магнитен компас
Употреба: навигационни инструменти. Същност на изобретението: магнитният компас съдържа запечатан съд, пълен с компасна течност, щифт, поставен вътре в съда с магнитно чувствителен елемент, монтиран върху него, докато течността на компаса съдържа дестилирана вода и етиленгликол, компонент, който предотвратява развитието на микроорганизми, е въведен в него. 1 з.п.ф-ли, 1 ил.
Изобретението се отнася до областта на навигационното оборудване и може да се използва във визуални и оптични магнитни компаси.
Известни са магнитни компаси, например морският магнитен компас UKP-M, чийто котел е пълен с компасна течност с разтвор на етилов алкохол в дестилирана вода със сила 43 o . Течност с този състав не замръзва при температури до минус 26 o C. [1, p. 155] Известен е и морски магнитен компас с оптична предавателна система KMO-T, чийто котел е пълен с компасна течност, която представлява 64% воден разтвор на хидролитичен алкохол.
Предимството на използването на водно-алкохолни разтвори в магнитните компаси е тяхната ниска цена. Тези течности обаче имат значителен недостатък в химическата активност, по-специално по отношение на съвременните материали - пластмаси (например органично стъкло), гума, бои, което ограничава избора на материали за производството на компас. Друг съществен недостатък на използването на водно-алкохолни разтвори като компасна течност е психологическият фактор, който изкушава възможността за използване на компасна течност като алкохолна напитка при производствени условия от производителите и когато се използва от членове на екипажа на кораба, което често води до повреда на компаса и невъзможност за неговата работа.
Известни са и магнитни компаси, например компасиза малки плавателни съдове и спасителни лодки от типа КМ100-1 и КМ100-2, чиито съдове са пълни с органосиликонова течност, нетоксична полиметилсилоксанова течност [1, стр. 166, 167] Предимството на използването на органосилициеви течности е липсата на взаимодействие с пластмаси, например с органично стъкло (полиметилметакрилат). Съществуват обаче значителни недостатъци при използването на органосилициеви течности, които са: нестабилността на течността при излагане на слънчева радиация, по-специално има оцветяване, потъмняване на прозрачна безцветна течност, което води до повреда на компаса; във високата цена на течността, което води до значително увеличение на цената на магнитен компас; единственият производител на органосилициеви течности в момента е заводът Kremniypolimer, Запорожие, Украйна. В тази връзка има значителни затруднения при снабдяването на българските предприятия с тази течност.
Най-близък до предложеното изобретение по техническа същност е морски магнитен компас [2], съдържащ запечатан съд, пълен с работна течност и направен с бяло покритие на вътрешните стени, неутрално към работния флуид, и щифт, монтиран вътре в съда с балансирана карта и поплавък, поставени върху него, покритието на вътрешните стени на съда е направено под формата на слой водоустойчива боя, а работната течност е направена под формата на дестилирана вода, влята в него кремък. Освен това, тъй като водата замръзва при температура от 0 o C и съгласно регулаторните документи на Регистъра за корабоплаване на Руската федерация, регулиращи условията на работа на компаси, последните трябва да работят при температури от минус 30 o C (и по-ниски), в състава на работната течност на магнитния компас е въведен антифриз "Tosol" съгласно патент N 2010160.
Основният компонент на Tosol е етиленгликол, органично съединение, чиито водни разтвори замръзват при отрицателни температури, които намаляват с увеличаване на концентрацията на етиленгликол.
Основните недостатъци на известния морски магнитен компас [2] е липсата на защита на работната течност от възможността за развитие на биологично активни микроорганизми в нея по време на работа на компаса, тъй като само вливането на дестилирана вода върху кремък без предприемане на допълнителни мерки не гарантира стерилността на течността.
Дългосрочни тестове на добре познатия компас [2], напълнен с компасна течност, бяха извършени в предприятието АО "Щурманские прибори". Тестовете са завършили с отрицателен резултат.
Развитието на биологични процеси в течността на компаса причинява: помътняване на течността, нарушаване на нейната прозрачност, което затруднява или изключва възможността за вземане на показания от скалата на магнитния чувствителен елемент както във визуалния, така и в оптичния компас, увеличаване на вискозитета на течността, което може да доведе до влошаване на динамичните качества на магнитния чувствителен елемент и увеличаване на грешките на магнитния компас, което влошава работата на компаса. .
Основният проблем, който трябва да се реши с изобретението, е да се изключи възможността за развитие на биологични процеси на микроорганизми в компасната течност.
За да се реши този проблем, в течността на компаса се въвежда магнитен компас, съдържащ запечатан съд, пълен с компасна течност, щифт, поставен вътре в съда с магнитно чувствителен елемент, докато течността на компаса съдържа дестилирана вода и етиленгликол CH2OHCH2OH, компоненти, които предотвратяват развитието на микроорганизми. Например толуенC6H5CH3 в количество (0,01-0,02) обемни %, формалин или др.
Предложеният магнитен компас е показан на фиг. 1.
Фигурата показва общ изглед на компаса в разрез.
Предлаганият магнитен компас съдържа запечатан корпус 1, пълен с компасна течност 2, щифт 3, магнитен чувствителен елемент 4. Компасната течност 2 съдържа дестилирана вода, етиленгликол и компонент, който предотвратява развитието на биологични процеси на микроорганизми, например толуол, формалин или други.
Количественото съотношение на компонентите, които съставляват течността на компаса, се определя от граничната отрицателна температура на работа на компаса, при която компасът трябва да остане работещ, в зависимост от географската ширина на навигационната зона на кораби от различни класове.
Вариант 1 при максимална работна температура минус 30 o C, съставът на течността се определя от съотношението (по обем) етиленгликол 45% толуен (0,01-0,02)% дестилирана вода останалото (54,99-54,98)% Вариант 2 при максимална работна температура минус 40 o C 2)% дестилирана вода останалото (44,9) 9-44,98)% 3 вариант при максимална работна температура от минус 50 o C етилен гликол 60% толуен (0,01-0,02)% дестилирана вода останалото (39,99-39,98)% Предлаганото устройство работи по следния начин.
Магнитният чувствителен елемент 4, базиран на щифта 3, запазва позицията си спрямо магнитния меридиан. На магниточувствителния елемент (не е показано на фиг. 1) има скала, а към тялото 1 е твърдо свързан индекс (не е показан на фиг. 1), според който курсът се отчита, когато се променя позицията на съда и тялото на компаса, твърдо свързано с него. компастечност поради наличието на етиленгликол осигурява работата на комплекса при ниски температури, например до минус 30 o C и по-ниски. Поради наличието на компонент, който предотвратява развитието на микроорганизми в течността (например толуол, формалин и др.), течността запазва своята прозрачност, което гарантира, че показанията във визуалния компас се вземат директно върху скалата и индекса, а в оптичния компас чрез проектиране на изображението им върху екрана. В допълнение, липсата на биологични процеси в течността позволява да се поддържа постоянството на вискозитета на течността на компаса при дадена температура и, следователно, постоянството на динамичните характеристики на магнитния чувствителен елемент при постоянна температура.
В сравнение с известни устройства, изобретението осигурява: възможност за използване на съвременни евтини пластмасови материали в дизайна на компаса, намаляване на разходите за производство на компаса, подобряване на работата на компаса; Изобретението подобрява работата на компаса, като елиминира възможността за развитие на биологични процеси на микроорганизми в течността на компаса, като по този начин предотвратява помътняването на течността, както и промяната на нейния вискозитет.
1. Магнитен компас, съдържащ запечатан съд, пълен с компасна течност, щифт, поставен вътре в съда с магнитно чувствителен елемент, монтиран върху него, докато компасната течност съдържа дестилирана вода и етиленгликол CH2OHCH2OH, характеризиращ се с това, че в течността на компаса е въведен компонент, който предотвратява развитието на микроорганизми.
2. Компас съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че компонентът, който предотвратява развитието на микроорганизми е C6H5CH3 толуен.