Магнитный компас Советский патент 1986 года по МПК G01C17/02 

1

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано как в путевых и дистанционных компасах, так и компасах с оптической передачей показаний курса.

Цель изобретения - повьшение надежности компаса и точности его показаний.

1а фиг. 1 изображен компас, общий вид, в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид снизу, с частичным вырезом крьпики, закрывающей промежуточную камеру; на фиг. 3 - клапан в разрезе; на фиг. 4 - то же, вид сверху.

Предлагаемый магнитньй компас содержит корпус 1, внутри которого размещены три камеры: рабочая камера 2, промежуточная камера 3 и компенсационная камера 4, причем две последние камеры выполняют роль компенсатора температурных изменений объема жидкости. Рабочая камера 2 и промежуточная 3 полностью заполнены компасной жидкостью, а компенсационная камера 4 - частично жидкостью и частично сжатым газом.

Нижняя часть корпуса перед заполнением камер жидкостью герметично закрыта стеклом 5 и кольцом 6. Внутри рабочей камеры 2 установлена опора 7, на которой вращается магнито- чув ствительный элемент 8.

В компенсационной камере 4 установлена Т-образная трубка 9, соединя- 1ощая жидкость между камерами 3 и 4. Нижний конец трубки 9 постоянно находится в жидкости компенсационной камеры 4 и меняет ее уровень в зависимости от температуры окружающей среды.

Промежуточная камера 3 закрыта крышкой 10 и соединена.с рабочей камерой 2 клапаном 11, выполненным в виде лабиринта капиллярных каналов. Клапан 11 (фиг. 3 и 4), располо женный между рабочей камерой 2 и про межуточной камерой 3, состоит из стойки 12, втулки 13, крышки 14 и фланца 15. Стойка 12 имеет одно капиллярное отверстие 16, соединенное лабиринтовыми каналами 17 того же сечения, что и отверстие 16. В крышке 14 предусмотрены два отверстия, через которые жидкость промежуточной камеры 3 и компенсационной ка меры 4 соединена с рабочей камерой

2033632

2, при этом воздух через лабиринт капиллярных каналов в рабочую камеру 2 не проникает.

Заполнение всех камер компаса

5 производится мерным количеством жидкости из расчета сохранения в компенсационной камере при атмосферном давлении определенного объема газа. Для ускоренного заполнения промежу точной камеры 3 и частично компенсационной камеры 4 предусмотрены резьбовые про.бки 18, причем заполнение трех камер (рабочей, промежуточной и компенсационной) производится при

15 открытом клапане 19, соедршяющем компенсационную камеру 4 с атмосферой. Первоначально заливка камер жидкостью производится через открытый верх корпуса самотеком на 2/3

20 объема рабочей камеры 2, после заполнения промежуточной камеры 3 жидкостью клапан 19 и две пробки 18 закрываются, устанавливается на опору 7 магнитный чувствительный эле25 мент 8, верхняя- часть корпуса герме- тично закрывается стеклом 20 и колтз- цом 21.

Для окончательного заполнения рабочей камеры 2 жидкостью корпус 1

30 устанавливается на ребро втулкой 22 вверх и через отверстие во втулке производится дозаливка жидкости в рабочую камеру 2 самотеком до полного удаления воздушных пузырьков из

3 нее. Отверстие во втулке герметично закрывается пробкой 23.

Для создания избыточного давления внутри корпуса через клапан 19 вводится под давлением дополнительиог

40 количество жидкости непосредстзен- но в компенсационную камеру 4, в результате чего газовый объем в ней сжимается.

Для герметичности клапана 19

45 входное отверстие закрывается резьбовой пробкой 24. Температурное изменение объема жидкости при постоянстве объема рабочей камеры 2 ска.зы- вается только на изменении положения

5Q поверхности жидкости в компенсацио -:- ной камере 4, при этом жидкость воздействует на газовый объем как поршень.

Внутреннее давление между камераJ5 ми уравнивается через клапан 11, эффективно выполняющий также роль затвора от проникновения газовых пузырьков в рабочую камеру 2. В рабочем положении компаса Т-образная трубка 9 является не только соедини тельным звеном между жидкостью промежуточной камеры 3 и жидкостью компенсационной камеры 4, но и вьшолняет роль водяного затвора от проникновения газа в камеру 3. При поворотах корпуса вверх дном верхний конец Т-образной трубки 9 погружается в жидкость и опять выполняет функцию водяного затвора.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При нормальной температуре (18-20°С) жидкость в трех камерах - рабочей 2, промежуточной 3 и компенсационной 4 будет находиться под избыточным давлением. При предельной положительной температуре жидкость в рабочей, промежуточной и компенсационной камерах расширяется, при этом ее уровень в компенсационной камере 4 повьшается, сжимая газовый объем над нею, что приводит к повьш1ению давления на жидкость во всех трех камерах компаса. При предельном понижении температуры (-55 с) жидкость в рабочей, промежуточной и компенсационной камере 4 сжимается, ее уровень понижается и по1П1жается давление жидкости в рабочей камере, при этом происходит интенсивное выделение растворенного в жидкости газа и его испарения с открытой поверхности жидкости в газо10

15

2033634

вый объем компенсационной камеры, т.е. жидкость дегазируется.

Это явление исключает выделение газовых пузырьков в рабочей камере 5 2 и зоне магнитного чувствительного элемента 8 при температуре ниже-40 С. Объем рабочей камеры 2, как и объем находящейся в ней жидкости постоянен при любом изменении температуры, и весь процесс компенсации температурного изменения объема жидкости практически осуществляется в зоне промежуточной и компенсационной камер, при этом наличие клапана 11 исключает проникновение газа в рабочую камеру 2 из промежуточной, камеры 3.

Введение в устройство Т-образной трубки 9, позволяет при переворотах компаса ограничить проникновение газа в промежуточную камеру 3 благодаря тому, что жидкость, заполняя верхнюю часть корпуса, вновь контактирует с Т-образной трубкой 9 через верхний его конец, а проникновение небольшого количества газа в промежуточную камеру 3 и наличие в камере кармана (выступа) не позволяет ему проникнуть в рабочую камеру, хотя имеется и вторая надежная преграда клапан 11.

Аналогичная картина возникновения и при сильной вибрации, качке, ударах и т.п., при этом при рабочем пололсении корпуса газовые пузырьки из промежуточной камеры 3 вновь ухо20

25

30

35

дят через Т-образную трубку в компенсационную камеру 4,

13 /

.

Фаг.

Редактор Л. Зайцева

Составитель В. Агапова

Техред О.ВаигишинаКорректор Л. Патай

8407/44Тираж 650Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета:СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4