|
Реферат на тему:
«Компас, історія його відкриття»
виконала:
Учениця 8 «В» класу
МОУ «ЗОШ» №90
Брусова Анна.
перевірила:
Валентина Василівна Пчелінцева
Златоуст 2010 рік
КОМПАС, прилад для визначення горизонтальних напрямків на місцевості. Застосовується для визначення напрямку, в якому рухається морське, повітряне судно, наземний транспортний засіб; напрямку, в якому йде пішохід; направлення на деякий об'єкт або орієнтир. Компаси поділяються на два основні класи: магнітні компаси типу стрілочних, якими користуються топографи і туристи, і немагнітні, такі, як гірокомпас і радіокомпас.
ІСПАНСЬКИЙ МОРСЬКИЙ КОМПАС, 1853
Картушка компаса. Для визначення напрямків в компасі є картушка (рис. 1) - кругова шкала з 360 поділами (відповідними одному кутовому градусу кожне), розміченими так, що відлік ведеться від нуля за годинниковою стрілкою. Напрямку на північ (норд, N, або С) зазвичай відповідає 0, на схід (ост, O, E, або В) - 90, на південь (південний, S, або Ю) - 180, на захід (вест , W, або З) - 270. Це головні компасні румби (сторони світу). Між ними розташовані «четвертні» румби: норд-ост, або С-В (45), південний схід, або Ю-В (135), південний захід, або Ю-З (225) і північний захід , або С-З (315). Між головними і четвертними розташовані 16 «основних» румбів, таких, як норд-норд-ост і норд-норд-вест (колись було ще 16 румбів, таких, як «норд-тінь-вест», називалися просто румбами).
МАГНІТНИЙ КОМПАС
Принцип дії. У приладі, що вказує напрямок, має бути якесь опорне напрямок, від якого відлічувалися б всі інші. У магнітному компасі таким напрямком служить лінія, що з'єднує Північний і Південний полюси Землі. В цьому напрямку сам собою встановлюється магнітний стрижень, якщо його підвісити так, щоб він міг вільно повертатися в горизонтальній площині. Справа в тому, що в магнітному полі Землі на магнітний стрижень діє вращающая пара сил, що встановлює його в напрямку магнітного поля. У магнітному компасі роль такого стрижня грає намагнічена стрілка, яка при вимірюванні сама встановлюється паралельно магнітному полю Землі.
Стрілочний компас. Це найпоширеніший вид магнітного компаса. Він часто застосовується в кишеньковому варіанті. У стрілочному компас (рис. 2) є тонка магнітна стрілка, встановлена вільно у своїй середній точці на вертикальній осі, що дозволяє їй повертатися в горизонтальній площині. Північний кінець стрілки позначений, і співвісно з нею закріплена картушка. При вимірі компас необхідно тримати в руці або встановити на штативі так, щоб площина обертання стрілки була строго горизонтальна. Тоді північний кінець стрілки буде вказувати на північний магнітний полюс Землі. Компас, пристосований для топографів, являє собою пеленгаторних прилад, тобто прилад для вимірювання азимута. Він зазвичай забезпечений зорової трубою, яку повертають до суміщення з потрібним об'єктом, щоб потім вважати по картушке азимут об'єкта.
Рідинний компас. Рідинний компас, або компас з плаваючою картушкой, - це найточніший і стабільний з усіх магнітних компасів. Він часто застосовується на морських судах і тому називається судновим. Конструкції такого компаса різноманітні; в типовому варіанті він представляє собою наповнений рідиною «казанок» (рис. 3), в якому на вертикальній осі закріплена алюмінієва картушка. По різні боки від осі до картушке знизу прикріплені пара або дві пари магнітів. У центрі картушки є порожнистий півсферичний виступ - поплавок, що послабляє тиск на опору осі (коли казанок наповнений компасної рідиною). Ось картушки, пропущена через центр поплавка, спирається на кам'яний подпятник, виготовлений зазвичай з синтетичного сапфіра. Підп'ятник закріплений на нерухомому диску з «курсової рисою». У нижній частині казанка є два отвори, через які рідина може переливатися в камеру розширення, компенсуючи зміни тиску і температури.
Мал. 3. рідинні (СУДОВОЙ) КОМПАС, найточніший і стабільний з усіх видів магнітного компаса. 1 - отвори для переливу компасної рідини при її розширенні; 2 - заливальна пробка; 3 - кам'яний подпятник; 4 - внутрішнє кільце універсального шарніра; 5 - картушка; 6 - скляний ковпак; 7 - маркер курсової риси; 8 - вісь картушки; 9 - поплавок; 10 - диск курсової риси; 11 - магніт; 12 - казанок; 13 - розширювальна камера.
Картушка плаває на поверхні компасної рідини. Рідина, крім того, заспокоює коливання картушки, що викликаються хитавицею. Вода не годиться для суднового компаса, так як вона замерзає. Використовується суміш 45% етилового спирту з 55% дистильованої води, суміш гліцерину з дистильованою водою або Високочистий нафтової дистилят.
Казанок компаса відлитий з бронзи і забезпечений скляним ковпаком з ущільненням, що виключає можливість протікання. У верхній частині казанка закріплено Азімутная, або пеленгаторних, кільце. Воно дозволяє визначати напрямок на різні об'єкти щодо курсу судна. Казанок компаса закріплено в своєму підвісі на внутрішньому кільці універсального (карданного) шарніра, в якому він може вільно повертатися, зберігаючи горизонтальне положення, в умовах качки.
Казанок компаса закріплюється так, що його спеціальна стрілка або мітка, звана курсової, або чорна лінія, звана курсової рисою, вказує на ніс судна. При зміні курсу судна картушка компаса утримується на місці магнітами, незмінно зберігають свій напрямок північ - південь. По зсуву курсової мітки або риси щодо картушки можна контролювати зміни курсу.
рідинні КОМПАС
ПОПРАВКА КОМПАСА
Поправкою компаса називається відхилення його показань від істинного півночі (півночі). Її причини - девіація магнітної стрілки і магнітне схилення.
Девіація. Компас показує на т.зв. компасний, а не на магнітний норд (північний магнітний полюс), і відповідна кутова різниця напрямків називається девіацією. Вона обумовлена наявністю місцевих магнітних полів, що накладаються на магнітне поле Землі. Місцеве магнітне поле можуть створювати корпус судна, вантаж, великі маси залізних руд, розташовані неподалік від компаса, і інші об'єкти. Правильний напрямок отримують, враховуючи в показаннях компаса поправку на девіацію.
Судновий магнетизм. Місцеві магнітні поля, створювані корпусом судна і охоплюються поняттям суднового магнетизму, діляться на змінні і постійні. Змінний судновий магнетизм наводиться в сталевому корпусі судна магнітним полем Землі. Напруженість змінного суднового магнетизму змінюється в залежності від курсу судна і від географічної широти. Постійний судновий магнетизм наводиться в процесі побудови судна, коли під впливом вібрації, спричиненої, наприклад, операціями клепки, сталева обшивка стає постійним магнітом. Напруженість і полярність (напрямок) постійного суднового магнетизму залежать від місця розташування (широти) і орієнтації корпуса судна в період його збирання. Постійний магнетизм частково втрачається після спуску судна на воду і після того, як воно побуває в бурхливому морі. Крім того, він дещо змінюється в процесі «старіння» корпусу, але його зміни суттєво зменшуються після експлуатації судна протягом року.
Судновий магнетизм можна розкласти на три взаємно перпендикулярні компоненти: подовжню (щодо судна), поперечну горизонтальну і поперечну вертикальну. Відхилення магнітної стрілки, обумовлені судновим магнетизмом, коригують, поміщаючи біля компаса постійні магніти, паралельні цим компонентам.
Нактоуз. Судновий компас зазвичай встановлюється в універсальному шарнірі на спеціальній підставці, званої нактоуз (рис. 4). Нактоуз жорстко і надійно прикріплюється до палубі судна, зазвичай на середньої лінії останнього. На нактоуз встановлюються також магніти, що компенсують вплив суднового магнетизму, і закріплюється захисний ковпак для компаса з внутрішнім освітлювачем картушки. Раніше нактоуз виконувався у вигляді різьбленої фігури з дерева, але на сучасних судах це просто циліндричний стенд.
Мал. 4. нактоуз, підставка для суднового компаса. Четвертні сфери і курсової магніт компенсують вплив суднового магнетизму. 1 - курсової магніт; 2 - маркер курсової риси; 3 - захисний ковпак; 4 - четвертна сфера; 5 - казанок компаса; 6 - магніти.
Магнітне відхилення. Магнітне відхилення - це кутова різниця між магнітним і дійсним північчю, обумовлена тим, що магнітний північний полюс Землі зміщений на 2100 км щодо істинного, географічного.
Карта відмін. Магнітне відхилення змінюється за часом і від точки до точки на земній поверхні. В результаті вимірювань магнітного поля Землі отримані карти відміни, які дають величину магнітного схилення і швидкість його зміни в різних районах. Контури нульового магнітного відхилення на таких картах, які виходять із північного магнітного полюса, називаються агоніческімі лініями або агонії, а контури рівного магнітного відхилення - ізогоніческімі або ізогон.
Облік поправки компаса. В даний час знаходить застосування цілий ряд різних способів обліку поправки компаса. Всі вони однаково хороші, а тому досить привести для прикладу лише один, прийнятий в ВМС США. Девіації і магнітні відміни на схід вважаються позитивними, а на захід - негативними. Обчислене за такими формулами:
Магн. напр. Комп. напр. Девіація,
Комп. напр. Магн. напр. Схиляння.
ЛІТЕРАТУРА
Кожухов В.П. та ін. Магнітні компаси. М., 1981
Нечаєв П.А., Григор'єв В.В. Магнітно-компасний справу. М., 1983
Дегтерев Н.Д. Стрілочні магнітні компаси. Л., 1984
|