磁罗经实验指导书

实验一磁罗经概述及基本结构认识
一、实验目的
熟悉磁罗经的指北原理与分类、磁罗经的基本结构及各部分的作用、罗盆结构及各部分的作用。

二、实验内容
（一）磁罗经概述
1、磁罗经指北原理及特点
磁罗经是依据磁针在地磁力作用下指向磁北的原理制成的一种指向仪器。

磁罗经本身可看作一根磁针，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北极，磁针的南极指向地磁南极。

磁罗经具有结构简单、性能可靠和不依赖于外界条件工作的优点，被作为现代化船舶重要的航海仪器之一。

1977年国际海事组织（IMO）通过决仪，要求所有船舶安装一台标准磁罗经和一台操舵磁罗经，并应正确地校正自差和备有自差表或自差曲线。

2、磁罗经的分类
(1)按用途和安装位置分类为：
标准罗经：安装在罗经甲板的船首尾线上，并为水平视界最大之处，用以指示航向，观测方位及校正操舵罗经等。

操舵罗经：安装在驾驶台操舵轮的正前方，并在船的首尾线上，供因航行时观测航向之用。

太平（应急）罗经：安装在船尾太平舵（又称应急舵）前面的船首尾线上，供舵机失灵而用太平舵航行时观测航向用。

艇用罗经：救生艇上所用的小型液体罗经，须有完整的架子及油灯，其油灯储量应能使用10小时。

(2)按罗经盆内所充的物质分类为：
干罗经：罗经盆内是干的。

这是一种比较陈旧的罗经，现已逐渐被液体罗经所代替。

液体罗经：液体罗盘浸浮在盛满液体的罗盆内，因受液体的阻尼作用，故当船摇摆时，罗盘的指向稳定性好。

另外，由于液体浮力的作用，可减少轴针与轴帽间的摩擦力，提高了罗盘的灵敏度。

这种罗经目前已广泛使用。

(3)按罗盘的直径分类为：
按罗盘的直径来分类，目前常用的有190mm、165mm、130mm等类型罗经。

(4)按磁罗经的构造形式可分为：
反射式罗经：在标准罗经上加设反射装置并通到驾驶台，以代替操舵罗经供操舵用。

反射式罗经目前已被广泛采用。

还有立式磁罗经；台式磁罗经；可移式磁罗经。

二、磁罗经的结构
一般船用磁罗经主要由罗经柜、罗盆、和自差校正器三部分组成。

1、罗经柜：
罗经柜由木材、铜、铝或玻璃钢等非铁磁性材料制成，其有二个作用，一是放置罗盆，二是放置消除自差用的自差校正器（磁铁和软铁）。

罗经柜顶部有罗经帽，起保护罗盆的作用。

罗经帽上有一玻璃窗口，供观察航向用。

罗经柜正前方有一竖筒，筒内根据需要放置长短不一的佛氏铁块和补充长度的木块，用以消除自差。

罗经柜左右正横两侧放有软铁球或软铁片盒的座架，软铁球或软铁片的中心位于磁针平面内。

罗盆放置在水平环上，以便在船体倾斜时仍保持水平。

罗经柜的上部装有照明灯，以便夜航时观察航向。

在罗经柜内位于罗盆中心的正下方装一垂直铜管，其内部放置消除倾斜自差的垂直磁铁并由吊链拉动可上下移动。

此外，罗经柜内还有放置纵横磁铁的架子，用以安装磁铁，从而改变其对罗经产生的纵向和横向的水平力的大小以消除半圆自差。

2、罗盆
罗盆是磁罗经的指向部分。

罗盆由罗盆本体和罗盘两部分组成。

罗盆系铜制，罗盆顶部有一玻璃盖，其边设有橡皮圈，并用一铜环压紧以保持水密。

罗盆底部以铝作为压重，降低罗盆重心，使罗盆保持水平。

罗盆侧壁设有注液孔，用以注入液体和排除汽泡。

在罗盆内的前后，各装有一根垂直金属线，直立于罗经刻度盘边缘处，为基线。

位于船首方向的称为首基线，供读取航向用。

罗盘内充满酒精与蒸馏水的混合液，通常酒精占45%，蒸馏水占55%，酒精用来降低冰点，该罗经液体的沸点为+83℃，冰点为－26℃。

罗盘是罗经指示的灵敏部分。

它由刻度盘、浮子、磁钢和轴帽等组成。

刻度盘由云母等非磁性材料制成，呈圆盘形，上面刻有0～3600的
刻度。

罗盘中间有一呈半球形的水密空气室，称为浮子或浮室，用以增加罗盘在液体中的浮力，减小轴针与轴帽间的摩擦力，提高罗盘的灵敏度。

在浮子的下部，装有2～6根磁针或环形磁钢，务须使磁针的NS极与刻度盘的0～1800轴线对称平行，并与刻度盘中心对称。

有的罗经把磁针用铜皮密封，以防锈蚀。

在浮子中心处为轴帽，其内嵌有宝石，罗盘通过轴帽支承在轴针上，轴针下端固定于罗盆内轴针横梁的中点上。

这样，可以最大限度地减少罗盘转动时的摩擦力；同时轴针轴帽对罗盘起了中心定位作用。

罗盆还采取了用以调节盆内液体热胀冷缩的措施，例如，有的罗经在其罗盆底部装有铜皮压成的波浪形的缩片，用以调节膨胀与收缩；还有的罗经，其罗盆分上下两室。

上室安放罗盘并充满液体，下室液体不灌满，留有一定的空间，用毛细管连通罗盆的上下两室。

当温度升高时，上室液体受热膨胀，一部分液体通过毛细管流到下室；反之，当温度降低时，液体收缩，由下室向上室补充一部分液体。

于是起到调节盆内液体的膨胀和收缩作用。

3、自差校正器
垂直磁铁：消除倾斜自差；
纵、横磁铁：消除半圆自差；
软铁片（球）：消除象限自差；
佛氏铁：消除软半圆自差。

实验二磁罗经气泡的消除与灵敏度测定
一、实验目的
熟悉磁罗经罗盆内产生气泡的原因、后果、消除；掌握磁罗经灵敏度测定的条件、目的、方法、范围。

二、实验内容
（一）磁罗经气泡的消除
1．磁罗经罗盆产生气泡的原因：①因罗盆不水密，液体漏出，空气进入罗盆；②浮室漏水；③因液体热涨冷缩空气从液体中逸出所致。

2．罗盆产生气泡的后果：对观察航向和测定物标方位均会产生误差（折射误差），务须消除。

3．罗盆产生气泡的消除方法是：将罗盆注液孔朝上，并摇晃几下，旋出其螺丝，仔细鉴别罗盆内装有何种液体，然后用注射器加入专用液体，反复几次直至气泡完全消除为止。

（二）磁罗经灵敏度的测定
1．灵敏度测定的目的：检查轴针与轴帽之间摩擦力的大小，因为它将会直接影响罗盘指向的准确性，甚至不能工作。

2．灵敏度测定的条件：①船舶应停靠在码头上②船岸附近机械不能工作③自差不能太大。

3．灵敏度测定的方法：当船舶停靠码头时，先记下罗经所指的航向，用一小磁铁或铁器将罗盘向右引偏20～30后，移去磁铁达3米，观察罗盘是否回至原航向。

然后向左做同样的检查。

4．灵敏度测定的要求范围：要求新航向与原航向的误差小于0.20，否则表示轴针与轴帽之间摩擦力太大，应进行修理或换新。

实验三磁罗经半周期测定及自差校正器的保管与检查
一、实验目的
熟悉磁罗经半周期测定的条件、目的、方法、范围；熟悉磁罗经自差校正器的保管与检查。

二、实验内容
（一）磁罗经半周期测定
罗盘磁力的强弱，直接影响着罗盘指向的稳定性。

我们可以测定罗盘的摆动周期来判断罗盘磁性的强弱。

1．半周期测定的目的：罗盘磁性（磁力或磁矩）的强弱。

2．半周期测定的条件：①将罗盆移置岸上离地1米②附近机械不能工作③转动罗盘使基线对准罗盘的00。

3．半周期测定的方法：用小磁铁使罗盘向右引偏400，迅速拿走磁铁达3米，罗盘开始摆动，用秒表测量罗盘的00两次通过基线的时间，此即罗盘的摆动半周期，即T/2。

然后向左做同样的检查。

4．半周期的要求范围：应不小于12秒，不大于18秒。

如果测得的半周期比工厂产品说明书中规定的值大许多，说明罗盘磁力减弱太多，应送工厂充磁。

（二）磁罗经自差校正器的保管与检查
1．硬铁校正磁棒应无锈，因锈蚀会使磁性衰退，磁棒涂有表示N、S极的红、蓝色，应与实际磁棒的极性相符合。

2．软铁校正器有软铁球（片）和佛氏铁两种。

它们应不具有永久磁性。

检查方法是：对软铁球而言，在航向稳定后，可将其贴
靠罗经柜，作间断的原位转动，每次转动后看首基线所指的航
向是否有变化。

若航向发生变化，则说明软铁球带有永久磁性。

对佛氏铁而言，可在航向不为N或S时进行检查。

其方法时，
将佛氏铁块正反向放于筒中，若罗航向发生变化，则说明佛氏
铁含有永久磁性。

对于含有永久磁性的校正软铁，可将其放在
地上进行敲击退磁或淬火退磁，退磁无效则应更换。

3．磁罗经中的磁针、磁棒、软铁使用注意事项
1)磁针和磁棒应避免高温，振动及恒定磁场影响，以免失磁。

2)磁罗经中软铁较正器不用时不要靠近永久磁铁，如发现已被磁
化，则可将其拆下，用加热或敲击、滚动等方法使其退磁。

3)备用磁棒，应异名极相靠，不可同极平排放置，避免导致失磁。

4)各种校正器应无锈。