Gyrokompas op Schepen: constructie, werking en gebruik
een gyrokompas is een vorm van gyroscoop die op grote schaal wordt gebruikt op schepen met gebruik van een elektrisch aangedreven, sneldraaiende gyroscoopwiel en wrijvingskrachten, onder andere door gebruik te maken van de fundamentele fysische wetten, invloeden van de zwaartekracht en de rotatie van de aarde om het ware noorden te vinden.
constructie
gyrokompas is een onmisbaar instrument geworden in bijna alle koopvaardijschepen of marineschepen voor zijn vermogen om de richting van het ware noorden en niet het magnetische noorden te detecteren. Het bestaat uit de volgende eenheden:
- Master Compass: ontdekt en onderhoudt het ware noorden lezen met behulp van een gyroscoop.
- Repeater kompassen: ontvang en geef de ware richting aan die elektrisch van het Masterkompas wordt verzonden.
- Koersrecorder: maakt een continue registratie van het manoeuvreren op een bewegende strook papier.
- bedieningspaneel: regelt de elektrische werking van het systeem en controleert de lopende toestand door middel van een geschikte meter.
- spanningsregelaar: onderhoudt constante toevoer van het schip naar de motor-generator.
- alarminstallatie: geeft een storing aan van de bevoorrading van het schip.
- Versterkerpaneel: regelt het opvolgingssysteem.
- Motorgenerator: Zet de DC-voeding van het schip om in AC en activeert de kompas-apparatuur.
gyrokompassen zijn verbonden met de repeaterkompassen via één transmissiesysteem. De snel draaiende rotor die eraan is bevestigd weegt van 1,25 pond tot 55 pond.
het wordt duizenden omwentelingen per minuut aangedreven door een andere elektromotor. Echter, het meest essentiële onderdeel van een Gyro Kompas systeem is het spinnewiel, dat bekend staat als de gyroscoop.
werkende
uitwendige magnetische velden die normale kompassen afbuigen, kunnen geen invloed hebben op gyrokompassen. Wanneer een schip zijn koers wijzigt beweegt het onafhankelijk aangedreven raamwerk genaamd ‘Phantom’ mee, maar het rotorsysteem blijft noordwaarts wijzen.
dit gebrek aan uitlijning maakt het mogelijk om een signaal te sturen naar de aandrijfmotor, die de fantoomstap met het rotorsysteem weer in een pad beweegt waar het fantoom slechts een fractie van een graad of meerdere graden van de kompascirkel kan hebben gekruist.
zodra ze uitgelijnd zijn, worden elektrische impulsen door het fantoom naar de repeaterkompassen gestuurd voor elke graad die het passeert.
de gyroscoop in de Gyrocompas is zodanig gemonteerd dat hij zich vrij kan bewegen over drie loodrechte assen en wordt zo geregeld dat zijn Spinas parallel met de echte meridiaan kan worden ingesteld, beïnvloed door de rotatie van de aarde en de zwaartekracht.
de toepassingen van het Gyrocompass-systeem zijn gebaseerd op twee fundamentele kenmerken::
- gyroscopische traagheid: de neiging van een draaiend lichaam om zijn rotatievlak te handhaven.
- precessie: een eigenschap die ervoor zorgt dat de gyroscoop beweegt, wanneer een paar wordt toegepast. Maar in plaats van te bewegen in de richting van het paar, beweegt het loodrecht op de as van het toegepaste paar en ook het spinnewiel.
deze twee eigenschappen en het gebruik van de twee natuurlijke krachten van de aarde, rotatie en zwaartekracht, zorgen ervoor dat de Gyrocompas het ware noorden zoekt.
zodra de rotor zich op de werkelijke meridiaan heeft gevestigd, blijft hij daar voor onbepaalde tijd zolang de elektrische voeding van het schip constant en onveranderd blijft en niet wordt beïnvloed door externe krachten.
gebruik en fouten
gyrokompassen worden bij uitstek gebruikt in de meeste schepen om het ware noorden te detecteren, te sturen, posities te vinden en koers te volgen.
maar door de koers, snelheid en breedtegraad van het schip kunnen er stoomfouten optreden. Men heeft ontdekt dat op Noordelijke gangen het gyrokompas Noord iets naar het westen van de ware meridiaan wordt afgebogen terwijl op Zuidelijke gangen het naar het Oosten wordt afgebogen.
moderne schepen gebruiken een GPS-systeem of andere navigatiehulpmiddelen om gegevens naar de Gyrocompas te sturen om de fout te corrigeren. Een orthogonale triade van glasvezel ontwerp en ook ring laser gyroscopen die de principes van optische wegverschil toepassen om de rotatiesnelheid te bepalen, in plaats van afhankelijk te zijn van mechanische onderdelen, kunnen helpen de gebreken te elimineren en het ware noorden te detecteren.
u vindt het misschien ook leuk om te lezen – Automatic Identification System (AIS) & het belang van Vessel Tracking System
An Introduction to Fluxgate Compass
Disclaimer: De standpunten van de auteurs in dit artikel komen niet noodzakelijk overeen met die van Marine Insight. Gegevens en grafieken, indien gebruikt, in het artikel zijn afkomstig uit de beschikbare informatie en zijn niet geauthenticeerd door een wettelijke autoriteit. De auteur en Marine Insight beweren niet dat het juist is en aanvaarden geen enkele verantwoordelijkheid voor hetzelfde. De standpunten vormen slechts de meningen en vormen geen richtsnoeren of aanbevelingen voor een door de lezer te volgen koers.