La bàn từ hàng hải

c la bµn NL. Gäi hîp lùc lµ H’N ta cã: H’N = λHcosδN + D’λHcosδN + B’λH (4.1) Trong ®ã: δN lµ ®é lÖch trªn h−íng 0 o. H’N = λ(1+D’)HcosδN + B’λH (4.2) C’λH B’λH Nd Nd H×nh 4.13 δS NL B’λH C’λH D’λH δ NL D’λH b c Hîp lùc H’N ®o ®−îc b»ng m¸y ®o tõ lùc Cologga. Nh−ng trÞ sè lùc B’λH kh«ng x¸c ®inh ®−îc trong H’N nªn B’λH ch−a ®−îc khö. + §Ó tiÕp tôc tiÕn hµnh ta dÉn tµu ®i h−íng HL = 180o, c¸c lùc t¸c dông nh− h×nh 4.13b: Ch−¬ng 4 ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch la bµn tõ 99 §Ó x¸c ®Þnh hîp lùc t¸c dông vµo kim la bµn ta chiÕu c¸c lùc lªn h−íng b¾c la bµn NL. Gäi hîp lµ H’S ta cã: H’S = λHcosδS + D’λHcosδS - B’λH (4.3) H’S = λ(1+D’)HcosδS - B’λH (4.4) Trong ®ã: δS lµ ®é lÖch trªn h−íng 180 o. Hîp lùc H’S ®o ®−îc b»ng m¸y ®o Cologga, nh−ng trÞ sè B’λH kh«ng x¸c ®Þnh ®−îc trong H’S nªn ch−a khö ®−îc B’λH. +NhËn xÐt: - Nh×n vµo hai ®a gi¸c lùc h×nh (a) vµ (b) ta thÊy chóng cã c¹nh t−¬ng øng tû lÖ vµ b»ng nhau chøng tá ®é lÖch NSSN δδδ == hay λ(1+D’)HcosδN = λ(1+D’)HcosδS = λ(1+D’)HcosδNS. - Tõ biÓu thøc (4.3) vµ (4.4) ta thÊy khi khö B’λH tøc lµ B’λH = 0 th× lùc tæng hîp H’N vµ H’S cã gi¸ trÞ b»ng nhau. H’N = H’S = λ(1+D’)HcosδNS hay nãi c¸ch kh¸c b»ng c¸ch nµo ®ã ta ®−a H’N vµ H’S vÒ gi¸ trÞ trung b×nh NS SN tb HD HH H δλ cos)'1( 2 '' ' += + = th× B’λH ®· ®−îc khö. Trong thùc tiÔn hµng h¶i ng−êi ta sö dông m¸y Cologga ®Ó lµm triÖt tiªu H’tb, ®Ó ë trªn la bµn chØ cßn l¹i lùc B’λH. Lùc B’λH ®−îc khö b»ng c¸ch sö dung nam ch©m khö däc. 4.6.1.2 C¸c b−íc tiÕn hµnh: gåm 4 b−íc: - DÉn tµu ®i h−íng la bµn HL = 0 o, dïng m¸y Cologga ®o H’N - DÉn tµu ®i h−íng la bµn HL =180 o, dïng m¸y Cologga ®o H’S - TÝnh NS SN tb HD HH H δλ cos)'1( 2 '' ' += + = - §Æt nam ch©m ®o n»m ngang trªn gi¸ cña m¸y Cologga vÒ vÞ trÝ H’tb ë th−íc ®o bªn tr¸i. - §iÒu chØnh nam ch©m däc trong th©n la bµn ®Ó mÆt sè la bµn quay ®i 90o vµ ghi vÞ trÝ ®Æt nam ch©m däc th× viÖc khö B’λH hoµn thµnh. Ch−¬ng 4 ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch la bµn tõ 100 4.6.2 Ph−¬ng ph¸p C«l«ngga khö ®é lÖch b¸n vßng C'λH . 4.6.2.1 Nguyªn lý + DÉn tµu ®i h−íng la bµn HL = 90o. C¨n cø vµo h−íng vµ ®é lín cña c¸c lùc ®é lÖch, ta x©y dùng ®−îc ®a gi¸c lùc nh− h×nh 4.14. Gi¶ thiÕt lùc A’λH = 0 vµ E’λH = 0. §Ó x¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn kim la bµn ta chiÕu c¸c lùc thµnh phÇn lªn h−íng b¾c la bµn NL. Gäi hîp lùc lµ H’E. Ta cã: H’E = λHcosδE - D’λHcosδE - C’λH H’E = λ(1- D’)HcosδE - C’λH (4.5) -Hîp lùc H’E cã thÓ ®o ®−îc b»ng m¸y Cologga. Nh−ng trÞ sè cña lùc C’λH kh«ng x¸c ®Þnh ®−îc trong H’E nªn C’λH ch−a ®−îc khö. + ®Ó tiÕp tôc tiÕn hµnh ta dÉn tµu ®i h−íng HL = 270o c¸c lùc t¸c dông nh− h×nh (d). §Ó x¸c ®Þnh hîp lùc t¸c dông vµo kim la bµn ta chiÕu c¸c lùc lªn h−íng b¾c la bµn NL. Gäi hîp lùc lµ H’W. Ta cã: H’W = λHcosδW - D’λHcosδW + C’λH H’W = λ(1- D’)HcosδW + C’λH (4.6) Hîp lùc H’W ®o ®−îc b»ng m¸y C« l«ng ga nh−ng C’λH ch−a ®−îc khö. + NhËn xÐt: -Tõ hai ®a gi¸c lùc (c) vµ (d) ta thÊy chóng cã c¹nh t−¬ng øng tû lÖ vµ b»ng nhau nªn EWWE δδδ == Hay λ(1-D’)HcosδE = λ(1-D’)HcosδW = λ(1-D’)HcosδEW. (4.7) H×nh 4.14 NL δW Nd δE Nd C’λH NL λH B’λH D’λH B’λH C’λH D’λH λH H’E H’W d c Ch−¬ng 4 ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch la bµn tõ 101 - §Ó khö C’λH ta céng ph−¬ng tr×nh (4.5) vµ (4.6) khi ®ã C’λH bÞ triÖt tiªu th× lùc H’E vµ H”W cã gi¸ trÞ b»ng nhau: H’E = H’W = λ(1-D’)HcosδEW . Hay nãi c¸ch kh¸c b»ng ph−¬ng ph¸p nµo ®ã ta ®−a H’E vµ H’W vÒ gi¸ trÞ trung b×nh EW WE tb HD HH H δλ cos)'1( 2 '' '' −= + = th× C’λH ®· ®−îc khö. Qua h×nh (c) vµ (d) ta rót ra mét kÕt luËn lµ: NÕu b»ng c¸ch nµo ®ã triÖt tiªu mÊt thµnh phÇn EWtb HDH δλ cos)'1('' −= th× trªn la bµn chØ cßn l¹i lùc C’λH t¸c dông. V× vËy trong thùc tiÔn trong hµng h¶i ng−êi ta dïng m¸y Cologga ®Ó triÖt tiªu H”tb ®Ó trªn la bµn chØ cßn l¹i lùc C’λH. Lùc C’λH sÏ ®−îc khö b»ng c¸ch sö dông cÆp nam ch©m khö ngang ®Æt trong th©n la bµn. 4.6.2.2 C¸c b−íc tiÕn hµnh: gåm 4 b−íc. -DÉn tµu ®i h−íng HL = 90o dïng m¸y ®o tõ lùc ®o H’E -DÉn tµu ®i h−íng HL = 270o dïng m¸y ®o tõ lùc ®o H’W -Tµu tiÕp tôc ®i h−íng W, tÝnh 2 '' '' WE tb HH H + = . §Æt trÞ sè H”tb lªn th−íc ®o bªn tr¸i cña m¸y Cologga, tøc lµ nam ch©m ®o trªn m¸y Cologga ®· triÖt tiªu hÕt H”tb , kim la bµn chØ cßn chÞu t¸c dông cña lùc C’λH. -§iÒu chØnh nam ch©m ngang trªn th©n la bµn ®Ó mÆt sè kim la bµn quay ®i 90o ghi vÞ trÝ nam ch©m khö ngang. ViÖc khö C’λH hoµn thµnh. 4.6.3 Ph−¬ng ph¸p Cologga khö ®é lÖch phÇn t− D'λH. 4.6.3.1 Nguyªn lý: + TiÕn hµnh khö D’λH sau khi ®· khö ®é lÖch b¸n vßng B’λH vµ C’λH, thùc tÕ c¸c lùc A’λH, E’λH nhá cho phÐp bá qua. + DÉn tµu ®i 2 h−íng b¾c (N) vµ Nam (S) la bµn. C¸c lùc t¸c dông nh− h×nh 4.15a. Gäi hîp lùc t¸c dông lªn h−íng b¾c la bµn NL lµ H’NS. Ta cã: H’NS = λH + D’λH (4.8) + DÉn tµu ®i h−íng ®«ng vµ t©y la bµn, c¸c lùc t¸c dông nh− h×nh 4.15b. Gäi hîp lùc t¸c dông lªn kim la bµn lµ H’EW. Ta cã: H’EW = λH - D’λH (4.9) + §Ó khö ®−îc D’λH ta céng hai ph−¬ng tr×nh (4.8) vµ (4.9), khi ®ã D’λH triÖt tiªu tøc lµ lùc cßn l¹i t¸c dông lªn kim la h−íng b¾c la bµn NL lµ: Ch−¬ng 4 ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch la bµn tõ 102 H HH H EWNStb λ= + = 2 '' ''' - TÝnh to¸n: 2 '' ' SN NS HH H + = ; 2 '' ' WE EW HH H + = H HH H EWNStb λ= + = 2 '' ''' . - Tµu tiÕp tôc ®i h−íng T©y (W), §Æt nam ch©m ®o trªn m¸y Cologga vÒ vÞ trÝ HH tb λ=''' tøc lµ m¸y Cologga ®· triÖt tiªu ®−îc tbH ''' , kim la bµn chØ cßn chÞu t¸c dông cña lùc D’λH, ta ®iÒu chØnh hai qu¶ cÇu s¾t non ®Ó mÆt sè la bµn quay ®i 90o , ®ång thêi ghi vÞ trÝ hai qu¶ cÇu. ViÖc khö ®· hoµn thµnh. 4.7 So s¸nh −u nh−îc ®iÓm gi÷a hai ph−¬ng ph¸p Ery vµ c« l«ng ga 4.7.1 Ph−¬ng ph¸p ERY: * Ph−¬ng ph¸p ERY lµ ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch la bµn ®−îc sö dông rÊt phæ biÕn cã −u nh−îc ®iÓm sau: + ¦u ®iÓm c¬ b¶n cña ph−¬ng ph¸p ERY lµ tiÕn hµnh ®¬n gi¶n, ®¹t ®é chÝnh x¸c cao. Ph−¬ng ph¸p nµy kh«ng yªu cÇu thiÕt bÞ phô nµo, v× vËy nã ®−îc ¸p dông cho bÊt kú mét lo¹i la bµn nµo. Ngoµi ra ¸p dông ph−¬ng ph¸p ERY cã thÓ tiÕn hµnh ®ång thêi khö ®é lÖch trªn la bµ chuÈn vµ la bµn l¸i. + Nh−îc ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p ERY: - Ph−¬ng ph¸p nµy ph¶i dÉn tµu ®i theo h−íng ®Þa tõ, cho nªn nã chØ cã thÓ thùc hiÖn ®−îc ë nh÷ng n¬i cã chËp tiªu hoÆc vËt tiªu ®Æc biÖt chuyªn dïng cho ph−¬ng ph¸p nµy, hoÆc lîi dung mét môc tiªu ë xa. Khi kh«ng cã c¸c môc tiªu ®Þnh h−íng hoÆc thêi tiÕt xÊu th× H×nh 4.15 NL NL D’λH λH H’NS H’EW λH D’λH a) b) Hay nãi c¸ch kh¸c ng−êi ta dïng m¸y Cologga triÖt tiªu ®−îc HH tb λ=''' th× kim la bµn chØ cßn chÞu t¸c dông cña lùc D’λH, vµ khö lùc D’λH b»ng c¸ch sö dông hai qu¶ cÇu s¾t non ®Æt hai bªn chËu la bµn. 4.6.3.2 C¸c b−íc tiÕn hµnh. - LÊy kÕt qu¶ ®o tõ lùc H’N , H’S , H’E , H’W trªn 4 h−íng ®i chÝnh khi tiÕn hµnh khö ®é lÖch b¸n vãng B’λH vµ C’λH. Ch−¬ng 4 ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch la bµn tõ 103 ph−¬ng ph¸p nµy chØ tiÕn hµnh ®−îc b»ng c¸ch so s¸nh víi chØ sè h−íng ®i cña la bµn ®iÖn. Trong tr−êng hîp nµy ph¶i quan t©m tíi ®é chÝnh x¸c cña la bµn ®iÖn. §Æc biÖt khi hµng h¶i ë vÜ ®é cao, hoÆc la bµn ®iÖn ch−a ®−îc æn ®Þnh sau khi tµu ®æi h−íng ®i. - Ph−¬ng ph¸p ERY ®«i khi cßn ¸p dông khö ®é lÖch trªn c¸c h−íng ®i la bµn, ph−¬ng ph¸p khö gÇn ®óng vµ ¸p dông víi la bµn cã gãc lÖch kh«ng lín h¬n 7o. - §Ó ®¶m b¶o khö ®¹t ®é chÝnh x¸c cao, hÕt Ýt thêi gian nhÊt, ng−êi ta tiÕn hµnh khö s¬ bé trªn hai h−íng ®i vu«ng gãc víi nhau, gäi lµ ph−¬ng ph¸p b¸n ERY. Ph−¬ng ph¸p th−êng ¸p dông khi tµu ch¹y tõ c¶ng hoÆc tõ nhµ m¸y söa ch÷a tµu ra khu vùc cã chËp tiªu ®Ó khö ®é lÖch. 4.7.2 ¦u nh−îc ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p Cologga. + ¦u nh−îc ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p: - Ph−¬ng ph¸p Cologga ®−îc sö dông kh¸ phæ biÕn ë Liªn X« vµ c¸c n−íc ®«ng ¢u. Bëi v× nã tiÕn hµnh dÉn tÇu theo h−íng la bµn, dÔ thùc hiÖn. Trong qu¸ tr×nh khö ®é lÖch kh«ng cÇn cã chËp tiªu ®Þnh h−íng, khi thêi tiÕt xÊu ph−¬ng ph¸p vÉn ®−îc ¸p dông. + Nh−îc ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p: - §é chÝnh x¸c kÐm h¬n ph−¬ng ph¸p ERY së dÜ nh− vËy lµ do c¸c nguyªn nh©n sau: C¬ së lý thuyÕt cña ph−¬ng ph¸p Cologga lµ cho c¸c lùc A’λH = 0,E’λH = 0 Trong tr−êng hîp chung th× chóng kh¸c 0. Trong thùc tÕ hai lùc nµy rÊt nhá khi la bµn chuÈn ®−îc ®Æt trªn mÆt ph¼ng trôc däc tµu. - Nguyªn nh©n c¬ b¶n lµm ph−¬ng ph¸p Cologga cã ®é chÝnh x¸c kÐm lµ hiÖn t−îng c¶m øng tõ cña s¾t non khö phÇn tõ do thanh nam ch©m ®o trªn m¸y C« l«ng ga g©y ra. Khi ®o hai lùc tæng hîp trªn c¸c h−íng ®i ®èi nhau, kho¶ng c¸ch gi÷a thanh nam ch©m ®o tíi c¸c s¾t non kh¸c nhau, g©y ra hiÖn t−îng c¶m øng tõ kh¸c nhau, do ®ã lùc tæng hîp ®o còng m¾c ph¶i sai sè, nªn lùc B’λH vµ C’λH kh«ng ®−îc khö triÖt tiªu. - Ph−¬ng ph¸p C« l«ng ga cßn m¾c ph¶i sai sè do sai sè h−íng tµu ch¹y, khi ®o lùc tæng hîp. V× vËy khi khö ®é lÖch theo ph−¬ng ph¸p C« l«ng ga hay ERY ®Òu cÇn ph¶i gi÷ h−íng tµu ch¹y chÝnh x¸c. Chó ý: Khi sö dông ph−¬ng ph¸p Cologga khö ®é lÖch b¸n vßng trªn hai h−íng ®i ®èi nhau, ta nªn dÉn tµu ®i theo h−íng E vµ W la bµn ®Ó kÕt hîp víi khö ®é lÖch tµu nghiªng. 4.8. Khö gÇn ®óng b»ng ph−¬ng ph¸p c« l«ng ga trªn hai h−íng ®i la bµn chÝnh vu«ng gãc víi nhau Nh− trªn ta ®· ®Ò cËp tíi, muèn t¨ng ®é chÝnh x¸c cho ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch b¸n vßng theo C« l«ng ga ta cÇn ph¶i tiÕn hµnh khö s¬ bé tr−íc. Khö s¬ bé cã thÓ thùc hiÖn b»ng ph−¬ng ph¸p C« l«ng ga trªn hai h−íng ®i la bµn chÝnh vu«ng gãc víi nhau. Ch−¬ng 4 ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch la bµn tõ 104 Khi khö ®é lÖch b¸n vßng b»ng C« l«ng ga trªn hai h−íng ®i la bµn N vµ S th× biÓu thøc lùc tæng hîp cã d¹ng H’N , H’S ®−îc ®−a vÒ gi¸ trÞ H’tb . NStb HDH δλ cos)'1(' −= . (4.10) Cßn trªn c¸c h−íng E vµ W lùc tæng hîp ®−îc ®−a vÒ tbH '' . EWtb HDH δλ cos)'1('' −= . (4.11) §Ó khö gÇn ®óng ®é lÖch ta coi: CosδNS = cosδEW = 1 Vµ khi ®ã c¸c lùc tæng hîp cßn l¹i chØ lµ λ(1+D’)H vµ λ(1-D’)H. §Ó cã gi¸ trÞ λ(1+D’)H vµ λ(1-D’)H ta lÊy λ vµ D’ theo gi¸ trÞ cò ®· tÝnh to¸n, lùc H ®o ë trªn bê. §ã lµ c¬ së lý lu©n cña ph−¬ng ph¸p khö gÇn ®óng ®é lÖch b¸n vßng b»ng ph−¬ng ph¸p C« l«ng ga trªn hai h−íng la bµn chÝnh vu«ng gãc víi nhau, ph−¬ng ph¸p nµy ng−êi ta gäi lµ ph−¬ng ph¸p b¸n C« l«ng ga. Ph−¬ng ph¸p b¸n C« l«ng ga ®−îc tiÕn hµnh thao t¸c nh− sau: 1. §o lùc H ë trªn bê, tÝnh c¸c gi¸ trÞ λ(1+D’)H vµ λ(1-D’)H. 2. Cho tÇu ®i trªn h−íng N hoÆc S ®Æt vßng ph−¬ng vÞ vÒ chØ sè 0o hay 180o vßng gãc m¹n, ®Æt thanh ®o Cologga vÒ chØ sè λ(1+D’)H, ®Æt Cologga lªn la bµn sao cho ®Çu b¾c cña thanh ®o h−íng vÒ phÝa d©y v¹ch chuÈn, di chuyÓn bé phËn g¸ cÆp nam ch©m khö däc lªn trªn hoÆc xuèng d−íi ®Ó sè W mÆt sè vÒ d−íi l¨ng kÝnh vßng ph−¬ng vÞ. Lùc B’λH ®· ®−îc khö. 3. Cho tµu ®i h−íng E hoÆc W, ®Æt vßng ph−¬ng vÞ vµo sè chØ 270o hoÆc 90o vßng gãc m¹n, ®Æt thanh ®o Cologga vµo sè chØ λ(1-D’)H, ®Æt Cologga lªn la bµn sao cho ®Çu b¾c cña thanh ®o h−íng vÒ phÝa d©y v¹ch chuÈn di chuyÓn bé g¸ cÆp nam ch©m khö ngang ®Ó sè W mÆt sè vÒ d−íi l¨ng kÝnh vßng ph−¬ng vÞ. Lùc C’λH ®· ®−îc khö. 4.9. Khö §é lÖch gÇn ®óng trªn hai h−íng tõ chÝnh ng−îc nhau Ph−¬ng ph¸p khö trªn hai h−íng tõ chÝnh ng−îc nhau cã thÓ tiÕn hµnh trªn hai h−íng E, W hoÆc N, S. Trong thùc tiÔn th−êng thùc hiÖn trªn hai h−íng E-W, trªn hai h−íng nµy ng−êi ta kÕt hîp ®−îc khö ®ång thêi víi ®é lÖch nghiªng. Ph−¬ng ph¸p khö nµy dùa trªn c¬ së c¶ ph−¬ng ph¸p ERY lÉn C«l«ng ga. Gi¶ sö r»ng tµu n»m trªn h−íng E tõ. Trªn h−íng nµy H’E do c¸c lùc λ (A’-E’)H vµ B’λH g©y ra. Dïng nam ch©m khö däc ®−a gãc lÖch vÒ 0o th× B’λH ®· ®−îc khö, song vÉn cßn thµnh phÇn phô f1 = -λ(A’-E’)H. Sau khi ®· khö B’λH th× h−íng tõ E còng ®ång thêi lµ h−íng la bµn E (h×nh 4.16 ). Do ®ã ng−êi ta cã thÓ dïng Cologga ®Ó ®o lùc tæng hîp H’E: Ch−¬ng 4 ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch la bµn tõ 105 H’E = λ(1 - D’) H - C’λH. (4.12) TÇu n»m trªn h−íng tõ W (h×nh 4.17). Trªn h−íng nµy do lùc λ(A’-E’)H vµ f1 g©y ra: f1 = λ(A’-E’)H. V× vËy ®Ó khö f1 ng−êi ta di chuyÓn cÆp nam ch©m khö däc ®Ó gi¶m lùc δW ®i mét nöa. VÞ trÝ míi nµy cña cÆp nam ch©m däc chØ cã t¸c dông khö B’λH. §Ó khö lùc C’λH ng−êi ta dïng Cologga ®o lùc H’W chiÕu lªn h−íng vu«ng gãc víi trôc däc tµu, nã trïng víi kinh tuyÕn tõ. Gi¸ trÞ h×nh chiÕu nµy khi ®· gi¶m δW ®i mét nöa ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: HCHDH WW λλ δ ')'1( 2 cos' +−= (4.13) §Ó nguyªn h×nh d¹ng Cologga, di chuyÓn thanh ®o vÒ sè chØ trung b×nh: HD HH WWE )'1( 2 2 cos'' −= + λ δ . (4.14) Sau ®ã sö dông nam ch©m khö ngang ®Ó ®−a sè W cña mÆt sè vÒ d−íi l¨ng kÝnh vßng ph−¬ng vÞ. Lùc C’λH ®· ®−îc khö. Còng t−¬ng t− nh− thÕ ng−êi ta cã thÓ khö ®−îc ®é lÖch b¸n vßng trªn h−íng ®i N vµ S. Khö ®é lÖch theo ph−¬ng ph¸p nµy −u ®iÓm h¬n c¶ ph−¬ng ph¸p ERY vµ Cologga lµ chØ cÇn dÉn tµu ®i trªn hai h−íng. Do ®ã nã ®−îc ¸p dông trong tr−êng hîp hµng h¶i chØ cho phÐp dÉn tµu ®i trªn hai h−íng chÝnh ng−îc nhau N, S hoÆc E, W tõ. §é chÝnh x¸c cña ph−¬ng ph¸p nµy xÊp xØ ph−¬ng ph¸p ERY bëi v× ph−¬ng ph¸p khö nµy cã tÝnh. Ph−¬ng ph¸p khö nµy còng cã thÓ tiÕn hµnh theo hai c¸ch, hoÆc theo c¬ së lý thuyÕt hay theo th−íc th¼ng ®øng trªn trôc g¸ c¸c thanh khö ®é lÖch. NÕu ®é lÖch kh«ng ®−îc khö s¬ bé tr−íc th× ¸p dông c¸ch thø hai ®Æt ®¹t ®é chÝnh x¸c cao h¬n. λH N§,L D’λH C’λH H’E H×nh 4.16 D’λH δW δW 2 H’WCosδ W 2 N§ C’λH f1 f1 H×nh 4.17 Ch−¬ng 4 ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch la bµn tõ 106 Thø tù thao t¸c khö trªn h−íng ®i E vµ W tõ. C¸ch thø 1: 1. Cho tµu ®i h−íng tõ E,sö dông nam ch©m däc ®−a δE vÒ 0 dïng Cologga ®o thµnh phÇn h×nh chiÕu H’E. 2. Cho tµu ®i h−íng W, dïng nam ch©m däc gi¶m ®é lÖch W ®i mét nöa. Lùc B’λH ®· ®−îc khö. 3. Dïng Cologga ®o thµnh phÇn h×nh chiÕu H’W , di chuyÓn thanh ®o Cologga vÒ sè chØ 2 '' WE HH + vµ di chuyÓn bé g¸ nam ch©m khö ngang ®Ó ®−a sè W cña mÆt sè la bµn vÒ d−íi l¨ng kÝnh vßng ph−¬ng vÞ. Lùc C’λH ®· ®−îc khö. C¸ch thø 2: 1. Cho tµu ®i h−íng tõ E, sö dông nam ch©m khö däc ®−a ®é lÖch δE vÒ 0, ®¸nh dÊu vÞ trÝ bé g¸ nam ch©m khö däc, Dïng Cologga ®o thµnh phÇn h×nh chiÕu H’E. 2. Cho tµu ®i h−íng tµu W, ®iÒu chØnh thanh khö nam ch©m khö däc ®−a δW vÒ 0, ®¸nh dÊu vÞ trÝ thanh khö nam ch©m khö däc, di chuyÓn béga vÒ gi¸ trÞ gi÷a hai gi¸ trÞ ®· ®¸nh dÊu ë trªn. Lùc B’λH ®· ®−îc khö. 3. Ghi vÞ trÝ bé g¸ c¸c thanh nam ch©m khö ngang. §Æt vßng ph−¬ng vÞ vÒ sè chØ 90o vßng gãc m¹n, ®Æt thanh ®o Cologga vÒ sè chØ H’E , §Æt Cologga lªn la bµn sao cho ®Çu b¾c cña thanh ®o ë vÒ phÝa d©y v¹ch chuÈn. 4. Di chuyÓn bé g¸ c¸c thanh nam ch©m khö ngang ®Ó ®−a sè W cña mÆt sè vÒ phÝa duíi l¨ng kÝnh vßng ph−¬ng vÞ, ®¸nh dÊu vÞ trÝ míi cña bé g¸ thanh ngang, di chuyÓn bé g¸ vÒ vÞ trÝ trung b×nh cña hai vÞ trÝ ®· ghi ë trªn. Lùc C’λH ®· ®−îc khö. 4.10. nh÷ng nguyªn nh©n lµm ®é lÖch b¸n vßng thay ®æi Trong qua tr×nh tµu hµng h¶i ®é lÖch b¸n vßng thay ®æi do hµng lo¹t c¸c nguyªn nh©n. Mét trong nh÷ng nguyªn nh©n chÝnh lµ sù thay ®æi thµnh phÇn th¼ng ®øng vµ thµnh phÇn n»m ngang, tõ tr−êng tr¸i ®Êt khi tµu thay ®æi vïng hµng h¶i. Do ®ã khö ®é lÖch b¸n vßng b»ng nam ch©m vÜnh cöu chØ thùc hiÖn ®−îc øng víi mét vÜ ®é tõ. Khi tµu chuyÓn sang vÜ ®é kh¸c th× do sù thay ®æi cña thµnh phÇn Z mµ lùc B’λH vµ C’λH g©y ra ®é lÖch b¸n vßng còng thay bÞ ®æi. Thùc tiÔn ®· chØ ra r»ng khi tµu tõ vÜ ®é trung b×nh ®i vµo vïng cùc do sù thay ®æi cña lùc fZ vµ cZ mµ ®é lÖch b¸n vßng cã thÓ thay ®æi lín h¬n 10o. Sù thay ®æi ®é lÖch b¸n vßng còng cã thÓ ph¸t sinh do lùc P vµ Q thay ®æi. Khi lËp ph−¬ng tr×nh Passon ta ®· gi¶ thiÕt lµ vËt liÖu cÊu t¹o tµu gåm cã hai lo¹i s¾t tõ: S¾t tõ cøng vµ s¾t tõ mÒm. Lo¹i s¾t tõ cøng ®−îc xem nh− cã tõ tÝnh cè ®Þnh theo thêi gian do Ch−¬ng 4 ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch la bµn tõ 107 ®ã lùc P vµ Q còng ®ù¬c xem lµ cè ®Þnh. Trong thùc tÕ tõ tr−êng tµu vÜnh cöu mµ c¸c thµnh phÇn cña nã lµ P vµ Q kh«ng ph¶i hoµn toµn cè ®Þnh mµ lu«n lu«n thay ®æi theo sù thay ®æi ngo¹i lùc t¸c dông vµo th©n tµu. Mét nguyªn nh©n kh¸c lµ thay ®æi tõ tr−êng tµu vÜnh cöu lµ tõ tr−êng b¸n vÜnh cöu. Tõ tr−êng vÜnh cöu cña tµu cã ®−îc lµ do trong khi ®ãng tµu, s¾t tõ tµu bÞ tõ ho¸ d−íi t¸c dông cña tõ tr−êng tr¸i ®Êt. ThÐp ®ãng tµu lµ lo¹i thÐp cã lùc kh¸ng tõ kh«ng lín, d−íi t¸c dông cña tõ tr−êng tr¸i ®Êt yÕu th× nã còng bÞ tõ ho¸ yÕu. Nh−ng trong qu¸ tr×nh ®ãng tµu bÞ rung ®éng vµ va ®Ëp mµ s¾t tõ tµu t¨ng thªm kh¶ n¨ng tõ ho¸. Sau khi xuÊt x−ëng tµu ho¹t ®éng trong m«i tr−êng tõ tr−êng tõ ho¸ cña tr¸i ®Êt, b¶n th©n tõ tr−êng yÕu nµy kh«ng trùc tiÕp lµ thay ®æi tõ tr−êng vÜnh cöu cña tµu, nh−ng khi tµu b¾t ®Çu lµm viÖc th× tµu bÞ rung ®éng do sù lµm viÖc cña m¸y chÝnh, sù va ®Ëp cña sãng cho nªn tõ tr−êng cña tµu b¾t ®Çu thay ®æi vµ mét phÇn tõ tr−êng vÜnh cöu bÞ biÕn mÊt, phÇn tõ tr−êng biÕn mÊt nµy gäi lµ b¸n vÜnh cöu. Sau khi tõ tr−êng b¸n vÜnh cöu biÕn mÊt, tõ tr−êng vÜnh cöu cña tµu míi æn ®Þnh. Tõ tr−êng b¸n vÜnh cöu ph¸t sinh kh«ng chØ trong khi ®ãng tµu mµ cßn ph¸t sinh c¶ trong tr−êng hîp tµu hµng h¶i nhiÒu ngµy ®ªm trªn mét h−íng hoÆc sau khi söa ch÷a tµu dµi ngµy. Trong qu¸ tr×nh tõ tr−êng b¸n vÜnh cöu biÕn ®i, ®é lÖch la bµn tõ liªn tôc thay ®æi. V× vËy ®Ó ®¶m b¶o an toµn trong thêi kú nµy ng−êi ®iÒu khiÓn tµu cÇn ph¶i thËn träng khi lÊy sè hiÖu chØnh la bµn. Sau khi suÊt x−ëng tµu míi ®ãng, söa ch÷a xong hoÆc sau khi tµu ®øng c¶ng dµi ngµy th× tr−íc khi ®−a tµu ®i khö ®é lÖch b¸n vßng cÇn ph¶i cho tµu ®i l¹i nhiÒu lÇn trªn nhiÒu h−íng kh¸c nhau ®Ó lµm t¨ng tèc ®é suy biÕn cña tõ tr−êng b¸n vÜnh cöu. Tõ tr−êng tµu cè ®Þnh cßn bÞ thay ®æi do hµng lo¹t c¸c nguyªn nh©n kh¸c n÷a, ch¼ng h¹n do ¶nh h−ëng va ch¹m cña lùc c¬ häc bªn ngoµi, do nhiÖt ®é thay ®æi. D−íi t¸c dông cña c¸c lùc c¬ häc m¹nh, ch¼ng h¹n nh− va ch¹m vµo ®¸, vµo b¨ng... kh¶ n¨ng tõ ho¸ cña s¾t tµu cã thÓ thay ®æi lín. §é lÖch b¸n vßng trong tr−êng hîp nµy cã thÓ thay ®æi tíi 3o. Sù thay ®æi nhiÖt ®é th©n tµu còng lµm ®é lÖch b¸n vßng thay ®æi, nh−ng gi¸ trÞ thay ®æi th−êng nhá h¬n t¸c dông c¬ häc. Ngoµi ra, nh÷ng sù vi ph¹m vÒ vÞ trÝ ®Æt nguån ph¸t s¸ng, vi ph¹m cù ly tõ la bµn tíi c¸c nguån tõ tr−êng kh¸c còng lµm cho tõ tµu vÜnh cöu thay ®æi, ®é lÖch b¸n vßng thay ®æi. Nh÷ng sù t¸c dông cña lùc c¬ häc, thay ®æi nhiÖt ®é, ®iÖn tr−êng vµo th©n tµu lµm thay ®æi tõ tr−êng tµu, nh−ng chØ lµm thay ®æi tõ tµu vÜnh cöu, cßn ®èi víi c¸c vËt s¾t tõ mÒm th× kh«ng chÞu ¶nh h−ëng. V× vËy ®é lÖch cè ®Þnh vµ ®é lÖch phÇn t− kh«ng chÞu ¶nh h−ëng bëi c¸c nguyªn nh©n nªu trªn. Ch−¬ng 4 ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch la bµn tõ 108 Sù thay ®æi cÊu t¹o tµu hoÆc thay ®æi t¶i träng trªn tµu cã thÓ dÉn ®Õn lµm thay ®æi tÊt c¶ c¸c lo¹i ®é lÖch: b¸n vßng, cè ®Þnh vµ phÇn t−. 4.11. khö ®é lÖch khi tµu thay ®æi vÜ ®é tõ 4.11.1 Nguyªn lý - Khi tiÕn hµnh khö ®é lÖch cho tµu ch¹y tuyÕn cËn h¶i hoÆc viÔn d−¬ng, la bµn tõ trªn tµu th−êng ®Æt thªm hÖ thèng c¬ cÊu hiÖu chØnh vÜ ®é, ®Æt ë phÝa tr−íc la bµn. HÖ thèng nµy khö ®é lÖch b¸n vßng phô sinh ra khi tµu thay ®æi vÜ ®é kho¶ng ∆ϕ > 10o. Thùc tiÔn ®é lÖch b¸n vßng phô sinh ra kh«ng lín kho¶ng tõ 2o ®Õn 3o. V× vËy ta vÉn ph¶i lo¹i trõ dùa vµo nguyªn lý sau: - Ta ®· biÕt khö ®é lÖch b¸n vßng B’λH vµ C’λH: Ta cã: B’λH = cZ + P C’λH = fZ + Q. Qua 2 c«ng thøc trªn ta thÊy ®é lÖch b¸n vßng do 2 lùc P vµ Q cña s¾t giµ sinh ra rÊt lín cã thÓ ®¹t tíi vµi chôc ®é, gäi lµ ®é lÖch b¸n vßng chÝnh. §Ó khö ®é lÖch b¸n vßng chÝnh qua tÊt c¶ c¸c vÜ ®é ng−êi ta ®· dïng c¸c thanh nam ch©m vÜnh cöu ®Æt theo chiÒu däc vµ chiÒu ngang trong th©n la bµn. Trong hai c«ng thøc trªn cßn l¹i lùc cZ vµ fZ do thµnh phÇn s¾t non trªn tµu sinh ra khi vÜ ®é thay ®æi lín (∆ϕ >10o). Hai lùc cZ vµ fZ thay ®æi, chÝnh sù thay ®æi nµy ®· t¸c dông vµo kim la bµn sinh ®é lÖch míi, gäi lµ ®é lÖch b¸n vßng phô. §Ó khö ®é lÖch b¸n vßng phô ng−êi ta dïng c¸c thanh s¾t non Flinder ®Æt theo chiÒu th¼ng ®øng ë phÝa tr−íc la bµn gäi lµ c¬ cÊu hiÖu chØnh vÜ ®é. - Thùc tÕ trªn tµu la bµn chuÈn ®−îc ®Æt ®óng mÆt ph¼ng trôc däc tµu nªn lùc fZ th−êng nhá, cho phÐp bá qua. V× vËy c¬ cÊu hiÖu chØnh vÜ ®é trªn la bµn dïng ®Ó khö lùc cZ. - Ta ®· nghiªn cøu lùc cZ do s¾t non thuéc èng khãi trªn tµu ®Æt theo chiÒu th¼ng ®øng g©y ra lùc däc. ë la bµn chuÈn èng khãi ®Æt sau la bµn nªn cZ th−êng lµ ©m (hay c < 0). §Ó khö lùc cZ ©m ng−êi ta ®Æt c¬ cÊu hiÖu chØnh vÜ ®é ë phÝa tr−íc la bµn t¹o ra c1Z’ d−¬ng b»ng c¸c thanh s¾t non th¼ng ®øng. §Çu trªn thanh s¾t non th¼ng ®øng n»m trong mÆt ph¼ng n»m ngang ®i qua mÆt sè la bµn. D−íi t¸c dông cña lùc tõ tµu th¼ng ®øng Z’, c¬ cÊu hiÖu chØnh vÜ ®é t¸c dông vµo kim la bµn mét lùc c1Z’ (h×nh vÏ 4.18). èng khãi -cZ +cZ H×nh 4.18 NÕu c1Z’ = -cZ th× lùc cZ sÏ ®−îc khö ë tÊt c¶ c¸c vÜ ®é tõ. Gi¸ trÞ c1 biÓu thÞ ®Æc tÝnh cña c¬ cÊu hiÖu chØnh vÜ ®é, phô thuéc vµo kÝch th−íc cña c¬ cÊu vµ kho¶ng c¸ch tõ nã tíi t©m mÆt sè la bµn. Ch−¬ng 4 ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch la bµn tõ 109 4.11.2 Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh: §Ó x¸c ®Þnh hÖ sè c1 ta ¸p dông c«ng thøc: c1 = c/k (4.15) Víi: c vµ k lµ hÖ sè s¾t non trªn tµu ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau: * Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh hÖ sè c: XÐt hai ®iÓm cã vÜ ®é ϕ1 vµ ϕ2 víi ∆ϕ > 10O T¹i ϕ1, ta viÕt ph−¬ng tr×nh lùc t¸c dông B’1λH1 = cZ1 + P T¹i ϕ2, ta viÕt ph−¬ng tr×nh lùc t¸c dông B’2λH2 = cZ2 + P . Trõ hai ph−−¬ng tr×nh cho nhau vµ rót ra 21 21 '' ZZ HBHB c − − = λλ (4.16) Theo c«ng thøc trªn ta lÊy H1, H2, Z1, Z2 trªn b¶n ®å tõ tr−êng, B’1 = tg(B1) vµ B’2 = (tgB2). λ lµ hÖ sè la bµn lÊy b»ng 0,8 ®Õn 0,9. * Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh hÖ sè k. HÖ sè k cã thÓ x¸c ®Þnh ®ång thêi víi hÖ sè c b»ng c¸ch dông m¸y ®o tõ lùc Cologga ®o lùc Z’ trªn h−íng E vµ W ë c¸c ®iÓm x¸c ®Þnh hÖ sè B’1 vµ B’2. Ta viÕt h−¬ng tr×nh thø ba Z’ cña ph−¬ng tr×nh Passon øng víi hai vÜ ®é tõ khi tµu ®i h−íng E hoÆc W. Ta cã ph−¬ng tr×nh Z1’ EW = Z1 + kZ1 + R Z2’ EW = Z2 + kZ2 + R Gi¶ hÖ ph−¬ng tr×nh nµy ta cã: 21 21 '')1( ZZ ZZk EWEW − − =+ (4.17) Tõ c«ng thøc (4.16) vµ (4.17) ta cã c vµ k thay vµo c«ng thøc (4.15) ta cã hÖ sè c1. Theo hÖ sè c1 chän c¬ cÊu hiÖu chØnh vÜ ®é cho phï hîp, tõ b¶ng hÖ sè s¾t non Flinder. + C¬ cÊu hiÖu chØnh vÜ ®é ®Æt gÇn mÆt sè la bµn, g©y ra ®é lÖch c¶m øng do kim nam ch©m cña mÆt sè la bµn. §Ó tr¸nh hiÖn t−îng c¶m øng ng−êi ta dïng c¬ cÊu hiÖu chØnh vÜ ®é kÐp gåm 2 thái s¾t non gièng nhau ®Æt trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng, trªn ®−êng ®i qua t©m la bµn, mét thái ®Æt phÝa trªn vµ mét thái ®Æt phÝa d−íi mÆt sè la bµn, lo¹i c¬ cÊu hiÖu chØnh vÜ ®é kÐp th−êng trang bÞ trªn c¸c tµu do c¸c n−íc ®«ng ¢u chÕ t¹o nh− §øc, Balan, Thôy §iÓn... c¬ cÊu hiÖu chØnh vÜ ®é cña NhËt gåm mÆt gi¸ ®ì b»ng gç cã 6 lç ®Ó l¾p 6 thanh s¾t non mµu ®en cã kÝch th−íc L = 500m m, φ= 10m m . Ch−¬ng 4 ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch la bµn tõ 110 4.12. khö ®é lÖch khi tµu nghiªng 4.12.1 Nguyªn lý khö ®é lÖch + Khi nghiªn cøu nguyªn lý ®é lÖch tµu nghiªng ta ®· biÕt khi tµu nghiªng ngang sinh ra mét lùc (R + kZ - eZ)i gäi lµ lùc ®é lÖch tµu nghiªng. §Ó khö lùc nµy ng−êi ta sö dông c¸c thanh nam ch©m th¼ng ®øng ®Æt trong th©n la bµn t¹o ra mét lùc b»ng vµ ng−îc chiÒu víi hîp lùc trªn. Gi¶ sö gäi lùc do thanh nam ch©m th¼ng ®øng t¹o ra lµ Fzi. Ta cã: FZi = -(R + kZ - eZ)i hay FZ = -(R + kZ - eZ) . Nh− vËy sau khi khö ®é lÖch tµu nghiªng th× hîp lùc Z’ trong ph−¬ng tr×nh Passon khi tµu ë vÞ trÝ th¨ng b»ng t¨ng thªm mét lùc FZ. §Ó ®¬n gi¶n khi sö dông ph−¬ng tr×nh Z’ ta cho tµu ®i h−íng E hoÆc W, trªn h−íng nµy lùc X = 0 nªn ®ßn s¾t non g kh«ng bÞ tõ ho¸ dÉn ®Õn gX = 0, hY nhá bá qua. VËy ph−¬ng tr×nh Z’EW = Z + kZ + R + FZ thay gi¸ trÞ hîp lùc FZ = -(R + kZ - eZ) vµo ta cã: Z’EW = Z + kZ + R -(R + kZ - eZ) Z’EW = Z + eZ = Z(1 + e) (4.18) MÆt kh¸c ta biÕt hÖ sè la bµn ) 2 1( ea ++=λ , hÖ sè λ2' eaD −= 2 ) 2 (' eaeaD −=−=⇒ λλλ Ta lÊy: )1() 2 () 2 1(' eeaeaD +=−−++=− λλ thay )'1()1( De λ−=+ vµo (4.18) ta cã: λ)'1(' DZZ EW −= (4.19) Ta biÕn ®æi tiÕp ph−¬ng tr×nh (4.19) ®Ó Z’EW tÝnh ®−îc qua c¸c gi¸ trÞ cã thÓ ®o ®−îc b»ng m¸y ®o tõ lùc nh− sau: Ta biÕt khi sö dông m¸y Cologga ®Ó khñ lùc C’λH, ®· x¸c ®Þnh ®−îc hîp lùc trung b×nh lµ: EW WE HD HH δλ cos)'1( 2 '' −= + . Sau khi ®· khö ®é lÖch b¸n vßng th× EWδ nhá 1cos ≈⇒ EWδ HD HH WE )'1( 2 '' −= + ⇒ λ (4.20) H HH D WE 1. 2 '')'1( +=−⇒ λ thay vµo ph−¬ng tr×nh (4.19) Ch−¬ng 4 ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch la bµn tõ 111 Ta cã: H ZHHZ WEEW .2 '' ' + =⇒ (4.21). VËy ®Ó khö ®−îc ®é lÖch tµu nghiªng ta ph¶i ®−a ®−îc Z’EW vÒ gi¸ trÞ lµ H ZHH WE . 2 '' + mµ lùc Z, H, H’E , H’W ®Òu ®o ®−îc b»ng m¸y Cologga. Sau khi tÝnh ®−îc Z’EW ®Æt trÞ sè nµy lªn th−íc ®o bªn ph¶i cña Cologga khi ®ã mÆt sè la bµn bÞ nghiªng, ®ång thêi ®iÒu chØnh nam ch©m th¼ng ®øng trong th©n la bµn ®Ó kim mÆt sè la bµn trë vÒ vÞ trÝ th¨ng b»ng, khi ®ã ®é lÖch tµu nghiªng ®· ®−îc khö. 4.12.2 C¸c b−íc tiÕn hµnh - Dïng m¸y ®o tõ lùc ®o ph©n lùc H vµ Z ë trªn bê n¬i kh«ng cã tõ tr−êng ph¸t sinh. - Khi tµu ®i h−íng E vµ W ®o H’E vµ H’W b»ng m¸y Cologga (cã thÓ lÊy kÕt qu¶ ®o H’E vµ H’W khi tiÕn hµnh khö ®é lÖch b¸n vßng). - TÝnh trÞ sè Z’EW theo c«ng thøc (4.21). - Tµu tiÕp tôc ®i h−íng W (E) thay chËu la bµn th−êng b»ng chËu la bµn nghiªng (chËu la bµn nghiªng cã cÊu t¹o ®Æc biÖt giíi thiÖu ë ch−¬ng 3). - §Æt nam ch©m ®o theo chiÒu th¼ng ®øng trªn m¸y Cologga vÒ gi¸ trÞ Z’EW ë th−íc ®o bªn ph¶i vµ ®Æt m¸y lªn mÆt chËu la bµn nghiªng, khi ®ã nam ch©m ®o t¸c dông vµo la bµn mét lùc lµm kim la bµn bÞ nghiªng. - §iÒu chØnh nam ch©m th¼ng ®øng trong th©n la bµn b»ng mét sîi d©y kÐo lªn hoÆc khÐo xuèng ®Õn khi, kim la bµn nghiªng trë vÒ vÞ trÝ th¨ng b»ng. - Th¸o m¸y ®o tõ lùc vµ chËu nghiªng la bµn ra khái th©n la bµn vµ thay chËu la bµn rªn tµu vµo, ®ång thêi cè ®Þnh vÞ trÝ nam ch©m th¼ng ®øng vµ ghi vÞ trÝ cña nã vµo trong b¶ng ®é lÖch cßn l¹i, c«ng viÖc khö ®é lÖch tµu nghiªng hoµn thµnh. Chó ý: -Khi tiÕn hµnh khö ®é lÖch tµu nghiªng däc, b»ng c¸ch ph©n tÝch t−¬ng tù nh− trªn ta cã c«ng thøc λ)'1(' DZZ EW += . Theo ®iÒu kiÖn khö ®é lÖch tau nghiªng ta thÊy gi÷a nghiªng däc vµ nghiªng ngang chØ kh¸c nhau ë dÊu cña hÖ sè D’. Khi khö ®é lÖch phÇn t− cµng nhá th× D’ cµng nhá, th× sù kh¸c nhau gi÷a hai c¸ch khö cµng nhá. NÕu ®· khö hÕt ®é lÖch phÇn t− tøc lµ D’ = 0 th× ®iÒu kiÖn khö nghiªng däc vµ nghiªng ngang lµ nh− nhau. -Trªn c¸c tµu lo¹i nhá ng−êi ta tiÕn hµnh khö ®é lÖch tµu nghiªng b»ng ph−¬ng ph¸p nghiªng nh©n t¹o. Nguyªn t¾c khö lµ so s¸nh gi÷a hai ph−¬ng vÞ la bµn tr−íc vµ sau khi nghiªng x¸c ®Þnh ®−îc ®é lÖch vµ ®iÒu chØnh nam ch©m th¼ng ®øng ®Ó khö ®é lÖch tµu nghiªng nãi trªn. §Ó lµm tµu nghiªng nh©n t¹o tõ 5o ®Õn 8o ng−êi ta bím n−íc vµo Ba l¸t vµo mét bªn tµu. Ch−¬ng 4 ph−¬ng ph¸p khö ®é lÖch la bµn tõ 112 -Khi tµu ®i h−íng B¾c hoÆc Nam ®é lÖch nghiªng ngang ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i. §é lÖch cã thÓ ®¹t tíi 3o øng víi 1o nghiªng ngang. Khi tµu ®i h−íng §«ng hoÆc T©y ®é lÖch nghiªng däc ®¹t gi¸ ttrÞ cùc ®¹i. §é lÖch cã thÓ ®¹t tíi 3o øng víi 1o nghiªng däc. -Trong thùc tiÔn Hµng h¶i ®Ó khö ®é lÖch tµu nghiªng ®¹t ®é chÝnh x¸c cao ng−êi ta tiÕn hµnh khö s¬ bé b»ng c¸ch ®Æt nam ch©m th¼ng ®øng vµo vÞ trÝ trong th©n la bµn. VÞ trÝ nµy cã thÓ tham kh¶o c¸c tµu cïng lo¹i hoÆc ®Æt vµo vÞ trÝ theo kinh nghiÖm cña ng−êi hiÖu chØnh th«ng th−êng dÆt ®Çu B¾c nam ch©m th¼ng ®øng quay lªn khi tµu ®ãng ë B¾c b¸n cÇu. Ch−¬ng 5 C«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn vµ ph−¬ng ph¸p lËp ®é lÖch cßn l¹i 112 Ch−¬ng 5 C«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn vµ ph−¬ng ph¸p lËp b¶ng ®é lÖch cßn l¹i 5.1 Nh÷ng tr−êng hîp cÇn thiÕt ph¶i hiÖu chØnh la bµn 5.1.1 Nh÷ng nguyªn nh©n g©y ra ®é lÖch la bµn: C¸c tµu ch¹y biÓn hiÖn nay ®Òu ®−îc ®ãng b»ng s¾t thÐp. La bµn tõ trang bÞ trªn tµu, do ¶nh h−ëng cña tõ tr−êng s¾t thÐp trªn tµu sinh ra, t¸c dông vµo la bµn, g©y ra ®é lÖch rÊt lín. NhÊt lµ ®èi víi tµu ®ãng míi, ®é lÖch cã thÓ ®¹t tíi vµi chôc ®é. Trong qu¸ tr×nh ho¹t ®éng, tr¹ng th¸i tõ tr−êng cña la bµn kh«ng ph¶i lµ cè ®Þnh, mµ biÕn ®æi theo sù biÕn ®æi cña s¾t thÐp trªn tµu vµ c¸c ®iÒu kiÖn tõ ho¸ trong thiªn nhiªn : nh− tµu bÞ va ch¹m m¹nh, bÞ m¾c c¹n, tµu n»m l©u trªn mét h−íng cè ®Þnh, tµu vµo söa ch÷a lín, v.v. C¸c tr−êng hîp nµy ®Òu cã thÓ ¶nh h−ëng ®Õn tr¹ng th¸i tõ tr−êng cña tµu g©y ra ®é lÖch la bµn. La bµn tõ sau mét thêi gian dµi sö dông, kim trô vµ c¸c bé phËn c¬ häc kh¸c cã thÓ bÞ mßn vµ h− háng, g©y ra ®é lÖch la bµn lín. Do vËy ta ph¶i tiÒn hµnh b¶o d−ìng vµ söa ch÷a la bµn theo ®Þnh k× hµng n¨m. 5.1.2 C¸c tr−êng hîp cÇn ph¶i hiÖu chØnh la bµn + Tµu ®ãng míi + Tµu vµo nhµ m¸y söa ch÷a lín theo ®Þnh k× + Tµu bÞ chÊn ®éng m¹n nh−: va ch¹m m¹nh, bÞ m¾c c¹n, tµu bÞ ph¸o kÝch... + VÞ trÝ la bµn thay ®æi do kiÕn tróc buång l¸i thay ®æi + Sau khi tµu chuyªn chë mét khèi l−îng s¾t thÐp lín. + La bµn sau khi sö dông 12 th¸ng cÇn kiÓm tra vµ khö ®é lÖch. + Trong qu¸ tr×nh tµu ch¹y biÓn nÕu kiÓm tra la bµn cã ®é lÖch δ > ± 5O, nªn cho khö l¹i ®é lÖch la bµn. 5.2. Thø khö c¸c lùc ®é lÖch Ph©n tÝch ®Çy ®ñ c¸c lùc t¸c dông vµo la bµn g©y ra ®é lÖch, ta chia lµm 6 lo¹i: + §é lÖch cè ®Þnh + §é lÖch b¸n vßng chÝnh + §é lÖch bµn vßng phô + §é lÖch phÇn t− vßng do lùc D’ λH sinh ra + §é lÖch phÇn t− vßng do lùc E’ λH sinh ra + §é lÖch tµu nghiªng Ch−¬ng 5 C«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn vµ ph−¬ng ph¸p lËp ®é lÖch cßn l¹i 113 Trong qu¸ tr×nh hiÖu chØnh la bµn, nam ch©m vµ s¾t non ®−îc ®Æt tËp trung quanh la bµn nªn chóng cã t¸c dông lÉn nhau. Do ®ã thø tù khö c¸c lùc ®é lÖch lµ mét vÊn ®Ò phøc t¹p, nã cã ý nghÜa quyÕt ®Þnh ®é chÝnh x¸c cña ph−¬ng ph¸p hiÖu chØnh Thø tù ®é lÖch ®−îc tiÕn hµnh nh− sau: 5.2.1 §èi víi tµu ®ãng míi Gåm 4 b−íc: - §Æt 2 qu¶ cÇu s¾t non khö ®é lÖch phÇn t−, c¸c thái s¾t non Flinder khö ®é lÖch khi tµu thay ®æi vÜ ®é tõ vµo vÞ trÝ gi¸ ®ì trªn th©n la bµn, vÞ trÝ vµ sè l−îng c¸c thái s¾t non cã thÓ tham kh¶o c¸c tµu cïng lo¹i hoÆc ®Æt vµo vÞ trÝ theo kinh nghiÖm cña ng−êi hiÖu chØnh. B−íc nµy coi nh− khö s¬ bé ®é lÖch phÇn t− vµ ®é lÖch b¸n vßng phô -Khö ®é lÖch tµu nghiªng: ®Æt nam ch©m ch¼ng ®øng vµo vÞ trÝ trong th©n la bµn, th−êng ®Æt ®Çu ®á quay lªn khi tµu ®ãng ë b¾c b¸n cÇu. - Khö ®é lÖch b¸n vßng: b»ng c¸ch ®Æt c¸c thanh nam ch©m theo chiÒu däc vµ chiÒu ngang vµo vÞ trÝ vµ ®iÒu chØnh ®Ó khö lùc B’λH vµ C’λH - Khö bæ sung ®é lÖch phÇn t− do lùc D’λH sinh ra. NÕu hai qu¶ cÇu s¾t non dÞch chuyÓn nhiÒu so víi vÞ trÝ ban ®Çu th× cÇn ph¶i khö l¹i ®é lÖch b¸n vßng. - §èi víi tµu ®ãng míi, khi khö ®é lÖch cÇn ph¶i tiÕn hµnh theo 4 b−íc trªn ®−îc gi¶i thÝch nh− sau: - NÕu tiÕn hµnh khö ®é lÖch bµn vßng tøc lµ c¸c thanh nam ch©m vÜnh cöu ®· ®−îc ®Æt ë vÞ trÝ thÝch hîp, sau ®ã míi tiÒn hµnh khö ®é lÖch phÇn t−. Tr−êng hîp nµy 2 qu¶ cÇu s¾t non c¶m øng rÊt m¹nh lµm cho ®é lÖch b¸n vßng thay ®æi, ®ång thêi hÖ sè s¾t non a vµ e do 2 qu¶ cÇu sinh ra sÏ ¶nh h−ëng ®Õn ®é lÖch tµu nghiªng vµ ¶nh h−ëng ®Õn hÖ sè la bµn λ. VËy tõ nh÷ng lÝ do trªn, ®é lÖch phÇn t− cÇn ph¶i khö s¬ bé tr−íc. - C¸c thái s¾t non Flinder khö ®é lÖch b¸n vßng phô kh«ng nh÷ng sinh ra hÖ sè s¾t non +c, mµ cßn sinh ra hÖ sè d¹ng +k. Do ®ã +k sÏ ¶nh h−ëng ®Õn ®é lÖch tµu nghiªng. V× vËy khö ®é lÖch b¸n vßng phô cÇn tiÕn hµnh tr−íc khi khö ®é lÖch tµu nghiªng. - NÕu ®é lÖch tµu nghiªng khö sau ®é lÖch b¸n vßng th× khi khö ®é lÖch tµu nghiªng, tøc lµ lµm cho tµu bÞ nghiªng sÏ sinh ra ®é lÖch b¸n vßng bæ sung. Ngoµi ra nam ch©m th¼ng ®øng ®Ó tõ ho¸ c¸c thái s¾t non th¼ng ®øng Flinder còng sinh ra ®é lÖch b¸n vßng bæ sung. V× vËy ®é lÖch tµu nghiªng cÇn ph¶i khö tr−íc ®é lÖch b¸n vßng. 5.2.2 §èi víi tµu cò (tøc lµ la bµn trªn tµu ®· ®−îc khö ®é lÖch, nay cÇn ph¶i khö l¹i). TiÕn hµnh theo c¸c b−íc sau: Nam ch©m th¼ng ®øng khö ®é lÖch tµu nghiªng vµ c¸c thái s¾t non Flinder khö ®é lÖch b¸n vßng phô ®· ®−îc ®Æt vµo vÞ trÝ thÝch hîp, kh«ng cÇn khö l¹i ®é lÖch trªn Ch−¬ng 5 C«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn vµ ph−¬ng ph¸p lËp ®é lÖch cßn l¹i 114 Khö ®é lÖch bµn vßng chÝnh B’λH vµ C’λH. Khö ®é lÖch phÇn t− D’λH . 5.3. C«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn tõ 5.3.1 C«ng t¸c chuÈn bÞ §Ó c«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn ®¹t hiÖu qu¶ cao cÇn lµm tèt c«ng t¸c chuÈn bÞ sau: KiÓm tra toµn bé la bµn tõ: KiÓm tra vÞ trÝ la bµn tõ trªn tµu theo ®óng quy ph¹m tøc lµ la bµn chuÈn ph¶i ®Æt ë trªn mÆt ph¼ng trôc däc tµu trªn boong th−îng vµ c¸ch c¸c thiÕt bÞ hµng h¶i trªn boong th−îng theo ®óng quy ®Þnh. KiÓm tra kh¶ n¨ng ho¹t ®éng cña chËu la bµn nh− ®é nh¹y kim tõ, dung dÞch vµ bät khÝ, nÕu dung dÞch vµng è vµ thiÕu cÇn ®−îc bæ sung hoÆc thay míi dung dÞch. KiÓm tra nam ch©m tõ trong th©n la bµn vµ nam ch©m tõ dù phßng ®−îc b¶o qu¶n trong hép chuyªn dông. Sè l−îng nam ch©m ph¶i ®ñ vµ m«men tõ lín.v.v. KiÓm tra biÓu xÝch ®o ph−¬ng vÞ cña la bµn ho¹t ®éng b×nh th−êng, nÕu h− háng cÇn sña ch÷a hoµn chØnh. KiÓm tra ®é c©n b»ng cña tµu b»ng ®ång hå Clin«meter trªn th©n la bµn. ChuÈn bÞ tr−êng khö ®é lÖch. Dùa trªn h¶i ®å vµ kh¶o s¸t thùc tiÔn ®Ó chän chËp tiªu khö ®é lÖch la bµn ph¶i ®¶m b¶o ®Çy ®ñ c¸c ®iÒu kiÖn cña tr−ëng khö ®é lÖch nh− : sãng 6T (T lµ mín n−íc tµu), ®ñ ®é réng quay trë, tÇm nh×n xa vµ ®é nh¹y cña chËp tiªu tèt. LËp tr−íc c¸c ph−¬ng ¸n ®iÒu ®éng tµu khö ®é lÖch la bµn ph¶i ®¶m b¶o c¸c ®iÒu kiÖn sau: an toµn hµng h¶i vµ ®é chÝnh x¸c cao. 5.3.2 Ph−¬ng ph¸p hiÖu chØnh la bµn 5.3.2.1 B¶n chÊt cña ph−¬ng ph¸p. B¶n chÊt cña ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ®é lÖch riªng δ cña la bµn lµ so s¸nh gi÷a ph−¬ng vÞ la bµn PL víi ph−¬ng vÞ ®Þa tõ Pd hoÆc so s¸nh gi÷a h−íng ®i la bµn HL víi h−íng ®i ®Þa tõ Hd. Ta cã c«ng thøc x¸c ®Þnh δ nh− sau: δ = Pd - PL (5.1) hoÆc δ = Hd - HL (5.2) Tr−êng hîp so s¸nh víi h−íng la bµn con quay HLq biÕt sai sè la bµn con quay ∆Lq, ta cã c«ng thøc sau : δ = HLq + ∆Lq - d - HL (5.3) Trong ®ã d : ®é lÖch ®Þa tõ tai khu vùc hiÖu chØnh la bµn. Ch−¬ng 5 C«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn vµ ph−¬ng ph¸p lËp ®é lÖch cßn l¹i 115 5.3.2.2. Ph−¬ng ph¸p s¬ bé khö ®é lÖch la bµn §Ó rót ng¾n ®−îc thêi gian ®iÒu ®éng tµu khö ®é lÖch la bµn, cÇn lµm tèt c«ng t¸c khö s¬ bé ®é lÖch nh− sau: + Tham kh¶o c¸c tµu cïng lo¹i ®Ó ®Æt tr−íc c¸c thiÕt bÞ khö ®é lÖch phÇn t−, khö ®é lÖch b¸n vßng phô, khö ®é lÖch tµu nghiªng vµ khö ®é lÖch b¸n vßng chÝnh vµo c¸c vÞ trÝ theo kinh nghiÖm cña c¸n bé hiÖu chØnh. +Sö dông c¸c h−íng cña tµu n»m trïng hoÆc gÇn trïng 4 h−íng chÝnh vµ 4 h−íng phÇn t−. Khi tµu cßn n»m cÇu c¶ng hoÆc c¸c h−íng ®i trªn luång tr−íc khi rêi khu vùc tr−êng khö ®é lÖch ®Ó ®Æt c¸c thiÕt bÞ khö cho phï hîp. 5.3.2.3. Ph−¬ng ph¸p chÝnh thøc khö ®é lÖch la bµn tiÕn hµnh nh− sau Tr−íc khi khö ®é lÖch chÝnh thøc, ph−¬ng ¸n ®iÒu ®éng tµu ®· ®−îc chuÈn bÞ. Ph−¬ng ¸n nµy ph¶i th«ng qua thuyÒn tr−ëng, ®−îc thuyÒn tr−ëng nhÊt trÝ vµ thèng nhÊt ph−¬ng ¸n ch¹y tµu cho hîp lÝ vµ an toµn hµng h¶i. TiÕn hµnh ®iÒu ®éng tµu ch¹y 6 h−íng ®Ó khö ®é lÖch. Trong ®ã ch¹y 4 h−íng chÝnh N, S, E,W ®Ó khö ®é lÖch b¸n vßng chÝnh vµ ch¹y 2 h−íng phô ®Ó khö ®é lÖch phÇn t−. Trong qu¸ tr×nh ch¹y tµu yªu cÇu trªn mçi h−íng tµu ®Òu ph¶i c¾t chËp tiªu, æn ®Þnh mòi tµu tr−íc khi c¾t chËp tiªu tõ 3 phót ®Õn 5 phót. Khi c¾t chËp tiªu, nhanh chãng ®o ph−¬ng vÞ la bµn, x¸c ®Þnh ®é lÖch δ vµ tiÕn hµnh khö ®é lÖch. TiÕn hµnh ®iÒu ®éng tµu khö ®é lÖch nh− trªn ®Õn khi ®é lÖch cßn l¹i trªn 6 h−íng n»m trong giêi h¹n cho phÐp δ [± 30 , ta tiÕn hµnh ch¹y tµu 8 h−íng lÇn cuèi x¸c ®Þnh ®é lÖch cßn l¹i trªn 8 h−íng gåm 4 h−íng chÝnh N, S, E, W vµ 4 h−íng phÇn t− NE, SE, SW, NW. KÕt qu¶ ®é lÖch trªn 8 h−íng nh− sau : δN, δNE, δE, δSE, δS, δSW, δW vµ δNW Sau khi cã kÕt qu¶ ®é lÖch trªn 8 h−íng ta tiÕn hµnh lËp b¶ng ®é lÖch cßn l¹i theo tiÕt 5.4 5.4. Ph−¬ng ph¸p lËp b¶ng ®é lÖch cßn l¹i 5.4.1 Sù cÇn thiÕt ph¶i lËp b¶ng ®é lÖch cßn l¹i §é lÖch riªng la bµn δ dï tiÕn hµnh khö b»ng bÊt kú ph−¬ng ph¸p nµo còng kh«ng thÓ triÖt tiªu hÕt ®−îc sai sè, cho nªn mçi la bµn trªn tµu sau khi khö ®é lÖch vÉn tån t¹i mét ®é lÖch nhÊt ®Þnh. §é lÖch nµy n»m trong kho¶ng giíi h¹n cho phÐp δ ≤ ± 30 , ta ph¶i tiÕn hµnh lËp b¶ng ®é lÖch cßn l¹i vµ vÏ ®−êng cong biÓu diÔn trÞ sè ®é lÖch. §−êng cong ®é lÖch th−êng biÕn thiªn theo qui luËt cã d¹ng sin hoÆc h×nh cos. B¶ng ®é lÖch nµy cã ý nghÜa quan träng trong qu¸ tr×nh hµng h¶i. Theo Solas 74 ch−¬ng 5 ®iÒu 19 vµ theo theo ®¨ng kiÓm tµu biÓn VN th× b¶ng ®é lªch nµy ®−îc coi nh− mét giÊy chøng nhËn ®é lÖch la bµn, ®−îc cÊp cho mçi la bµn chuÈn trªn tµu. B¶ng ®é lÖch nµy cã gi¸ trÞ trong thêi gian lµ 12 th¸ng vµ ®−îc niªm yÕt trªn buång thao t¸c h¶i ®å, ®Ó sö dông trong qu¸ tr×nh tµu ch¹y biÓn. Ch−¬ng 5 C«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn vµ ph−¬ng ph¸p lËp ®é lÖch cßn l¹i 116 5.4.2 Ph−¬ng ph¸p lËp b¶ng ®é lÖch cßn l¹i §Ó lËp b¶ng ®é lÖch cßn l¹i cña la bµn tõ ta tiÕn hµnh theo 3 b−íc sau ®©y: - B−íc 1: ®iÒu ®éng tµu ch¹y theo 8 h−íng: N, NE, E, SE, S, SW, W, NW. TiÕn hµnh khö ®é lÖch vµ x¸c ®Þnh ®é lÖch cßn l¹i trªn 8 h−íng ®−îc ký hiÖu nh− sau: δN, δNE, δE, δSE, δS, δSW, δW vµ δNW - B−íc 2: tÝnh 5 hÖ sè gÇn ®óng A, B, C, D, E - B−íc 3: LËp b¶ng ®é lÖch cßn l¹i vµ vÏ ®−êng cong biÓu diÔn trÞ sè ®é lÖch. §Ó tÝnh 5 hÖ sè gÇn ®óng A, B, C, D, E ta cã 2 ph−¬ng ph¸p: 1. Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n theo c«ng thøc: Dùa vµo c«ng thøc ®é lÖch c¬ b¶n ®· ®−îc lËp, ta cã: δ = A + BsinHd + CcosHd + Dsin2Hd + Ecos2Hd Dùa vµo kÕt qu¶ x¸c ®Þnh ®é lÖch cßn l¹i trªn 8 h−íng theo b−íc 1, ta cã : δN, δNE, δE, δSE, δS, δSW, δW vµ δNW VËy ta viÕt ®−îc c«ng thøc ®é lÖch øng víi 8 h−íng nh− sau: Hd = 00 => δN = A + Bsin00 + Ccos00 + Dsin00 + Ecos00 Hd = 450 => δNE = A + Bsin450 + Ccos450 + Dsin900 + Ecos900 Hd = 900 => δE = A + Bsin900 + Ccos900 + Dsin1800 + Ecos1800 Hd = 1350 => δSE = A + Bsin1350 + Ccos1350 + Dsin2700 + Ecos2700 (5.4) Hd = 1800 => δS = A + Bsin1800 + Ccos1800 + Dsin3600 + Ecos3600 Hd = 2250 => δSW = A + Bsin2250 + Ccos2250 + Dsin4500 + Ecos4500 Hd = 2700 => δW = A + Bsin2700 + Ccos2700 + Dsin5400 + Ecos5400 Hd = 3150 => δNW = A + Bsin3150 + Ccos3150 + Dsin6300 + Ecos6300 Chó ý: * C¸c gãc lín h¬n 3600 th× ta trõ ®i 3600 * C¸c gãc phÇn t−: 450, 1350, 2250, 3150 cã gi¸ trÞ tuyÖt ®èi cña sin vµ cos b»ng nhau ta cã thÓ ký hiÖu chung lµ S45 Thay c¸c gi¸ trÞ hµm sè l−îng gi¸c vµo, ta cã 8 ph−¬ng tr×nh sau: δN = A + C + E δNE = A + B S45 + C S45 + D δE = A + B - E. δSE = A + B S45 - C S45 - D δS = A - C + E. (5.5) δSW = A - B S45 - C S45 + D δW = A - B - E. δNW = A - B S45 + C S45 - D Ch−¬ng 5 C«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn vµ ph−¬ng ph¸p lËp ®é lÖch cßn l¹i 117 + TÝnh hÖ sè A: Céng hai vÕ cña 8 ph−¬ng tr×nh cña hÖ ph−¬ng tr×nh (5.5). Ta cã δN+ δNE+ δE+ δSE+ δS+ δSW+ δW + δNW = 8A 8 NWWSWSSEENENA δδδδδδδδ +++++++= (5.6) + TÝnh hÖ sè B: hÖ sè B xuÊt hiÖn trªn 6 ph−¬ng tr×nh cña hÖ ph−¬ng tr×nh (5.5). Ta nh©n 2 vÕ cña mçi ph−¬ng tr×nh víi hÖ sè cña B råi céng l¹i Ta cã: δNES45 + δE + δSES45+ δSW(- S45) + δW(-1) + δNW(- S45) = 2B + 4Bsin 2450 VËy: (δE - δW) + (δNE - δSW) S45 + (δSE - δNW) S45 = 4B Suy ra: 2 * 2 * 22 4545 SS B NWSESWNEWE δδδδδδ −+−+− = (5.7) + TÝnh hÖ sè C: hÖ sè C xuÊt hiÖn trªn 6 ph−¬ng tr×nh cña hÖ ph−¬ng tr×nh (5.5) Ta nh©n 2 vÕ cña mçi ph−¬ng tr×nh víi hÖ sè cña C råi céng l¹i Ta cã : δN + δNE. S45 + δSE. (- S45) + δS.(- 1 ) + δSW.(- S45) + δNW. S45 = 2C + 4C.sin 2450 VËy: (δN - δS) + (δNE - δSW ). S45 + (δSE - δNW ). (- S45) = 4C Suy ra : 2 * 2 * 22 4545 SS C NWSESWNESN δδδδδδ −+−+− = (5.8) + TÝnh hÖ sè D : hÖ sè D xuÊt hiÖn trªn 4 ph−¬ng tr×nh cña hÖ ph−¬ng tr×nh (5.5) Ta nh©n 2 vÕ cña mçi ph−¬ng tr×nh víi hÖ sè cña D råi céng l¹i Ta cã : δNE - δSE + δSW - δNW = 4D Suy ra 2 22 NWSESWNE D δδδδ + − + = (5.9) Ch−¬ng 5 C«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn vµ ph−¬ng ph¸p lËp ®é lÖch cßn l¹i 118 + TÝnh hÖ sè E : hÖ sè D xuÊt hiÖn trªn 4 ph−¬ng tr×nh cña hÖ ph−¬ng tr×nh (5.5). Ta nh©n 2 vÕ cña mçi ph−¬ng tr×nh víi hÖ sè cña E råi céng l¹i ta cã : (δN - δE )+ (δS - δW) = 4E Suy ra 2 22 ¦WESN E δδδδ + − + = (5.10) + Tõ c¸c c«ng thøc tÝnh 5 hÖ sè A, B, C, D, E ta sö dông m¸y tÝnh bá tói, tÝnh to¸n cho kÕt qu¶ nhanh hoÆc ng−êi ta sö dông m¸y vi tÝnh lËp tr×nh theo 5 c«ng thøc tÝnh A, B, C, D, E cho kÕt qu¶ nhanh vµ chÝnh x¸c cao. 2) TÝnh c¸c hÖ sè A, B, C, D, E mét c¸ch ®¬n gi¶n nguêi ta sö dông s¬ ®å b¶ng 5.1 nh− sau: Khi nghiªn cøu lËp s¬ ®å chó ý tíi c¸c nöa tæng vµ hiÖu ®é lÖch trªn c¸c h−íng ng−îc nhau: (δN + δS )/ 2 , (δE + δW)/ 2 , (δNE - δSW)/ 2 , (δSE - δNW)/ 2 Nghiªn cøu s¾p xÕp chóng thÕ nµo ®Ó ta chØ cÇn tÝnh mét lÇn cã thÓ sö dông cho tÊt c¶ c¸c bµi to¸n tÝnh hÖ sè. Ch¼ng h¹n tÝnh nöa tæng (δN + δS )/ 2 , ng−êi ta viÕt vµo dßng ®Çu cña cét III vµ cétVII. Gi¸ trÞ tuyÖt ®èi nµy ®−îc sö dông ®Ó tÝnh hÖ sè A vµ E. Nöa hiÖu (δNE - δSW)/2 ®−îc ghi ë dßng ®Çu cét IV, sau ®ã nh©n víi S45 vµ ghi vµo dßng ®Çu cét V vµ VI, nã ®−îc sö dông ®Ó tÝnh hÖ sè B vµ C. Víi c¸ch lËp s¬ ®å nh− vËy ta cã thÓ t¹o ra ®−îc nh÷ng hµng vµ cét t−¬ng øng c¸c c«ng thøc tÝnh c¸c hÖ sè. Sau khi ®iÒn c¸c sè vµo b¶ng ta chØ viÖc céng ®¹i sè theo hµng hoÆc cét sÏ ra c¸c hÖ sè cÇn thiÕt. TÝnh to¸n theo s¬ ®å c¸c sè h¹ng chÝnh x¸c tíi 0,01O, th× c¸c hÖ sè cã ®é chÝnh x¸c tíi 0,1O. Theo c¸c hÖ sè tÝnh to¸n ®−îc, ta cã thÓ ®¸nh gi¸ ®−îc chÊt l−îng cña c«ng viÖc khö ®é lÖch vµ ®iÒu kiÖn tõ lµm viÖc cña la bµn. NÕu nh− c¸c hÖ sè B, C tÝnh to¸n ®−îc cã gi¸ trÞ nhá th× ®iÒu dã chøng tá r»ng ®é lÖch b¸n vßng ®· ®−îc khö tèt. §é lín cña hÖ sè D thÓ hiÖn chÊt l−îng khö ®é lÖch phÇn t− do lùc D’ λH g©y ra. Ch−¬ng 5 C«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn vµ ph−¬ng ph¸p lËp ®é lÖch cßn l¹i 119 B¶ng tÝnh c¸c hÖ sè (®é chÝnh x¸c 0o , I) I II III IV V VI VII VIII IX X HL δ HL δ I + I I 2 I - II 2 M M.IV M M.IV Nöa trªn cña III Nöa d−íi cña III V II + V II I 2 V II + V II I 2 N +0O,9 S -1,5O -0,30 +1,2 0 - 1 +1,2 -0,3 + 0,6 +0,15 - 0O,45 = E NE +0O,1 SW -0,6 -0,25 +0,35 S45 +0,25 S45 +0,25 -,25 + 0,9 0,32 - 0O,58 = D E +0O,2 W +1O,0 +0,60 -0,4 i -0,4 0 - +0,47 SE -0O,3 NW +2O,1 +0,90 -1,2 S45 -0,85 -S45 +0,85 ∑ ½ ∑ +0 O,2 = A + 0,25 + 2,3 - 1,25 - - ∑ -1,0O ∑ +2,3 KiÓm tra III + IV = I B = ½ ∑ -0O,5 ½ ∑ +1O,15 KiÓm tra X + XI = VII = C B¶ng 5.1 3. TÝnh to¸n vµ lËp b¶ng ®é lÖch cßn l¹i + TÝnh to¸n vµ lËp b¶ng ®é lÖch cßn l¹i theo c¸c hÖ sè A, B, C, D, E lµ giai ®o¹n cuèi cïng cña c«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn + B¶ng ®é lÖch trªn tõng h−íng ta chØ cÇn thay c¸c gi¸ trÞ A, B, C, D, E vµ gi¸ trÞ h−íng t−¬ng øng vµo c«ng thøc. Nh− vËy ®Ó tÝnh ®é lÖch 24 hoÆc 36 h−íng, ta ph¶i gi¶i 24 hoÆc 36 bµi to¸n, mçi bµi to¸n chØ kh¸c nhau ë tõng h−íng ®i. Ta cã 3 ph−¬ng ph¸plËp b¶ng ®é lÖch: Sö dông m¸y tÝnh bá tói - Dùa vµo c¸c c«ng thøc tÝnh 5 hÖ sè ®é lÖch gÇn ®óng, ta cã A, B, C, D, E hay vµo c«ng thøc ®é lÖch c¬ b¶n dïng m¸y tÝnh bá tói tÝnh ®−îc ®é lÖch trªn 24 h−íng hoÆc trªn 36 h−íng, qua c¸c gi¸ trÞ sin vµ cos cña mçi h−íng ®i t−¬ng øng Sö dông ph−¬ng ph¸p lËp b¶ng (b¶ng mÉu sè 5.2) - §Ó ®¬n gi¶n trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n ®é lÖch vµ ®ì nhÇm lÉn, ng−êi ta tÝnh to¸n b¶ng ®é lÖch theo s¬ ®å b¶ng 5.2 (tham kh¶o) §Ó rót ra c¬ së cña s¬ ®å tÝnh b¶ng 5.2, ta viÕt l¹i c«ng thøc tÝnh ®é lÖch d−íi d¹ng sau: δ = D.sin2HL + EcosHL + A + BsinHL + CcosHL (5.11) - Hai thµnh phÇn ®Çu cña c«ng thøc Dsin2HL vµ Ecos2HL lµ 2 thµnh phÇn g©y ra ®é lÖch phÇn t−, nã phô thuéc vµo h−íng ®i la bµn HL. Khi tÝnh gi¸ trÞ cña chóng ë trªn h−íng ®i bÊt k× HL vµ h−íng ng−îc l¹i víi nã HL2 th× chóng cã cïng gi¸ trÞ vµ dÊu. Ch−¬ng 5 C«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn vµ ph−¬ng ph¸p lËp ®é lÖch cßn l¹i 120 B¶ng tÝnh ®é lÖch trªn 24 h−íng la bµn (qua 15O mét) δ = [ ( Dsin2HL + Ecos2HL ) + A] ± ( BsinHL + CcosHL ) D = -0O6 E = -0O4 §é lÖch phÇn t− A = +0O2 B = -0O5 C = +1O2 §é lÖch b¸n vßng M DOM M E M I + II III + A M BO0 M COM V + VI - I M II III IV - V - VI VII 0 S30 S60 I S60 S30 0 - S30 - S60 - I - S60 - S30 0O - 0,30 - 0,52 - 0,60 - 0,52 - 0,30 0 0,30 + 0,52 + 0,60 + 0,52 + 0,30 I S60 S30 0 - S30 - S60 - I - S60 - S30 0 S30 S60 - 0O40 - 0,35 - 0,20 0 + 0,20 + 0,35 + 0,40 + 0,35 + 0,20 0 - 0,20 - 0,35 - 0O40 - 0,65 - 0,72 - 0,60 - 0,32 + 0,05 + 0,40 + 0,65 + 0,72 + 0,60 + 0,32 - 0,05 - 0O20 - 0,45 - 0,52 - 0,40 - 0,12 + 0,25 + 0,60 + 0,85 + 0,90 + 0,80 + 0,52 + 0,15 0 S15 S30 S45 S60 S75 I S75 S60 S45 S30 S15 0O - 0,13 - 0,25 - 0,35 - 0,43 - 0,48 - 0,50 - 0,48 - 0,43 - 0,35 - 0,25 - 0,13 I S75 S60 S45 S30 S15 0 - S15 - S30 - S45 - S60 - S75 + 1O20 + 1,16 + 1,04 + 0,85 + 0,60 + 0,31 0 + 0,31 - 0,60 - 0,85 - 1,04 - 1,16 + 1O20 + 1,03 + 0,79 + 0,50 + 1,17 - 0,17 - 0,50 - 0,79 - 1,03 - 1,29 - 1,29 - 1,29 B¶ng 5.2 B¶ng ®é lÖch HL HL - VIII - IX N 0O 15 30 NE 45 60 75 E 90 105 120 SE 135 150 165 + 1O0 + 0,6 + 0,3 + 0,1 0 + 0,1 + 0,1 + 0,1 - 0,1 - 0,4 - 0,8 - 1,1 S 180O 195 210 SW 225 240 255 W 270 285 300 NW 315 330 345 - 1O4 - 1,5 - 1,3 - 0,9 - 0,3 + 0,4 + 1,1 + 1,6 + 2,0 + 2,0 + 1,8 + 1,4 sin2HL2 = sin2(HL1 + 180 O) = sin2HL1 (5.12) cos2HL2 = cos2(HL1 + 180 O) = cos2HL1 (5.13) Dùa vµo biÓu thøc to¸n häc ta còng thÊy l¹i tÝnh chÊt c¬ b¶n cña ®é lÖch phÇn t− - ®é lÖch trªn c¸c h−íng ®èi nhau th× cã gi¸ trÞ vµ dÊu nh− nhau. Dùa vµo tÝnh chÊt nµy ta chØ cÇn tÝnh c¸c gi¸ trÞ Dsin2HL vµ Ecos2HL trªn 12( hay 18) øng víi 24 (hay36) h−íng ®· b¾t ®Çu tõ h−íng 0O, cßn c¸c h−íng ng−îc l¹i, ta lÊy ngay gi¸ trÞ ®· tÝnh ë trªn h−íng thuËn. - Hai thµnh phÇn BsinHL vµ CcosHL g©y ra ®é lÖch b¸n vßng, gi¸ trÞ cña tÝch sè BsinHL vµ CcosHL ë trªn c¸c h−íng ®èi nhau cã cïng gi¸ trÞ nh−ng ng−îc dÊu sin2HL2 = sin2(HL1 + 180 O) = - sin2HL1 (5.14) cos2HL2 = cos2(HL1 + 180 O) = - cos2HL1 (5.15) δ IV + VII δ IV - VII Ch−¬ng 5 C«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn vµ ph−¬ng ph¸p lËp ®é lÖch cßn l¹i 121 Dùa theo tÝnh chÊt nµy ta còng chØ cÇn tÝnh gi¸ trÞ BsinHL vµ cosHL trªn nöa vßng, cßn nöa vßng sau trªn c¸c h−íng ng−îc ta lÊy cïng gi¸ trÞ víi h−íng thuËn nh−ng ®æi dÊu ng−îc l¹i. - Ngoµi ra trong c«ng thøc cßn thµnh phÇn A’, thµnh phÇn nµy lµ ®é lÖch cè ®Þnh, nã kh«ng phô thuéc vµo h−íng ®i cña tµu. NÕu ta kÝ hiÖu: Dsin2HL + Ecos2HL = α A = β BsinHL + CcosHL = γ Ta cã thÓ viÕt c«ng thøc tÝnh ®é lÖch nh− sau: δ(0O - 180O) = α + β + γ δ(180O - 360O) = α + β - γ (5.16) Trong s¬ ®å tÝnh b¶ng 5.2, thµnh phÇn Dsin2HL tÝnh to¸n ghi vµo cét I. Thµnh phÇn Ecos2HL ghi vµo cét II. Tæng cña 2 cét nµy lµ α nã ®−îc ghi vµo cét III. Cét IV lµ tæng ®¹i sè cña α vµ A, tøc lµ cét IV lµ tæng cña (α + β), thµnh phÇn nµy kh«ng thay ®æi khi ta tÝnh ®é lÖch trªn c¸c h−íng tõ 0O - 180O còng nh− tõ 180O - 360O. Thµnh phÇn BsinHL vµ CcosHL ®−îc tÝnh ghi vµo cét V vµ VI tæng cña chóng lµ γ ®−îc ghi vµo cét VII. ë b¸n vßng ®Çu gãc lÖch ®−îc tÝnh theo c«ng thøc δ = α + β - γ, tøc lµ ë trong s¬ ®å tÝnh lµ tæng cña cét IV vµ VII. ë b¸n vßng sau δ = α + β - γ, trong s¬ ®å tÝnh lµ hiÖu cña cét IV vµ VII. TÝnh to¸n trong b¶ng 5.2, ®é chÝnh x¸c tÝnh tíi 0O,01, cßn ®é lÖch ®−îc tÝnh qui trßn 0O,1. Qui trßn nµy phï hîp víi yªu cÇu trong bµi to¸n hµng h¶i. §Ó tÝnh to¸n thuËn lîi, ta ®−a tÊt c¶ c¸c hµm l−îng gi¸c trong c«ng thøc vÒ hµm sè sin. TÝch sè gi÷a c¸c hÖ sè vµ hµm sin ®−îc x©y dùng thµnh b¶ng tÝnh s½n trong c¸c b¶ng tÝnh hµng h¶i. B¶ng ®é lÖch ®−îc tÝnh cho c¸c h−íng c¸ch nhau 10O hoÆc 15O, tøc lµ tÝnh trªn 36 hay 24 h−íng. Víi c¸c la bµn khö tèt, ®é lÖch cßn l¹i nhá, th× ta chØ cÇn tÝnh cho c¸c h−íng c¸ch nhau 15O, tøc la cÇn tÝnh trªn 24 h−íng, cßn trªn c¸c h−íng trung gian ta coi ®é lÖch tØ lÖ thuËn víi h−íng ®i, ta sö dông ph−¬ng ph¸p néi suy tØ lÖ thuËn ®Ó tÝnh cho c¸c h−íng ®i trung gian. Ta tiÕn hµnh kiÓm tra ®é chÝnh x¸c cña b¶ng theo ph−¬ng ph¸p quan s¸t, nÕu sai kh¸c gi÷a gi¸ trÞ tÝnh theo b¶ng vµ quan s¸t kh«ng qu¸ 0O,3 th× ®é chÝnh x¸c ®¶m b¶o. NÕu sai kh¸c Ch−¬ng 5 C«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn vµ ph−¬ng ph¸p lËp ®é lÖch cßn l¹i 122 lín h¬n 0O,3 th× tiÕn hµnh x¸c ®Þnh l¹i c¸c gãc lÖch trªn 8 h−íng vµ tÝnh to¸n l¹i b¶ng ®é lÖch sè 2. Ph−¬ng ph¸p sö dông m¸y vi tÝnh. + ¸p dông c«ng thøc ®é lÖch c¬ b¶n vµ c«ng thøc tÝnh 5 hÖ sè ®é lÖch A, B, C, D, E. + Sö dông m¸y vi tÝnh ®Ó lËp b¶ng ®é lÖch la bµn tõ cã nhiÒu c¸ch lµm kh¸c nhau. §Ó ®¶m b¶o kÎ b¶ng ®Çy ®ñ c¸c néi dung cña b¶ng ®é lÖch vµ vÏ ®−êng cong biÓu diÔn trÞ sè ®é lÖch la bµn. Ta nªn dïng b¶ng tÝnh Excel lµ thuËn tiÖn nhÊt + Ch−¬ng tr×nh x©y dùng phÇn mÒm trªn m¸y tÝnh ®Ó lËp b¶ng ®é lÖch la bµn tõ theo c¸c b−íc sau ®©y: -B−íc 1: KÎ b¶ng ®é lÖch cßn l¹i trong b¶ng tÝnh Excel -B−íc 2: ChÌn ®å thÞ ®é lÖch la bµn vµo b¶ng a) Chän d¹ng ®å thÞ b) Lùa chän th«ng sè cho c¸c trôc cña ®å thÞ c) LËp vïng d÷ liÖu (®é lÖch cßn l¹i trªn c¸c h−íng ®i) cña ®å thÞ d) Chän vïng d÷ liÖu cho ®å thÞ e) ChØnh kÝch th−íc cña vïng ®å thÞ sao cho phï hîp víi phÇn ®Ó vÏ ®å thÞ trªn b¶ng ®é lÖch. Ch−¬ng 5 C«ng t¸c hiÖu chØnh la bµn vµ ph−¬ng ph¸p lËp ®é lÖch cßn l¹i 123 Tµi liÖu tham kh¶o 1. Magnetic Compass Deviation and Corerrection By: W. Denne, Extra Master, F.R.A.S 2. Compass - Wise or getting to know your compass. By: J. Klinkert, F.R.I.N. 3. NguyÔn §øc H−ng, Gi¸o tr×nh la bµn tõ, (1972), Tr−êng §¹i häc hµng h¶i. 4. TrÞnh V¨n PhËn, Gi¸o tr×nh Hµng h¶i ®Þa v¨n (1974), Tr−êng §¹i häc Hµng h¶i. 5. NguyÔn V¨n T©n, La bµn tõ (1990), Tr−êng §¹i häc Thñy s¶n.