RU2093792C1

RU2093792C1 - Magnetic compass

Info

Publication number: RU2093792C1
Application number: RU95114706A
Authority: RU
Inventors: Л.А. Кардашинский-Брауде; Г.Ф. Казакова; В.Ф. Уланов; А.Ю. Клейман
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "КОРН"
Priority date: 1995-08-15
Filing date: 1995-08-15
Publication date: 1997-10-20

Abstract

FIELD: navigation instrumentation engineering. SUBSTANCE: magnetic compass includes hermetic bowl filled with compass fluid; compass pin holding the magnetic sensitive element is located inside bowl. Compass fluid consists of distilled water and ethylene glycol; besides that component is introduced in compass fluid to prevent growth of microorganism. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано в визуальных и оптических магнитных компасах. The invention relates to the field of navigation instrumentation and can be used in visual and optical magnetic compasses.

Известны магнитные компасы, например, морской магнитный компас УКП-М, котелок которого заполнен компасной жидкостью раствором этилового спирта в дистиллированной воде крепостью 43^o. Жидкость такого состава не замерзает при температуре до минус 26^oC. [1, с. 155]
Известен также морской магнитный компас с оптической системой передачи КМО-Т, котелок которого заполнен компасной жидкостью, представляющей собой 64% водный раствор гидролизного спирта.Magnetic compasses are known, for example, UKP-M marine magnetic compass, the pot of which is filled with a compass liquid with a solution of ethyl alcohol in distilled water with a strength of 43 ^o . A liquid of this composition does not freeze at temperatures up to minus 26 ^o C. [1, p. 155]
Also known is a marine magnetic compass with an optical transmission system KMO-T, the pot of which is filled with a compass liquid, which is a 64% aqueous solution of hydrolysis alcohol.

Достоинством использования водноспиртовых растворов в магнитных компасах является их дешевизна. Однако эти жидкости обладают существенным недостатком
химической активностью, в частности в отношении современных материалов - пластмасс (например, органического стекла), резины, красок, что ограничивает выбор материалов для изготовления компаса. Другим существенным недостатком использования водноспиртовых растворов в качестве компасной жидкости является психологический фактор соблазн возможности использования в производственных условиях изготовителями, а при эксплуатации членами команды судов компасной жидкости, как алкогольного напитка, что нередко приводит к выходу из строя компаса и невозможности его эксплуатации.The advantage of using water-alcohol solutions in magnetic compasses is their low cost. However, these liquids have a significant drawback.
chemical activity, in particular in relation to modern materials - plastics (for example, organic glass), rubber, paints, which limits the choice of materials for making the compass. Another significant drawback of using water-alcohol solutions as a compass fluid is the psychological factor that tempts manufacturers to use compass fluids as an alcoholic beverage when the crew members operate, which often leads to failure of the compass and its inability to operate.

Известны также магнитные компасы, например, компасы для малых судов и спасательных шлюпок типа КМ100-1 и КМ100-2, котелки которых заполнены кремнийорганической жидкостью нетоксичной полиметилсилоксановой жидкостью [1, с. 166, 167]
Достоинство использования кремнийорганических жидкостей в отсутствии их взаимодействия с пластмассами, например, с органическим стеклом (полиметилметакрилатом). Однако имеют место существенные недостатками использования кремнийорганических жидкостей, которые заключаются:
в неустойчивости жидкости при воздействии солнечной радиации, в частности, имеет место окрашивание, потемнение прозрачной бесцветной жидкости, что приводит к выходу из строя компаса;
в высокой стоимости жидкости, что приводит к значительному удорожанию магнитного компаса;
единственным изготовителем кремнийорганических жидкостей в настоящее время является завод "Кремнийполимер", г. Запорожье, Украина. В связи с этим имеют место значительные трудности обеспечения российских предприятий указанной жидкостью.Magnetic compasses are also known, for example, compasses for small vessels and lifeboats of the type KM100-1 and KM100-2, the bowlers of which are filled with an organosilicon liquid with a non-toxic polymethylsiloxane liquid [1, p. 166, 167]
The advantage of using organosilicon liquids in the absence of their interaction with plastics, for example, with organic glass (polymethyl methacrylate). However, there are significant disadvantages of using organosilicon liquids, which are:
in the instability of the liquid when exposed to solar radiation, in particular, coloring, darkening of a transparent, colorless liquid takes place, which leads to failure of the compass;
in the high cost of the liquid, which leads to a significant increase in the cost of the magnetic compass;
currently the only manufacturer of organosilicon liquids is the Kremniypolymer plant, Zaporizhia, Ukraine. In this regard, there are significant difficulties in providing Russian enterprises with the indicated liquid.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является морской магнитный компас [2] содержащий герметичный котелок, заполненный рабочей жидкостью и выполненный с белым покрытием внутренних стенок, нейтральным к рабочей жидкости, и установленную внутри котелка шпильку с размещенными на ней уравновешенными картушкой и поплавком, покрытие внутренних стенок котелка выполнено в виде слоя водостойкой краски, а рабочая жидкость выполнена в виде дистиллированной воды, настоянной на кремне. Кроме того, поскольку вода замерзает при температуре 0^oC, а по нормативным документам Регистра мореплавания РФ, регламентирующим условия эксплуатации компасов, последние должны работать до температур минус 30^oC (и ниже), в состав рабочей жидкости магнитного компаса по патенту N 2010160, введен антифриз "Тосол".Closest to the proposed invention in technical essence is a marine magnetic compass [2] containing a sealed bowler filled with a working fluid and made with a white coating of the inner walls, neutral to the working fluid, and a pin mounted inside the kettle with a balanced card and float placed on it, coating The inner walls of the pot are made in the form of a layer of waterproof paint, and the working fluid is made in the form of distilled water infused with flint. In addition, since water freezes at a temperature of 0 ^o C, and according to the regulatory documents of the Maritime Register of the Russian Federation, regulating the operating conditions of compasses, the latter should work up to temperatures of minus 30 ^o C (and lower), as part of the working fluid of the magnetic compass according to patent N 2010160, antifreeze "Tosol" is entered.

Основной компонентой "Тосола" является этиленгликоль органическое соединение, водные растворы которого замерзают при отрицательных температурах, понижающихся с увеличением концентрации этиленгликоля. The main component of Tosol is an ethylene glycol organic compound, the aqueous solutions of which freeze at negative temperatures, decreasing with increasing concentration of ethylene glycol.

Основными недостатками известного морского магнитного компаса [2] является отсутствие защиты рабочей жидкости от возможности развития в ней биологически активных микроорганизмов в процессе эксплуатации компаса, так как только настаивание дистиллированной воды на кремне без принятия дополнительных мер не обеспечивает стерильности жидкости. The main disadvantages of the known marine magnetic compass [2] is the lack of protection of the working fluid from the possibility of the development of biologically active microorganisms in it during the operation of the compass, since only infusion of distilled water on the flint without additional measures does not ensure sterility of the fluid.

На предприятии АО "Штурманские приборы" были проведены длительные испытания известного компаса [2] заполненного компасной жидкостью. Испытания закончились с отрицательным результатом. At the enterprise of JSC Shturmanskie Pribory, lengthy tests of a well-known compass [2] filled with compass liquid were carried out. The tests ended with a negative result.

Развитие биологических процессов в компасной жидкости вызывает:
помутнение жидкости нарушение ее прозрачности, что затрудняет или исключает возможность снятия отсчетов со шкалы магнитного чувствительного элемента как в визуальных, так и в оптических компасах,
увеличение вязкости жидкости, что может привести к ухудшению динамических качеств магнитного чувствительного элемента и увеличению погрешностей магнитного компаса, что ухудшает эксплуатационные качества компаса.The development of biological processes in a compass fluid causes:
turbidity of the liquid, violation of its transparency, which complicates or excludes the possibility of taking readings from the scale of the magnetic sensing element in both visual and optical compasses,
an increase in the viscosity of the liquid, which can lead to a deterioration in the dynamic properties of the magnetic sensitive element and an increase in the errors of the magnetic compass, which affects the performance of the compass.

Основной задачей, на решение которой направлено изобретение, является исключение возможности развития в компасной жидкости биологических процессов
микроорганизмов.The main task to which the invention is directed is to exclude the possibility of the development of biological processes in the compass fluid
microorganisms.

Для решения указанной задачи в магнитный компас, содержащий герметичный котелок, заполненный компасной жидкостью, размещенную внутри котелка шпильку с установленными на ней магнитным чувствительным элементом, при этом компасная жидкость содержит дистиллированную воду и этиленгликоль CH₂OHCH₂OH, в компасную жидкость введены компоненты, препятствуюие развитию микроорганизмов. Например, толулол C₆H₅CH₃ в количестве (0,01-0,02)% по объему, формалин или другие.To solve this problem, in a magnetic compass containing an airtight pot filled with compass fluid, a pin placed inside the pot with a magnetic sensing element installed on it, the compass fluid contains distilled water and CH ₂ OHCH ₂ OH ethylene glycol, and the development of microorganisms. For example, toluene C ₆ H ₅ CH ₃ in an amount of (0.01-0.02)% by volume, formalin or others.

Предлагаемый магнитный компас представлен на фиг. 1. The proposed magnetic compass is shown in FIG. one.

На фигуре изображен общий вид компаса в разрезе. The figure shows a General view of the compass in section.

Предлагаемый магнитный компас содержит герметичный корпус 1, заполненный компасной жидкостью 2, шпильку 3, магнитный чувствительный элемент 4. Компасная жидкость 2 содержит дистиллированную воду, этиленгликоль и компоненту, препятствующую развитию биологических процессов микроорганизмов, например, толуол, формалин или другие. The proposed magnetic compass contains a sealed housing 1 filled with compass liquid 2, a pin 3, a magnetic sensing element 4. Compass liquid 2 contains distilled water, ethylene glycol and a component that impedes the development of biological processes of microorganisms, for example, toluene, formalin or others.

Количественное соотношение компонентов, входящих в состав компасной жидкости, определяется предельной отрицательной температурой эксплуатации компаса, при которой компас должен сохранять работоспособность, в зависимости от широтной зоны плавания судов различных классов. The quantitative ratio of the components that make up the compass liquid is determined by the maximum negative operating temperature of the compass, at which the compass must remain operational, depending on the latitudinal navigation zone of ships of various classes.

Пример. Example.

1 вариант при предельной температуре эксплуатации минус 30^oC состав жидкости определяется соотношением (по объему)
этиленгликоля 45%
толуола (0,01-0,02)%
дистиллированная вода остальное (54,99-54,98)%
2 вариант при предельной температуре эксплуатации минус 40^oC
этиленгликоля 55%
толуола (0,01-0,02)%
дистиллированная вода остальное (44,99-44,98)%
3 вариант при предельной температуре эксплуатации минус 50^oC
этиленгликоля 60%
толуола (0,01-0,02)%
дистиллированная вода остальное (39,99-39,98)%
Предлагаемое устройство работает следующим образом.1 option at the maximum operating temperature minus 30 ^o C the composition of the liquid is determined by the ratio (volume)
ethylene glycol 45%
toluene (0.01-0.02)%
distilled water the rest (54.99-54.98)%
Option 2 at the maximum operating temperature minus 40 ^o C
ethylene glycol 55%
toluene (0.01-0.02)%
distilled water the rest (44.99-44.98)%
Option 3 at the maximum operating temperature minus 50 ^o C
ethylene glycol 60%
toluene (0.01-0.02)%
distilled water the rest (39.99-39.98)%
The proposed device operates as follows.

Магнитный чувствительный элемент 4, опирающийся на шпильку 3, сохраняет неизменным свое положение относительно магнитного меридиана. На магнитном чувствительном элементе имеется шкала (на фиг. 1 не изображена), а с корпусом 1 жестко связан индекс (на фиг. 1 не показан), по которому производится отсчет курса при изменении положения судна и жестко связанного с ним корпуса компаса. Компасная жидкость благодаря наличию этиленгликоля обеспечивает работу комплекса при низких температурах, например, до минус 30^oC и ниже. Благодаря наличию компоненты, препятствующей развитию микроорганизмов в жидкости (например, толуола, формалина или др.), жидкость сохраняет свою прозрачность, что обеспечивает снятие отсчетов в визуальном компасе непосредственно по шкале и индексу, а в оптическом компасе путем проецирования их изображения на экран. Кроме того, отсутствие биологических процессов в жидкости позволяет сохранить постоянство вязкости компасной жидкости при данной температуре, а следовательно, постоянство динамических характеристик магнитного чувствительного элемента при постоянной температуре.The magnetic sensing element 4, supported by the pin 3, keeps its position unchanged relative to the magnetic meridian. On the magnetic sensor there is a scale (not shown in FIG. 1), and an index (not shown in FIG. 1) is rigidly connected to the hull 1, according to which the course is counted when the position of the vessel and the compass hull rigidly connected to it are measured. Compass fluid due to the presence of ethylene glycol ensures the operation of the complex at low temperatures, for example, to minus 30 ^o C and below. Due to the presence of a component that impedes the development of microorganisms in a liquid (e.g., toluene, formalin, etc.), the liquid retains its transparency, which provides for taking readings in the visual compass directly on the scale and index, and in the optical compass by projecting their images onto the screen. In addition, the absence of biological processes in the liquid allows to maintain the constancy of the viscosity of the compass liquid at a given temperature, and therefore, the constancy of the dynamic characteristics of the magnetic sensor at a constant temperature.

По сравнению с известными устройствами изобретение обеспечивает:
возможность использования в конструкции компаса современных дешевых материалов пластмасс,
снижение стоимости изготовления компаса,
улучшение эксплуатационные характеристики компаса;
Изобретение улучшает эксплуатационные характеристики компаса за счет исключения возможности развития биологических процессов микроорганизмов в компасной жидкости, препятствуя тем самым помутнению жидкости, а также изменению ее вязкости.Compared with known devices, the invention provides:
the possibility of using modern cheap plastic materials in the compass design,
Compass manufacturing cost reduction
improved compass performance;
The invention improves the performance of the compass by eliminating the possibility of the development of biological processes of microorganisms in the compass fluid, thereby preventing turbidity of the fluid, as well as a change in its viscosity.

Claims

1. A magnetic compass containing a sealed pot filled with compass fluid, a hairpin placed inside the pot with a magnetic sensor installed on it, the compass fluid containing distilled water and ethylene glycol CH ₂ ONSH ₂ OH, characterized in that a component is introduced into the compass fluid, inhibiting the development of microorganisms.

2. The compass according to claim 1, characterized in that the component that impedes the development of microorganisms is toluene C ₆ H ₅ CH ₃ .