Магнитный компас Советский патент 1980 года по МПК G01C17/02 

Изобретение относится к наЬигацио ному приборостроению и может быть ис пользовано в магнитных и индукционны компасах, а также в курсовых системах для гидроакустических станций. Известны электромагнитные компенЬаторы (ЭМК) для магнитных компасов состоящие из катушек Х(В), У(С), Z, создающих соответственно продольное поперечное и вертикальное компенсационные магнитные поля I. Эти компенсаторы устанавливаются вне нактоуза на значительных расстоя ниях от магнитного чувствительного элемента (МЧЭ) компаса, в связи с че имеют большие габариты, так как компенсационные поля, создаваемые ЭМК, обратно пропорциональны кубам рассто ний от катушек. ЭМК до МЧЭ. Наиболее близок к предлагаемому магнитный компас, содержащий ЭМК, вк чающий две пары горизонтальных катушек, симметрично расположенных относительно вертикали компаса, и одну вертикальную катушку. Одна пара гори зонтальных катушек Х(В) параллельна продольной оси корабля, другая Y(С) поперечно-й оси корабля. Оси катушек и Y не пересекают вертикальную ось компаса . Недостатком такого ЭМК Компаса является малая эффективность продольных Х(В) и поперечных Y(C) его катушек (совокупность продольных X и поперечных У катушек представляет собой ЭМК полукруговой электромагнитной девиации) , характеризуемая малым диапазоном компенсационных полей, создаваемых этими катушками на единицу их массы. Объясняется это следующими причинами. Так как центр МЧЭ компаса находится на перпендикулярах, восстановленных из середин катушек Х(В) и Y(C) ЭМК, то эти катушки создают в области МЧЭ минимальное дня данного расстояния R компенсационное поле, равное M/R, где М - магнитный момент к,атуш ки, R - расстояние между центрами катушки и МЧЭ (максимальное поле,равное 2M/R , имеет место при расположении МЧЭ на продолжении магнитных осей катушек). Кроме того, катушки Х(В) и Y(G) данного ЭМК, имеющие относительно малые диаметры по сравнению с длинами, обладают низкими значениями маг-нитных моментов на единицу массы. Увеличение .диаметров и сокращение длин катушек с целью повышения знача-. НИИ их магнитных моментов приводит к соответствующему увеличению разме ров нактоуза или к вынесению катуше за пределы нактоуза. Цель изобретения - повьяиение эффективности электромагнитного компенсатора путем увеличения пределов компенсации на единицу массы компен сатора. Поставленная цель достигается тем, что в магнитном компасе, содер жацем магнитный чувствительный элемент и электромагнитный компенсатор включающий катушки, установленные попарно симметрично относительно вертикали компаса, магнитные оси ка тушек размещены в плоскостях, прохо дящих через вертикаль компаса, и наклонены относительно нее в соответствии с формулой 0 arctg где О- - угол,отсчитываемый от вертикали компаса до направления магнитной оси катушки; - угол, отсчитываемый от вертикали компаса до направления линии, соединяющей цент ры катушки и магнитного чувствительного элемента. На фиг. 1 представлен общий вид компаса с ЭМК, на фиг. 2 - размещени катушек.. Магнитный компас содержит магнитн чувствительный элемент 1, который установлен в котелке 2 магнитного компаса и электромагнитный компенсатор 3, включающий две продольные ка тушки X 4 и две поперечные катушки Y 5. Положение катушек определяется углами Ч oтcчитывae ыми от вертикали компаса 6 до направления линий соединяющих центры катушек и магнит ного чувствительного элемента 1 (точ ка А фиг.2), причем магнитные оси катушек размещены в плоскостях, про ходящих через вертикаль компаса б, и наклонены относительно нее на углы е, отсчитываег ые от вертикали компаса до направления магнитных осе Катушек. Действительно, при расположении магнитных осей катушек ЭМК в плоскос ти, проходящей через вертикаль компаса (в отличие от известного, где магнитные оси катушек не пересекают вертикаль компаса и параллельны между собой), появляется возможность увеличить дис1метр и сократить длину катущек при тех же их массах без увеличения диаметра нактоуза,что позволяет пропорционально увеличению диаметра увеличить магнитный момент ЭМК, а, следовательно, и повысить его эффективность. При таком расположении катушек наклон на угол О их магнитных осей относительно вертикали в соответствии с приведенной формулой приводит к увеличению горизонтальной составляющей компенсационного магнитного поля, что также повыиаает эффективность ЭМК. Технико-экономическое преимущество предлагаемого изобретения состоит в повышении эффективности ЭМК, т.е. увеличении пределов компенсации девиации при неизменных, по сравнению с известным, массе ЭМК и диаметре нактоуза в области расположения ЭМК (или. в уменьшении массы ЭМК при неизменных пределах компенсации девиации) . Использование предлагаемого изобретения дает возможность уменьшить массу и габариты ЭКК, сократить затраты на материалы, идущие на изготовление катушек и нактоуза. Формула изобретения Магнитный компас, содержащий магнитный чувствительный элемент и электромагнитный компенсатор, включающий катушки, установленные попарно симметрично . относительно вертикали компаса, отли чающийс я тем, что, с целью повышения эффективности электромагнитного компенсатора путем увеличения пределов компенсации на единицу массы компенсатора, магнитные оси катушек размещены в плоскостях, проходящих через.вертикаль компаса, и наклонены относительно нее на угол, определяемый по формуле б circtg StgLp где 9 - угол, отсчитываемый от вертикали до направления магнитной оси катушки; . - угол, отсчитываемый от вертикали компаса до направления линии, соединяющей центры катушки и магнитного чувствительного элемента. Источники информации, принятые Bd внимание при экспертизе 1.Терехов И.И. Дегауссинг и девиация компасов. Морской транспорт , 1945, с. 63-79. 2,Патент ГДР 283323, кл. 42 С 43, 25.04.64 (прототип).