МАГНИТНЫЙ КОМПАС Российский патент 2024 года по МПК G01C17/02 B63B49/00 

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано в визуальных и оптических магнитных компасах.

Известны морские магнитные компасы, например, морской магнитный компас КМ-145 для надводных кораблей, котелок которого заполнен нетоксичной полиметилсилоксановой жидкостью типа ПМС-5. Компас описан в «Магнитные компасы» В.В.Воронов, Н.Н.Григорьев, А.В. Яловенко, И. Элмор, 2004 г. стр. 121.

Известны, также, морские магнитные компасы для подводных кораблей, например, морской магнитный компас КМ-П, котелок которого заполнен нетоксичной полиметилсилоксановой жидкостью типа ПМС-5. Компас описан в «Магнитные компасы КМ-П» Руководство по эксплуатации ЮКЛИ. 462512.045 РЭ стр. 23.

Основными достоинствами использования полиметилсилоксановой жидкости является отсутствие ее взаимодействия с пластмассами, например, с корпусом котелка и деталями из органического стекла (плексигласа), высокая кинематическая вязкость (4,5-5,0 сСт) и высокая температура вспышки (135°С), обеспечивающие высокие эксплуатационные характеристики магнитных компасов.

Однако имеет место существенный недостаток использования полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС-5, который заключается в недостаточной стойкости к предельным отрицательным рабочим температурам (ниже 50°С), что значительно ограничивает применение компасов при освоении Северного морского пути.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является морской магнитный компас, описанный в патенте № 024676 G01C17/00. 17/08 по заявке № 95114706/28 от 02.12.1996 г. (прототип).

Компас содержит герметичный котелок, заполненный компасной жидкостью, шпильку и магнитный чувствительный элемент.

Компасная жидкость в зависимости от заданной предельной отрицательной температуры до минус 40°С содержит в своем составе изменяющуюся концентрацию этиленгликоля CH₂ ОНСН₂ОН с стабилизирующей добавкой в виде толуола C₆H₅CH₃.

Дальнейшее повышение концентрации этиленгликоля в целях получения более низкой температуры застывания раствора приводит к уменьшению кинематической вязкости компасной жидкости и ограничивается достаточно высокой температурой застывания самого этиленгликоля (минус 13°С).

Основным недостатком морского магнитного компаса по патенту № 024676 является низкое значение предельной отрицательной температуры (минус 40°С), т.к. в соединении с дистиллированной водой раствор может достигать предельной температуры до минус 40°С, что ограничивает их применение в морских компасах, работающих в районах Крайнего Севера.

Основной задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение температурного диапазона отрицательных температур морских магнитных компасов до минус 60°С без переделок конструкции котелка магнитного компаса.

На предприятии АО «Штурманские приборы» были проведены испытания магнитных компасов с различными рецептурами состава компасной жидкости на основе полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС.

Поиск оптимального состава компасной жидкости на основе полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС связан с прямой зависимостью температуры застывания от кинематической вязкости жидкости, а также со снижением значения температуры вспышки, снижающей пожаробезопасность компаса в целом.

Для решения указанной задачи в магнитном компасе, содержащий герметичный котелок с размещенной внутри его шпилькой, с установленным на ней магнитным чувствительным элементом, который заполнен компасной жидкостью, состоящей из 50% полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС-5 и 50% термостабилизирующей добавки в виде полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС-1,5Р.

На рис. 1 изображен общий вид предлагаемого компаса в разрезе.

Предлагаемый магнитный компас состоит из герметичного корпуса), заполненного компасной жидкостью 2, состоящей из 50% полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС-5 и 50% термостабилизирующей добавки в виде полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС-1,5Р и закрытого сверху прозрачным стеклом 6. Резиновая прокладка 4 обеспечивает герметичность соединения стекла 6 с корпусом 1. Стекло котелка прижато к корпусу азимутальным кольцом 5.

Находящийся внутри корпуса 1 магнитный чувствительный элемент (МЧЭ) 7 опирается подпятником на острие шпильки 8, закрепленной в колонке 9. Заполнение котелка жидкостью производится через отверстие в корпусе, закрытое пробкой 10.

Магнитный чувствительный элемент 7, опирающийся на шпильку 8, сохраняет неизменным свое положение относительно магнитного меридиана. На магнитном чувствительном элементе имеется шкала (на рис. 1 не изображена), а с корпусом t жестко связан индекс 3, по которому производится отсчет курса при изменении положения судна и жестко связанного с ним корпуса компаса.

Компасная жидкость на основе полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС-5 с введенной термостабилизирующей добавкой в виде полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС-1,5Р, обеспечивает работу морского магнитного компаса при температурах до минус 60°С. При этом все оптические свойства (прозрачность) полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС-5 сохраняются и обеспечивается снятие отсчетов в визуальном компасе непосредственно по шкале и индексу, а в оптическом компасе путем проецирования их изображения на экран.

Введение в состав компасной жидкости термостабилизирующей добавки в виде полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС-1,5Р позволяет сохранить температуру вспышки на уровне 100 Си увеличить температуру застывания до минус 80°С, а также стабилизировать кинематическую вязкость полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС-5, позволяющей сохранить постоянство вязкости компасной жидкости во всем диапазоне рабочих температур от 55°С до минус 60°С и следовательно, постоянство динамических характеристик магнитного чувствительного элемента во всем диапазоне рабочих температур от 55°С до минус 60°С.

По сравнению с известными устройствами изобретение обеспечивает: улучшение эксплуатационных характеристик морских компасов.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано в визуальных и оптических магнитных компасах. Сущность предлагаемого технического решения заключается в следующем. Магнитный компас содержит герметичный котелок, заполненный компасной жидкостью, размещенную внутри котелка шпильку с установленным на ней магнитным чувствительным элементом, при этом компасная жидкость содержит в своем составе 50% полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС-5 и 50% термостабилизирующей добавки в виде полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС-1,5Р. Техническим результатом изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик магнитных компасов. 1 ил.

Магнитный компас, содержащий герметичный котелок, заполненный компасной жидкостью, размещенную внутри котелка шпильку с установленным на ней магнитным чувствительным элементом, при этом компасная жидкость содержит в своем составе 50% полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС-5 и 50% термостабилизирующей добавки в виде полиметилсилоксановой жидкости типа ПМС-1,5Р.