kim và đầu nam thanh nam châm vào đầu bắc kim. Đổi từ hệ thống kim đ−ợc thực hiện bằng cách dùng nam châm đặc biệt gỡ nhẹ vào hệ thống kim từ vị trí của các thanh nam châm đặc biệt khi đổi đầu từ đ−ợc thể hiện trên hình 2.22 Hình 3.22 Kiểm tra Mômen xoắn sợi chỉ treo Đầu tiên gỡ vào đầu phía bên phải 5 - 6 lần, sau đó gỡ từ 10 - 12 lần ở đầu kia kim của hệ thống kim, sau đó lại gõ 5 - 6 lần vào đầu kim đã gỡ lần đầu. Sau khi biến đổi từ tính ta lại tiến hành đo lực thẳng đứng, lần đo này ta đ−ợc giá trị Z2. So sánh giá trị Z1 và Z2, giá trị mômen xoắn càng nhỏ thì giá trị chênh lệch giữa hai lần đo càng tiến dần tới I. Mômen xoắn đ−ợc coi là bình th−ờng khi Z1 - Z2 ≤ 10tđ. Khi hiệu hai giá trị lớn hơn thì ng−ời ta tính toán giá trị trung bình: 2 + = 21 ZZZ tb (3.4) Sau đó đặt thanh đo Côlông ga về số chỉ Ztb, vặn ốc tai hồng từ từ cho tới khi hệ thống kim từ nằm trên mặt phẳng ngang. Khi kim đã về vị trí nằm ngang thì ta tháo Cô lông ga tháo mặt số nghiêng cho vào hộp gỗ, biến đổi từ hệ thống kim bằng cách gõ nh− đã làm ở trên. Biến đổi từ xong ta lại tiến hành đo lực thẳng đứng lần thứ 3 ta có Z3. Nếu không có mômen xoắn thì số chỉ Z3 sẽ khác số chỉ Zrb không quá 5 đơn vị th−ớc đo. Nh−ng trong rất nhiều tr−ờng hợp hiệu số giữa Z3 và Ztb lớn hơn giá trị nh− vậy. Nguyên nhân có thể dẫn tới tình trạng trên là do trong quá trình điều chỉnh độ xoắn của chỉ đã làm thay đổi chiều dài của nó, do đó làm thay đổi vị trí trọng tâm của hệ thống kim. Sự thay đổi trọng tâm hệ thống kim đã làm ảnh h−ởng tới độ nhậy của mặt số d−ới tác dụng của lực thẳng đứng vì vậy số chỉ theo máy đo Cô lông ga sẽ bị sai lệch. Ch−ơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 77 3.5.3 Mặt số có mômen từ nhỏ (Hình 3.23) Mặt số có mômen từ nhỏ hay ng−ời ta còn gọi là mặt số nhẹ. Mặt số nhẹ do Pav - li - nốp sáng chế phục vụ cho công tác khử động lệch cảm ứng. Điểm đặc biệt của mặt số nhẹ là các kim từ có chiều dày rất nhỏ, mômen từ của cả hệ thống cũng rất nhỏ, trung bình vào khoảng 100CGSM, nghĩa là nó nhỏ thua khoảng 15 lần mômen từ của mặt số thông th−ờng. Mặt số nhẹ đ−ợc đặt vào thân la bàn, nó không có tác dụng gây ra từ tr−ờng từ hoá tới các sắt non dùng để khử độ lệch phần t−, nghĩa là nó không có tác dụng gây ra độ lệch mới do sự có mặt của nó. Nếu so sánh kết quả do độ lệch phần t− theo cách thông th−ờng và theo mặt số nhẹ thì có thể thu đ−ợc giá trị độ lệch cảm ứng. Hệ thống nam châm của mặt số nhẹ đ−ợc gắn vào một cái khung bằng nhôm, khung nhôm này liên kết với giá mặt số. Các vạch chia độ trên giấy giống nh− mặt số la bàn 127mm đảm bảo xác định ph−ơng vị chính xác tới 00, 2 - 00,3. ở giữa của giá mặt số ng−ời ta gắn một ổ đỡ để đặt đỉnh kim trụ. Mặt số nhẹ đ−ợc bảo quản ở trong hộp gỗ, khi sử dụng nó đ−ợc đặt vào trong một chậu khô đặc biêt cùng với vòng ph−ơng vị (hình 3.23). Chậu mặt số nhẹ đ−ợc chế tạo bằng đồng thau, trên mặt có gắn tấm kính trong suốt. ở trong chậu, ở giữa có một tấm kim trụ, đỉnh kim có gắn hợp kim cứng. ở thành của chậu có hai vạch h−ớng để chỉ h−ớng. Hai vạch h−ớng nằm trong mặt phẳng thẳng đứng và đối xứng nhau qua tâm của chậu. Trên mặt kính của chậu ng−ời ta gắn vòng ph−ơng vị, trên đó có bạc và cầu gắn Cô lông ga. ở phía vòng ngoài của mặt chậu ng−ời ta khắc vòng gọc mạn. Để gắn chậu vào thân la bàn ng−ời ta liên kết chậu với khớp các đăng, khớp có hai ngỗng trục để gắn vào thân la bàn. Để đảm bảo mặt chậu nằm trong mặt phẳng ngang ở đáy chậu ng−ời ta gắn một lớp chỉ dày. Nếu không có chậu ta có thể dùng ngay chậu la bàn 127mm với điều kiện để sạch chất lỏng và làm khô tốt. Hình 3.23a Chậu la bàn có mặt số Hình 3.23b Vòngđo ph−ơng vị Ch−ơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 78 Mặt số nhẹ cần phải đ−ợc kiểm tra định kỳ. Để đảm bảo độ chính xác quan sát cao cần đ−ợc đặc biệt chú ý kiểm tra tính ì của mặt số, bởi vì mômen từ của nó nhỏ nếu ma sát ở điểm đỡ lớn thì sẽ dẫn tới tính ì lớn, tức là tài liệu quan sát sẽ v−ớng sai số lớn. Kiểm tra tính ì của mặt số nhẹ cũng đ−ợc tiến hành t−ơng tự nh− khi kiểm tra tính ì của mặt số la bàn th−ờng. Giá trị góc i của mặt số nhẹ phụ thuộc vào giá trị của mômen quay môen đo đ−ợc tính theo công thức: P = MC . H . sinα (3.5) ở đây: MC - mômen từ của hệ thống kim H - thành phần từ tr−ờng nằm ngang của trái đất α - góc lệch giữa trục NS của mặt số và kinh tuyến từ. ở mặt số la bàn th−ờng thì mô men từ của nó lứon (1500CGSM) cho nên mômen quay P có giá trị lớn ngay cả ở vĩ độ nơi mà lực nằm ngang H chỉ khoảng vài phần trăm Oe. Với mặt số la bàn th−ờng nh− vậy cũng không đ−ợc phép sử dụng ở vĩ độ lớn hơn 750 - 800. Đối với mặt số nhẹ thì lại khác. Vì nó có mômen từ rất nhỏ nên mômen quay P cũng nhỏ, khả năng thắng lực ma sát nhỏ, vì vậy ứng với mỗi một vĩ độ từ cần phải có mômen từ tối thiểu để đủ khả năng thắng lực ma sát ở điểm đỡ. Trên cơ sở nh− vậy khi đo ở vĩ độ từ cao cần phải lấy mặt số có mômen từ nhỏ hơn. Giá trị mômen từ lớn hay nhỏ ta có thể lựa chọn theo danh mục của x−ởng sản xuất mặt số nhẹ. Cần l−u ý thêm là ngoài việc kiểm tra định kỳ tính ì của mặt số ta cũng cần phải th−ờng xuyên kiểm tra, điều chỉnh dây vạch chuẩn, khe ngầm, lăng kính của vòng ph−ơng vị, sau đó cũng phải kiểm tra cả lợi dụng suất chung của chậu. Ph−ơng pháp và nội dung kiểm tra cả điều chỉnh các chi tiết này cũng giống nh− kiểm tra, điều chỉnh ở mặt số la bàn th−ờng đã đ−ợc nêu ở phần trên. 3.5.3 Máy đo độ từ nghiêng của tầu (Hình 3.23) Máy đo độ từ nghiêng của tầu là một loại máy dùng để xác định góc từ lực của tầu, nếu máy này đặt ở trên bờ thì cũng có thể đo đ−ợc góc nghiêng của vectơ c−ờng độ từ tr−ờng quả đất T so với mặt phẳng nằm ngang. Máy đo độ từ nghiêng của tầu đ−ợc sử dụng để khử độ lệch nghiêng la bàn từ đặt ở trên tầu. Cấu tạo của máy này không phức tạp (hình 3.23). Nó có hai kim từ tạo thành một hệ thống kim từ có mômen từ khoảng vài trăm đơn vị CGSM. Giá trị mômen từ nhỏ nh− vậy để tránh hiện t−ợng cảm ứng của nó vào các thỏi sắt non đặt ở trong chậu la bàn. Sự cảm ứng từ của sắt non sẽ dẫn đến làm sai lệch góc nghiêng từ tr−ờng tầu. Ch−ơng 3 La bàn từ hàng hải và các thiết bị khử độ lệch 79 Hệ thống nam châm có trục ngang nằm trên một trục, bằng hợp kim cứng nhờ trục này mà hệ thống kim có thể quay tự do trong mặt phẳng thẳng đứng. Đầu của trục cứng này đ−ợc đặt trên các chân kim loại chân kính đồng hồ. Để điều chỉnh ma sát một đầu trục đ−ợc ép vào một vòng đồng thau có dạng đinh vít, đầu của nó đ−ợc xoay ở trên nắp kính của chậu chi tiết này của máy gọi là cái lót. Trục dọc NS của hệ thống kim từ đ−ợc gắn chặt vào một kim chỉ cứng làm bằng hợp kim vô từ tính, kim này làm nhiệm vụ chỉ giá trị của góc nghiêng. Đĩa khắc độ cũng đ−ợc treo trên trục ngang bằng các chân kính, do đó nó cũng có thể quay tự do trong mặt phẳng thẳng đứng. Độ ma sát ở đỉnh các điểm đỡ đĩa khắc độ cũng điều chỉnh bằng cái lót đặc biệt. Phần d−ới của đĩa ng−ời ta gắn thêm một đối trọng bằng đồng thau nhỏ, làm cho đĩa có thể dao động theo dạng con lắc. Do có cấu tạo đặc biệt nh− vậy nên số chỉ 900 của mặt số luôn luôn nằm trên mặt phẳng nằm ngang, có nghĩa là nó không phụ thuộc vào vị trí đặt máy cũng nh− khi tầu bị nghiêng. Các vành khắc độ trên giá đ−ợc tính theo góc phần t− 00 đến 900. Số 00 của vạch chia nằm trên mặt phẳng thẳng đứng hoặc cũng có máy nằm trên mặt phẳng nằm ngang. Giá trị của mỗi vạch chia là 10, độ chính xác giá trị độ lệch đạt đ−ợc trong giới hạn từ 00,3 - 00,5. Thân máy đ−ợc chế tạo bằng Si lu min (hợp kim nhôm - silic), ở trên mặt đ−ợc gắn một nắp bằng kính trong suốt, kính đ−ợc ép chặt bằng một vành tròn qua lớp đệm và các đinh vít. Để gắn máy vào thân la bàn ở hai bên có hai ngỗng trục và các ống nối để có thể đặt nó trên các loại la bàn có kích th−ớc khác nhau. Th−ớc và hệ thống kim đ−ợc trang bị bộ phận hãm, bộ phận này tự động làm việc khi ngỗng trục ép vào thân máy, nhờ có bộ phận hãm này mà ta có thể bảo vệ đ−ợc các ổ đỡ của hệ thống kim và mặt số khi di chuyển, khi lắp vào la bàn. Cấu tạo của máy có bộ phận điều chỉnh trọng tâm của hệ thống kim từ nằm đúng vào trục quay. Để điều chỉnh trọng tâm của hệ thống kim, trên khung của hệ thống trên đ−ờng vuông góc với trục NS ng−ời ta gắn hai cần có ren để vặn các êcu đối trọng. Thay đổi vị trí êcu ở hai phía ta có thể điều chỉnh đ−ợc trọng tâm của hệ thống dịch trên dọc theo đ−ờng NS của hệ thống kim từ. Máy đo độ từ nghiêng đ−ợc bả