CN106568428A - 一种新型充液磁罗经 - Google Patents

Abstract

一种新型充液磁罗经，包括罗经玻璃1、玻璃压环2、玻璃密封垫3、罗经盆4、轴针5、罗经液6、浮室17、刻度盘18、磁钢16、充液孔12与充液螺塞13及密封圈11、配重14和常平架20。在罗经盆4内、浮室17的下方，有一个伞形罩8，该罩的尖端指向罗经盆4上部；在对本发明罗经盆4充液时，充入的罗经液6的体积小于罗经盆4内净空间体积，可在伞形罩8下部的顶尖处形成气室7，从而相当于在罗经盆内部设置了一个可伸缩的弹性空间。当环境温度变化时，该弹性空间可以补偿因温度变化导致的罗经液体积变化，避免其对罗盘工作造成不良影响。本发明简化了产品结构和制造复杂程度，因而可降低产品成本，简化制造工艺，提高生产效率。

Description

一种新型充液磁罗经

技术领域

本发明涉及航海仪器，特别涉及一种用于指示方向的磁罗经。

技术背景

现有的磁罗经，为了增加罗盘浮室的稳定性、减小其与轴针间的摩擦力，都会在封闭的罗经盆内充满罗经液。由于罗经盆材质与罗经液的热膨胀系数不同，因此在环境温度发生变化时，二者的体积变化也不同。当罗经盆体积增量大于罗经液体积增量时，封闭的罗经盆腔体内会形成真空，导致罗经液蒸发，产生气泡，影响罗经工作精度；反之，当罗经液体积增量大于罗经盆体积增量时，罗经盆内压力增加，对罗经盆构件及密封均产生不良影响。为了解决上述问题，人们设计了多种解决方案。其一是双室结构，即将罗经盆分为上下室，上下室之间用毛细管连通，上室安放罗盘并充满罗经液，下室也装有罗经液，但并不装满而保留一部分空气。当环境温度升高时，上室液体膨胀，一部分罗经液通过毛细管流到下室，使盆体不至于被胀裂。当环境温度下降时，上室液体收缩出现空隙，下室又通过毛细管向上室补充一部分液体，以免上室出现气泡。这种解决方案是行之有效的，但是产品结构复杂，使用维护工作量大，且制造成本高。常见的另一种解决方案是单室磁罗经，即罗经盆仅有一室，但在盆底设置波形膜片或弹性伸缩腔，以补偿由于温度变化导致的罗经液与罗经盆体积变化，避免气泡和胀盆的发生。这种方案也是有效的，但对于制造工艺有较高要求，产品制造费用也比较高。目前已经授权的中国专利200510036091.5《自动充液排气磁罗经》，则主要着眼于罗经盆内出现气泡之后，如何排除气泡，并未从原理上解决罗经内气泡产生的原因。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种结构简单、制造容易，同时又可以自动补偿罗经盆及罗经液因温度变化导致的体积增量差，避免罗经液气泡对罗盘工作的干扰，以及罗经液膨胀导致的罗经故障。

本发明的磁罗经基本结构与现有单室充液磁罗经基本相同，包括罗经玻璃、法兰、玻璃密封垫、罗经盆、轴针、浮室、刻度盘、磁钢、充液口及螺塞、密封圈、以及配重和常平架。本发明的特征在于，在罗经盆内浮室的下方，有一个伞形罩，该罩的尖端指向罗经盆上部；在对本发明罗经盆充液时，充入的罗经液体积等于罗经盆内净空间体积减去伞形罩内的部分体积。

按照上述技术解决方案，本发明罗经在充液时，充入的罗经液体积小于罗经盆内部的净空间体积。充液完成并用充液螺塞封闭罗经盆后，罗经盆内留有部分空气。将罗经盆翻转至正常工作位置时，由于空气比重低于罗经液，该部分空气会向上浮动。由于伞形罩的存在，该部分空气被阻滞在伞形罩下部的顶尖处形成气泡。由于磁罗经系安装在常平架上工作，可以始终保持水平，因此该气泡可以稳定保持在伞形罩下。相对于液体的不可压缩特性，气体具有良好的弹性。因此上诉伞形罩下部的气泡，即构成了罗经盆内部的一个可伸缩的弹性空间。当环境温度上升时，罗经盆内液体体积增大，盆内压力上升，上述气泡的弹性可以有效缓解系统压力对罗经盆密封和构件的作用力，保证罗经盆密封和构件的安全。当环境温度下降时，罗经盆内液体体积收缩，盆内密闭空间中的压力下降，此时气泡膨胀、体积增加，从而补偿由于温度降低导致的罗经液体积缩减，避免罗经盆内产生其他空泡，对罗盘工作造成不良影响。另一方面，由于液体对气体存在不同程度的溶解，当环境条件(温度、压力等)发生变化时，液体对气体的溶解度也会相应发生变化，此时溶解于液体的气体会发生逸出，在液体中形成气泡。因此，要保证封闭空间中的罗经液绝对不产生气泡，在理论上是不可能或十分困难的。本发明技术解决方案，主动在罗经液中预留了气泡，在罗经液中保留了一定的气液界面。由于气体逸出一般均发生于气液界面，因此，本发明技术解决方案同时还兼有收集因液体溶解度变化而逸出气体作用。

与现有双室-毛细管磁罗经以及单室-波纹板或伸缩腔磁罗经相比，本发明较大幅度地简化了产品结构和制造复杂程度，因而可以较大幅度降低产品成本，简化制造工艺，提高生产效率。与中国专利200510036091.5《自动充液排气磁罗经》相比，本发明除结构简单之外，还增加了主动防止气泡出现的功能，提高了产品的工作可靠性。

附图说明

图1为本发明磁罗经的剖视结构图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明技术方案做详细说明。

说明书附图中，玻璃压环2通过螺钉将罗经玻璃1、玻璃密封圈3与罗经盆4结合在一起，形成罗经盆上部密封。罗经盆4通过销轴螺钉19，安装在常平架20上，从而得以在工作时保持水平状态。浮室17上部安装有罗经刻度盘18，下部安装有磁钢16，浮室17通过下部锥型结构支撑在轴针5上。罗经液6为浮室17提供浮力和稳定性，辅助其精确工作。在罗经盆4的下部，安装有配重14，与常平架20一起帮助罗经盆4保持水平状态。罗经盆4的底部为倒锥形，带有螺纹的充液孔12位于倒锥形顶点，该口由螺塞13配合“0”型圈11封闭。罗经轴针5由一个与罗经盆4同轴的、中空的管状轴针支柱9支撑在罗经盆4的轴线上，该支柱的下端延伸至罗经盆4的底部，管状轴针支柱9的上部沿圆周开有孔15，下部沿圆周开有孔10；伞形罩8安装在轴针支柱9上位于轴针5以下的位置。

本发明磁罗经充液时，将罗经盆4翻转，(即玻璃压环2支撑在桌面上，罗经充液口12朝上)。旋开螺塞13，即可向罗经盆4内充入罗经液6。本发明的要点之一是，不将罗经液6完全充满罗经盆4的全部空间，即充液时，当液面高度距充液口下缘尚有一定距离时，即停止充液，并用螺塞13与“O”型圈11封闭充液口12。之后，将罗经盆4翻转至正常工作状态(水平状态)。于空气密度低于罗经液6的密度，因此原位于罗经盆充液口附近的空气，必然穿过罗经液上浮。中空的轴针管状支柱9，可以帮助上述空气到达其顶部，并通过其顶部的孔15进入伞形罩8的下部。由于伞形罩8的结构形式限制了该部分空气继续上浮，因此该部分空气即停留在伞形罩8的顶部形成气室7。由于罗经盆4安装在常平架19上，在工作时始终保持水平，因此气室7在伞形罩8与罗经液6的浮力的共同作用下，可以保持稳定存在。

本发明磁罗经在工作时如遇环境温度升高，罗经液6体积膨胀，此时罗经盆4的封闭空间内压力升高，由于空气所具有的弹性特性，气室7会受到压缩，从而缓解罗经盆4内部压力，保证罗经盆的密封及相关构件不受损坏；当环境温度降低时，罗经液6体积収缩，此时罗经盆4的密闭空间内压力下降，气室7体积膨胀，补偿由于温度下降造成的罗经液体积収缩，从而保证罗经液6可以充盈罗经盆4的内部空间，不会在浮室17及刻度盘18周边产生气泡，影响罗盘正常工作。

需要说明的是，本发明磁罗经在运输或使用过程中，可能会被不慎倒置或侧置，此时气室7中的空气由于浮力作用，可能会越过伞形罩8的边缘，进入罗经盆4的其他空间。这种情况下，只需将罗经盆4倒置(即恢复充液时的位置状态)，并静置片刻，分散在罗经盆内的空气，在浮力作用下，会向充液口12逐渐聚集，最终恢复充液时的状态。此时翻转罗经盆4至正常工作位置，即可将气室7恢复置于伞形罩8下面的正常工作位置。

Claims (5)

1.一种新型充液磁罗经，包括罗经玻璃1、玻璃压环2、玻璃密封垫3、罗经盆4、轴针5、罗经液6、浮室17、刻度盘18、磁钢16、充液孔12与螺塞13及密封圈11、配重14和常平架20。本发明的特征在于：在罗经盆4内、浮室17的下方，有一个伞形罩8，该罩的尖端指向罗经盆4上部；在对本发明罗经盆4充液时，充入的罗经液6的体积等于罗经盆4内净空间体积减去伞形罩8内的部分体积。

2.按照权利要求1所述的新型充液磁罗经，其特征在于：罗经盆4内部可以有一个与罗经盆4同轴的轴针支柱9，该支柱的下端延伸至罗经盆4的底部。

3.按照权利要求1及2所述的新型充液磁罗经，其特征在于：轴针支柱9可以是中空的管状支柱，其上下端管壁上可以有通孔10及14。

4.按照权利要求1所述的新型充液磁罗经，其特征在于：罗经盆4的底部可以是倒锥形的，充液孔12可以位于倒锥形的顶点。

5.按照权利要求1、2、3及4所述的新型充液磁罗经，其特征在于：伞形罩8可以安装在轴针支柱9上位于轴针5以下的位置。