sổ tay hiệu chỉnh la bàn từ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG









Trần Đức Lượng












SỔ TAY HIỆU CHỈNH LA BÀN TỪ
(Tài liệu biên dịch)

Năm 2012

- 2
-

SỔ TAY
HIỆU CHỈNH LA BÀN TỪ

CƠ QUAN THÔNG TIN ĐỊA LÝ QUỐC GIA
BETHESDA, MD
Xuất bản năm 2004













(Ký hiệu ấn phẩm trước đây: No.226)
Do Trung tâm Đo vẽ Địa hình và Thủy văn học của Cục Bản đồ Phòng vệ xuất
bản lần đầu tiên năm 1980, tại Washington, D.C, Hoa kỳ.


- 3
-

MỤC LỤC

CHƯƠNG
MỤC
NỘI DUNG TRANG

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
GIỚI THIỆU 1
CHƯƠNG I KIỂM TRA HIỆU CHỈNH LA BÀN TỪ 2
CHƯƠNG II TỪ TRƯỜNG 6
CHƯƠNG III LÝ THUYẾT HIỆU CHỈNH LA BÀN TỪ 10
CHƯƠNG IV QUY TRÌNH HIỆU CHỈNH LA BÀN TỪ TRONG
THỰC TIỄN
21
CHƯƠNG V ĐỒ THỊ ĐỘ LỆCH ĐẶC TRƯNG VÀ ƯỚC
LƯỢNG CÁC HỆ SỐ ĐỘ LỆCH GẦN ĐÚNG
31
CHƯƠNG VI SỰ ẢNH HƯỞNG LẪN NHAU GIỮA CÁC THIẾT
BỊ KHỬ
35
CHƯƠNG VII HƯỚNG ĐI CỦA TÀU 45
CHƯƠNG VIII PHƯƠNG VỊ 50
CHƯƠNG IX BIÊN BẢN VÀ HÔ SƠ LA BÀN 56
CHƯƠNG X ĐỘ LỆCH TẠM THỜI CỦA LA BÀN TỪ 57
CHƯƠNG XI SỬ DỤNG KIM ĐO ĐỘ TỪ KHUYNH HIỆU
CHỈNH ĐỘ LỆCH NGHIÊNG
60
CHƯƠNG XII SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ TỪ LỰC NẰM NGANG

62
CHƯƠNG XIII HƯỚNG DẪN GIẢI TỪ 64
CHƯƠNG XIV

BÙ TRỪ LA BÀN GIẢI TỪ 66












- 4
-

MỞ ĐẦU
La bàn từ là thiết bị xác định phương hướng được sử dụng phổ biến trên
tàu biển, có cấu trúc đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẻ, dễ sử dụng, có độ bền rất
cao, hoạt động nhờ vào từ trường của Trái đất nên không cần nguồn năng lượng
nuôi. Nó có thể chỉ hướng liên tục, mọi lúc, mọi nơi,…
Ngày nay, bên cạnh các thiết bị dẫn đường hiện đại như la bàn điện, máy
định vị GPS, Radar, la bàn vệ tinh,… La bàn từ vẫn được xem là thiết bị bắt
buộc phải trang bị trên tàu biển. Điều 12, Chương V Công ước SOLAS của IMO
chỉ rõ: Tàu có tổng dung tích từ 150 GRT trở lên phải được trang bị một la bàn
từ chuẩn, một la bàn từ lái, có thiết bị đo phương vị và luôn phải có bảng độ

lệch còn hiệu lực kèm theo.
Sổ tay hiệu chỉnh la bàn từ (Handbook of magnetic compass adjustment)
là một tài liệu chuyên khảo về công tác hiệu chỉnh la bàn từ trên tàu thuyền của
lực lượng hải quân Hoa Kỳ. Nội dung đề cập đến các nguyên lý cơ bản của độ
lệch riêng la bàn và cách hiệu chỉnh các độ lệch tương ứng, không quá đi sâu
vào lý thuyết thuần túy mà chú trọng vào các kỹ năng, các thủ tục kiểm tra trên
bờ và các quy trình hiệu chỉnh la bàn trên biển, giúp người đọc dễ hiểu và dễ
dàng áp dụng trong thực tiễn.
Sổ tay hiệu chỉnh la bàn từ được biên dịch làm tài liệu tham khảo và học
tập môn học La bàn từ cho sinh viên các ngành Điều khiển tàu biển, An toàn
hàng hải và Khai thác thủy sản của Trường Đại học Nha Trang.
Tài liệu cũng có thể dùng để tham khảo cho các nhà chuyên môn điều
khiển tàu biển, các kỹ thuật viên hiệu chỉnh la bàn từ. Một số nội dung của tài
liệu như giải từ, bù trừ giải từ cũng có thể tham khảo để hiệu chỉnh la bàn từ trên
tàu thuyền của lực lượng Hải quân.
Tác giả xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Đức Sĩ – Trưởng bộ môn
Hàng hải, Trường Đại học Nha Trang đã dành thời gian đọc bản thảo, hiệu đính
và có những góp cụ thể trong quá trình biên dịch tài liệu này.
Mặc dù đã rất cố gắng để trình bày bản dịch một cách trôi chảy, đầy đủ và
trung thực theo đúng tài liệu nguyên bản. Tuy nhiên do khả năng chuyên môn và
thời gian có hạn nên tài liệu này không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong
nhận được nhiều ý kiến đóng góp xây dựng của đồng nghiệp, bạn đọc để tài liệu
được chỉnh sửa và hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!

Ý kiến đóng góp xin gửi về:
Trần Đức Lượng
Bộ môn Hàng hải
Trường Đại học Nha Trang
E-mail:

- 5
-

LỜI GIỚI THIỆU
Tài liệu này trình bày những thông tin cần thiết liên quan đến các quy
trình, thủ tục trong thực tiễn của công tác hiệu chỉnh la bàn từ. Hiểu một cách
đơn giản, tài liệu đề cập đến các nguyên lý cơ bản của độ lệch riêng la bàn và
cách hiệu chỉnh các độ lệch đó, chứ không bàn về các thiết bị riêng biệt của la
bàn.
Mặc dù tài liệu trình bày chuyên khảo về vấn đề hiệu chỉnh la bàn, người
có kinh nghiệm về hiệu chỉnh la bàn ở trên tàu biển cũng sẽ tìm thấy những
thông tin hữu ích trong Chương I và Chương XIV, để loại trừ sai số la bàn một
cách thỏa mãn mà không phải nghiên cứu toàn bộ tài liệu. Cũng có thể tham
khảo sơ đồ hình 318, những thông tin cô đọng nhất liên quan đến các loại sai số
la bàn khác nhau và cách hiệu chỉnh tương ứng.
Trong cuốn sổ tay này, thuật ngữ hiệu chỉnh la bàn đề cập tới mỗi thay
đổi của các thiết bị hiệu chỉnh như nam châm vĩnh cửu, sắt non nhờ đó các sai
số la bàn được giảm đi. Thuật ngữ sự bù trừ la bàn đề cập tới mọi thay đổi dòng
điện cung cấp vào các cuộn dây bù trừ cho la bàn, nhờ đó sai số do việc giải từ
được giảm xuống.
Nội dung cơ bản của tài liệu được đúc kết từ bài giảng của Nye S. Spencer
và George F. Kucera khi trình bày tại các khóa học giới thiệu về hiệu chỉnh và
bù trừ cho sai số la bàn trong Chiến tranh thế giới lần thứ II tại Trạm thực tập La
bàn từ, Cơ sở huấn luyện hải quân ở Norfolk, bang Virginia.

- 6
-

CHƯƠNG I
KIỂM TRA HIỆU CHỈNH LA BÀN TỪ
GHI CHÚ: Nếu việc hiệu chỉnh la bàn cần phải (a) di chuyển các cuộn dây bù
trừ sự giải từ, hoặc (b) thay đổi chiều dài của thanh Flinder, các cuộn bù trừ phải
được kiểm tra, xem Chương XIV.
101. Các kiểm tra và hiệu chỉnh tại cảng
1. Kiểm tra vật lý la bàn và thân la bàn.

(a) Triệt tiêu các bọt khí trong chậu la bàn (xem mục 402).
(b) Kiểm tra độ nhạy và mô men từ của kim la bàn (xem 403).
(c) Triệt tiêu độ lỏng, rơ khi lắp ráp vòng các đăng.
(d) Kiểm tra độ từ hóa của quả cầu sắt non và các thanh Flinder (xem
404).
(e) Sự định hướng song song của la bàn với đường trục dọc tàu (xem 405)
(f) Sự định hướng song song của các thanh nam châm trong thân la bàn.
(g) Sự cân chỉnh của ống tuýp chứa nam châm khử độ lệch nghiêng phía
dưới tâm điểm của la bàn.
(h) Kiểm tra xem các nam châm khử có sẵn có không.
2. Kiểm tra vật lý la bàn điện, vòng phương vị và các la bàn câm (pelorus).
(a) Sự định hướng song song của tất cả pelorus lặp lại của la bàn điện hay
pelorus đĩa số với đường trục dọc tàu (xem 405).
(b) Đồng bộ các mặt lặp lại la bàn điện với la bàn chính.
(c) Đảm bảo rằng vòng phương vị và các pelorus trong điều kiện hoạt
động tốt*.
3. Những dữ liệu cần thiết
(a) Các dữ liệu lịch sử hoặc ghi chép, nhờ nó có thể xác định chiều dài của
thanh Flinder (xem 407 và 607).
(b) Các phương vị dựa vào một ngày xác định và vị trí của người quan sát
(Chương VIII).
(c) Chập tiêu hay các mục tiêu xa trong tầm nhìn thấy (hải đồ khu vực)*
(d) Độ lệch địa từ chính xác (hải đồ khu vực).
(e) Sự bố trí dòng giải từ để giảm sự dao động và độ lệch dư sau khi hiệu
chỉnh và bù trừ (Hồ sơ giải từ của tàu).
4. Lưu ý
(a) Xác định độ lệch tạm thời của la bàn do các mặt lặp lại của bàn điện,
hệ thống cửa, vũ khí,…(Chương X).
(b) Cố định các thiết bị từ tính ở vị trí như khi đang đi biển bình thường
trước khi tiến hành hiệu chỉnh.

*Áp dụng khi không có la bàn con quay để xác định phương vị.

- 7
-

(c) Đảm bảo các cuộn khử từ phải được cố định chắc chắn trước khi bắt
đầu hiệu chỉnh. Thực hiện một số lần, nếu cần thiết.
(d) Mỗi khi có thể, phải lắp đặt các thiết bị hiệu chỉnh một cách đối xứng
so với la bàn (mục 318 và 613).
5. Các hiệu chỉnh
(a) Đặt thanh Flinder theo thông tin tốt nhất có thể có (mục 407, 608 và
609).
(b) Đặt quả cầu sắt non ở giữa cánh tay đòn, hay giữ nguyên vị trí như
bảng độ lệch mới nhất.
(c) Điều chỉnh nam châm khử độ lệch nghiêng, sử dụng kim đo độ từ
khuynh nếu có (Chương XI).
102. Hiệu chỉnh trên biển. Các hiệu chỉnh trên biển được thực hiện khi tàu ở
trạng thái cân bằng và sau khi tàu đã ổn định theo mỗi hướng. Khi sử dụng la
bàn điện, nếu muốn nâng cao hơn nữa độ chính xác, phải chuyển từ hướng này
sang hướng khác một cách từ từ và kiểm tra sai số la bàn điện bằng phương vị
mặt trời hay chập tiêu trên mỗi hướng đi (mục 706). Phải chắc chắn rằng la bàn
điện được cài đặt theo tốc độ và vĩ độ trung bình của tàu. Ghi nhớ tất cả các lưu
ý tại mục 101(4) trên đây. Tín hiệu quốc tế "OSCAR QUEBEC" phải được
trưng lên để thể hiện rằng tàu đang thực hiện việc hiệu chỉnh la bàn. Chương VII
sẽ thảo luận các phương pháp dẫn tàu theo các hướng đã định.
1. Điều chỉnh nam châm nghiêng: Dẫn tàu đi theo hai hướng Bắc và Nam từ, khi
tàu đang lắc ngang trên hướng Bắc và Nam từ điều chỉnh nam châm nghiêng
cho đến khi sự dao động của mặt số la bàn giảm tới mức cực tiểu. (Không cần
bước này nếu hiệu chỉnh trước đây đã sử dụng kim đo độ từ khuynh để thể hiện
sự lắp đặt chính xác các nam châm khử độ lệch nghiêng.).

2. Dẫn tàu theo hướng Đông từ (90
0
). Đưa vào các nam châm dọc B, hay di
chuyển các nam châm B đã có để triệt tiêu toàn bộ độ lệch quan sát được.
3. Dẫn tàu theo hướng Nam từ (180
0
). Đưa vào các nam châm ngang C, hay di
chuyển các nam châm C đã có để triệt tiêu toàn bộ độ lệch quan sát được.
4. Dẫn tàu theo hướng Tây từ (270
0
). Triệt tiêu một nửa giá trị độ lệch quan sát
được bằng cách di chuyển các nam châm B.
5. Dẫn tàu theo hướng Bắc từ (000
0
). Triệt tiêu một nửa giá trị độ lệch quan sát
được bằng cách di chuyển các nam châm C (Việc khử độ lệch trên các hướng
chính đã hoàn thành).
6. Dẫn tàu đi theo một hướng phần tư bất kỳ, ví dụ Đông Bắc (45
0
). Triệt tiêu
toàn bộ độ lệch quan sát được bằng cách di chuyển quả cầu sắt non vào gần hoặc
ra xa la bàn.
7. Dẫn tàu đi theo một hướng phần tư kế tiếp, ví dụ Đông Nam (135
0
). Triệt tiêu
một nửa độ lệch quan sát được bằng cách di chuyển quả cầu sắt non. (Việc khử
độ lệch trên các hướng phần tư được hoàn thành, mặc dù kết quả chính xác hơn
có thể đạt được bằng cách hiệu chỉnh sai số do lực D trên cả 4 hướng phần tư,
như thảo luận trong mục 501).

- 8
-

8. Cố định tất cả thiết bị hiệu chỉnh trước khi quay tàu để xác định độ lệch dư.
9. Quay tàu để xác định độ lệch dư khi không giải từ trên càng nhiều hướng
càng tốt, mặc dù trên 8 hướng chính và phần tư có thể đã đủ.
10. Đến đây vẫn có thể có một vài độ lệch có giá trị lớn, phân tích đường cong
độ lệch để xác định những hiệu chỉnh cần thiết và nếu cần thì lặp lại các bước từ
1 đến 9 như trên (Chương V).
11. Ghi chép bảng độ lệch dư và chi tiết vị trí các thiết bị hiệu chỉnh theo mẫu
tiêu chuẩn của hải quân NAVSEA 3120/4 và hồ sơ la bàn từ NAVSEA 3120/3
(xem 901).
12. Quay tàu để xác định độ lệch dư khi có giải từ với các mạch giải từ đã được
cung cấp năng lượng một cách hợp lý (Chương XIV).
13. Ghi chép bảng độ lệch trong điều kiện giải từ theo mẫu tiêu chuẩn của hải
quân NAVSEA 3120/4.
103. Danh mục trên đây mô tả một phương pháp hiệu chỉnh la bàn đơn giản,
nhằm giúp cho những người chưa có kinh nghiệm vẫn có thể làm theo từng
bước. “Kiểm tra và Hiệu chỉnh tại cảng” là cơ sở cần thiết cho “Hiệu chỉnh trên
biển”, nếu không cẩn trọng có thể dẫn đến kết quả không chính xác, hay sự lặp
lại không cần thiết các thủ tục ở trên biển. Do đó, người ta nhấn mạnh rằng sự
quan tâm đúng mức việc kiểm tra trước tại cảng sẽ đóng góp vào kết quả hiệu
chỉnh cuối cùng, để có đủ thời gian sửa chữa hoặc thay thế la bàn đã hỏng, hồi
phục hay thay thế các quả cầu sắt non hay thanh Flinder, sắp xếp lại thân la bàn,
di chuyển bộ phận lặp lại của la bàn điện nếu nó có ảnh hưởng đến la bàn từ, hay
thực hiện các sửa chữa sơ bộ cần thiết khác. Hơn nữa, việc hiệu chỉnh la bàn
nhanh hay chậm tùy thuộc vào việc sử dụng các thiết bị hiệu chỉnh khác nhau
theo một chuỗi logic nhất định, để đạt được sự hiệu chỉnh cuối cùng với số bước
tối thiểu. Chuỗi công việc được phối hợp với nhau như danh mục đã đề cập trên
đây và sẽ có kết quả tốt hơn nếu được liên kết chặt chẽ với nhau. Hình 318 thể

hiện các loại sai số la bàn khác nhau và các hiệu chỉnh tương ứng trong một mẫu
cô đọng. Bảng 103 sẽ làm sáng tỏ hơn các thiết bị cơ khí để lắp đặt nam châm
hiệu chỉnh, quả cầu sắt non và thanh Flinder. Chương IV thảo luận về các
phương pháp hiệu chỉnh la bàn khoa học và hiệu quả hơn, bổ sung một phương
cách xử lý phức tạp hơn những vấn đề đã đề cập trong danh mục kiểm tra. Phải
thực hiện quan sát cẩn thận, thường xuyên để xác định sự ổn định của độ lệch và
kết quả được ghi chép một cách có hệ thống. Những thay đổi đáng kể về độ lệch
sẽ thể hiện sự cần thiết phải hiệu chỉnh lại.
Để tránh sai số do hiệu ứng Gauss (mục 1003) khi hiệu chỉnh và khi
quay tàu để xác định độ lệch dư, tàu phải thẳng hướng trên mỗi hướng đi đã
chọn tối thiểu là 2 phút trước khi quan sát độ lệch.

9

Nam châm dọc và nam châm ngang Quả cầu sắt non (QCSN) Thanh Flinder

Độ lệch

Nam châm

Lệch Đông trên
hướng Đông và lệch
Tây trên hướng Tây
(Sai số +B)
Lệch Tây trên
hướng Đông và lệch
Đông trên hướng
Tây
(Sai số -B)

Độ lệch

Nam châm

Lệch E trên NE
Lệch W trên SE
Lệch E trên SW
và
Lệch W trên NW
(Sai số +D)
Lệch W trên NE
Lệch E trên SE
Lệch W trên SW
và
Lệch E trên NW
(Sai số -D)
Độ lệch thay đổi
theo vĩ độ

Thanh Flinder
Lệch E trên các
hướng E và lệch W
trên các hướng W
khi hành trình từ vĩ
độ N về XĐ hoặc từ
XĐ đi về vĩ độ S
Lệch W trên các
hướng E và lệch E
trên các hướng W
khi hành trình từ vĩ

độ N về XĐ hoặc từ
XĐ đi về vĩ độ S
Không có NC dọc
trong thân LB
Đặt NC có cực bắc
hướng mũi
Đặt NC có cực bắc
hướng lái
Không có QCSN
trên thân
Đặt QCSN theo
chiều ngang tàu
Đặt QCSN theo
chiều dọc tàu
Không có thanh
Flinder trong giá
đựng
Đặt số sắt non cần
thiết ở phía trước la
bàn
Đặt số sắt non cần
thiết ở phía sau la
bàn
NC dọc có cực Bắc
hướng Mũi
Nâng NC lên Hạ NC xuống
QCSN theo chiều
ngang tàu
Di chuyển QCSN
về gần LB hoặc

dùng QCSN lớn
hơn
Di chuyển QCSN ra
xa LB hoặc lấy ra
khỏi LB
Thanh Flinder
phía trước thân la
bàn
Tăng số lượng sắt
non
Giảm số lượng sắt
non
NC dọc có cực Bắc
hướng Lái
Hạ NC xuống Nâng NC lên
QCSN theo chiều
dọc tàu
Di chuyển QCSN ra
xa LB hoặc lấy ra
khỏi LB
Di chuyển QCSN
về gần LB hoặc
dùng QCSN lớn
hơn
Thanh Flinder phía
sau thân la bàn
Giảm số lượng sắt
non
Tăng số lượng sắt
non

Độ lệch

Nam châm

Lệch Đông trên
hướng Bắc và lệch
Tây trên hướng
Nam
(Sai số +C)
Lệch Tây trên
hướng Bắc và lệch
Đông trên hướng
Nam
(Sai số -C)

Độ lệch

Nam châm

Lệch E trên N
Lệch W trên E
Lệch E trên S
và
Lệch W trên W
(Sai số +E)
Lệch W trên N
Lệch E trên E
Lệch W trên S
và

Lệch E trên W
(Sai số -E)

Thanh Flinder

Độ lệch thay đổi
theo vĩ độ
Lệch W trên các
hướng E và lệch E
trên các hướng W
khi hành trình từ vĩ
độ S về XĐ hoặc từ
XĐ đi về vĩ độ N
Lệch E trên các
hướng E và lệch W
trên các hướng W
khi hành trình từ vĩ
độ S về XĐ hoặc từ
XĐ đi về vĩ độ N
Không có NC ngang
trong thân LB
Đặt NC có cực bắc
mạn phải
Đặt NC có cực bắc
mạn trái
Không có QCSN
trên thân
Đặt QCSN xiên
phía mạn trái lệch
mũi, mạn phải lệch

về lái tàu
Đặt QCSN xiên
mạn phải lệch mũi,
mạn trái lệch về lái
tàu
Nam châm khử độ lệch nghiêng
(Hiệu chỉnh theo sự thay đổi vĩ độ từ)
NC ngang có cực
Bắc hướng mạn
Phải
Nâng NC lên Hạ NC xuống
QCSN theo chiều
ngang tàu
Xoay QCSN theo
chiều kim đồng hồ
đến góc xiên
Xoay QCSN ngược
kim đồng hồ đến
góc xiên
Nếu cực bắc của la bàn bị hút về phía mạn cao của tàu khi nghiêng
ngang, nâng nam châm lên nếu cực bắc hướng lên trên, hạ nam
châm xuống nếu cực nam hướng lên trên
NC ngang có cực
Bắc hướng mạn Trái
Hạ NC xuống Nâng NC lên
QCSN theo chiều
dọc tàu
Xoay QCSN ngược
kim đồng hồ đến
góc xiên

Xoay QCSN theo
chiều kim đồng hồ
đến góc xiên
Nếu cực bắc của la bàn bị hút về phía mạn thấp của tàu khi nghiêng
ngang, hạ nam châm xuống nếu cực bắc hướng lên trên, nâng nam
châm lên nếu cực nam hướng lên trên.
LƯU Ý: Bất kỳ một sự sắp xếp nào của nam châm khử độ lệch
nghiêng cũng ảnh hưởng đến độ lệch la bàn trên tất cả các hướng
Bảng 103: Các kết cấu hiệu chỉnh la bàn từ
- 10 -


CHƯƠNG II
TỪ TRƯỜNG
201. La bàn từ. Nguyên lý làm việc của la bàn từ ngày nay không khác gì các la
bàn đã được sử dụng từ thời cổ xưa. La bàn gồm có một hay một số kim từ sắp
xếp theo quy luật nhất định, xoay quanh một trụ đỡ cố định thẳng đứng theo
phương nằm ngang. Chất lượng la bàn ngày nay tốt hơn là do sự hiểu hiểu biết
sâu sắc hơn về các quy luật của từ trường là loại năng lượng chi phối sự hoạt
động của la bàn từ và sự chính xác hơn trong chế tạo.
202. Từ trường. Bất kỳ một mẫu sắt thép nào cũng có thể bị từ hóa, tức là tạo
nên thuộc tính thu hút các hạt sắt thép, sẽ tạo nên những khu vực tập trung từ
tính được gọi là cực từ. Một nam châm có ít nhất hai cực không cùng dấu. Các
đường sức từ nối hai cực được thể hiện trên hình 202. Số đường sức từ trên một
đơn vị diện tích thể hiện cường độ từ trường tại diện tích đó. Nếu hai thanh nam
châm được đặt cạnh nhau, hai cực cùng tên sẽ đẩy nhau, hai cực khác tên sẽ hút
nhau.

203. Nói chung, từ trường có hai loại, cố định và cảm ứng. Một thanh sắt có từ
trường cố định sẽ giữ được từ tính của nó khi đưa ra khỏi môi trường từ hóa.
Một thanh sắt có từ trường cảm ứng sẽ mất từ tính khi đưa ra khỏi môi trường từ
hóa. Thanh sắt có lưu giữ được từ tính khi mất môi trường từ hóa hay không sẽ
phụ thuộc vào cường độ của từ trường từ hóa, độ cứng của sắt (độ giữ từ), và
ứng suất vật lý tác dụng lên thanh sắt khi đặt trong từ trường từ hóa. Sắt càng
cứng thì khả năng giữ từ càng lâu.
204. Từ trường Trái đất. Lý thuyết về từ trường trái đất quan niệm trái đất như
một nam châm khổng lồ, được thể hiện bằng những đường sức từ nối hai cực từ
của nó. Các cực từ của trái đất ở gần chứ không trùng với các cực địa lý của trái
đất. Vì đầu hướng về phía Bắc của kim la bàn theo quy ước được gọi là cực đỏ,
cực bắc hay cực dương, nó sẽ bị hút bởi cực ngược dấu còn gọi là cực xanh, cực
nam hay cực âm. Do đó, cực địa từ ở gần phía cực bắc địa lý sẽ là cực xanh, cực
Đường sức từ

Thanh nam châm
Hình 202: Đường sức từ của nam châm
- 11 -


Hình 206 – Hoa la bàn thể hiện độ lệch địa từ và giá trị thay đổi hàng năm
nam hay cực âm và cực địa từ ở gần phía cực nam địa lý là cực đỏ, cực bắc hay

cực dương.
205. Hình 205 minh
họa trái đất và từ
trường của nó bao
quanh. Các đường
sức từ tạo với mặt
phẳng chân trời
những góc khác
nhau ở những vĩ độ
từ khác nhau.
Những góc này gọi
là độ từ thiên θ và
tăng dần từ 0
0
ở xích
đạo từ đến 90
0
ở cực
địa từ. Từ trường
tổng hợp bao gồm
hai thành phần,
thành phần nằm
ngang H và thành
phần thẳng đứng Z.
Các thành phần này
thay đổi khi góc θ
thay đổi, thành phần H đạt cực đại ở xích đạo từ và giảm dần về hai cực địa từ,
ngược lại thành phần Z bằng không tại xích đạo từ và tăng dần về hai cực từ.
206. Vì hai cực địa từ không trùng với hai cực địa lý, điều hiển nhiên là kim la
bàn trùng với từ trường trái đất sẽ không chỉ đúng cực bắc thật mà chỉ đúng cực

bắc địa từ. Góc lệch giữa kinh tuyến thật (đường tròn lớn nối hai cực địa lý) và
Cực Bắc địa lý
Cực Bắc địa từ
(Xanh)
Cực Nam địa lý
Cực Nam địa từ
(Đ
ỏ)

T = H
T = H
T=H+Z
T = H+Z
T=H+Z
Hình 205: Từ trường trái đất
W
Từ
E
T
ừ

Z

Z

H

Z

Z

H

H

Z

- 12 -


kinh tuyến từ (hướng của các đường sức từ) được gọi là độ lệch địa từ. Độ lệch
địa từ có giá trị khác nhau ở những vị trí khác nhau trên trái đất. Các giá trị độ
lệch địa từ có thể tìm thấy ở mỗi hoa la bàn trên các hải đồ hàng hải. Độ lệch địa
từ của hầu hết các khu vực cụ thể đều có sự thay đổi hàng năm, giá trị thay đổi
này cũng được ghi chú trên hải đồ. Xem hình 206.
207. Từ trường tàu. Trong quá trình đóng mới một con tàu, dưới tác dụng của
từ trường trái đất, con tàu sẽ cảm ứng một từ trường có bản chất cố định. Sau khi
hạ thủy, tàu sẽ mất đi một phần từ trường ban đầu do hậu quả của sự rung động,
va đập, v.v… trong các từ trường biến đổi, và cuối cùng sẽ đạt tới trạng thái từ
trường ổn định lớn hơn hoặc nhỏ hơn. Từ trường còn lại này là từ trường tàu cố
định.
208. Thực tế thì một con tàu có từ trường cố định không có nghĩa là nó không
thể cảm ứng từ khi đặt trong một từ trường như từ trường trái đất. Giá trị từ
trường cảm ứng trong một chi tiết sắt non nhất định phụ thuộc vào cường độ từ
trường, sự sắp xếp của sắt non trong từ trường, tính chất vật lý và kích thước của
sắt non. Từ trường cảm ứng này có thể làm tăng thêm hay giảm bớt từ trường có
định đã có trên tàu, phụ thuộc vào con tàu được định hướng như thế nào trong từ
trường. Sắt càng non càng dễ bị cảm ứng bởi từ trường trái đất và cũng dễ bị mất
từ tính khi đưa ra khỏi từ trường đó.
209. Từ tính trong các cấu trúc khác nhau của một con tàu có khuynh hướng

thay đổi theo chuyến đi, sự rung động hay sự lão hóa, nhưng không thay đổi tức
thời do đó được xem là từ trường cảm ứng, còn được gọi là từ trường thứ cấp.
Từ trường này tại mỗi thời điểm bất kỳ được xem là một phần của từ trường tàu
cố định và do đó phải được hiệu chỉnh bằng các nam châm vĩnh cửu. Từ trường
thứ cấp là nguyên nhân chính làm thay đổi độ lệch của một la bàn từ. Tiếp theo
là từ trường cố định, trong tài liệu này sẽ đề cập đến từ trường cố định biểu kiến,
bao gồm cả từ trường hiện hữu và từ trường thứ cấp tại một thời điểm nhất định.
210. Trên một con tàu, có sự kết hợp của từ trường cố định, từ trường thứ cấp và
từ trường cảm ứng là do cấu trúc kim loại của nó có độ cứng khác nhau. Cho
nên, tình trạng từ trường cố định biểu kiến của con tàu dễ bị thay đổi do sự khử
từ, va chạm mạnh, sự hàn điện, rung động, vv… và từ trường cảm ứng của tàu
sẽ thay đổi theo sự thay đổi cường độ từ trường trái đất ở các vĩ độ từ khác nhau
và theo hướng của tàu trong từ trường đó.
211. Từ trường cảm ứng tổng hợp do từ trường trái đất. Từ trường cảm ứng
và từ trường trái đất đã đề cập trên đây dẫn đến một thực tế như sau. Một thanh
sắt non mảnh dài nằm trong mặt phẳng song song với thành phần nằm ngang H
của từ trường trái đất, sẽ bị từ hóa có cực đỏ (bắc) hướng về phía cực bắc địa lý
và cực xanh (nam) hướng về cựa nam địa lý. Thanh sắt non tương tự nằm trong
mặt phẳng nằm ngang nhưng vuông góc với từ trường trái đất sẽ không bị từ
hóa, bởi vì phương của nó trong từ trường sẽ không song song với phương của
từ lực và thanh sắt có thiết diện không đáng kể. Thanh sắt có thể song song hoặc
vuông góc với từ trường nằm ngang trong một số hướng nhất định do đó có thể
có cảm ứng từ cực đại hoặc bằng không, tức là khả năng từ hóa phụ thuộc vào
góc giữa hướng thanh sắt và hướng của từ trường. Nếu các dạng thanh sắt tương
- 13 -


tự bố trí theo chiều thẳng đứng, sẽ song song với thành phần thẳng đứng Z của
từ trường trái đất và sẽ bị từ hóa, ở vĩ độ bắc sẽ có cực xanh (nam) hướng lên
trên, và cực đỏ (bắc) hướng xuống dưới. Điều này hoàn toàn ngược lại ở vĩ độ

nam. Độ lớn của từ trường cảm ứng theo phương nằm ngang và thẳng đứng
trong các thanh sắt non, hay trong con tàu đóng mới là tương tự như sự kết hợp
của các dạng sắt non đó, sẽ thay đổi phụ thuộc vào cường độ từ trường H và Z
của từ trường trái đất, hướng đi và độ nghiêng của tàu.

- 14 -


CHƯƠNG III
LÝ THUYẾT HIỆU CHỈNH LA BÀN TỪ
301. Hiệu chỉnh từ tính. La bàn từ, khi sử dụng trên tàu thuyền bằng sắt thép,
phải được hiệu chỉnh theo trạng thái từ trường của con tàu nhằm đảm bảo cho nó
hoạt động tương tự như trên con tàu không có từ tính. Từ trường tàu gây nên độ
lệch riêng cho la bàn cũng như quán tính và sự không ổn định của nó. Độ lệch
riêng la bàn được xác định bằng độ lệch của mặt số (kim la bàn) sang phải hay
sang trái so với kinh tuyến từ. Hiệu chỉnh la bàn là sự sắp xếp các thiết bị hiệu
chỉnh từ tính và sắt non trong thân la bàn, để các tác động của nó cân bằng và
trực đối với sự tác động của các vật liệu từ tính của con tàu, từ đó làm giảm độ
lệch, loại trừ quán tính và sự không ổn định của la bàn. Trạng thái từ trường trên
con tàu tác động vào la bàn từ là từ trường cố định và từ trường cảm ứng, đã
được thảo luận ở Chương II.
302. Từ trường tàu cố định và ảnh hưởng của nó lên la bàn. Từ trường cố
định tác dụng vào la bàn có thể phân chia thành ba thành phần vuông góc với
nhau 90
0
, như minh họa trên hình 302a. Tác động của thành phần từ trường
thẳng đứng có xu hướng làm nghiêng mặt số la bàn, trong trường hợp tàu bị lắc
ngang hay lắc dọc sẽ tạo nên sự dao động của mặt số la bàn. Dao động của mặt
la bàn lớn nhất do tàu lắc ngang khi tàu đi trên hướng bắc và nam la bàn, dao
động của mặt la bàn lớn nhất do tàu lắc dọc khi tàu đi trên hướng đông và tây la
bàn. Thành phần nằm ngang B và C của từ trường cố định gây nên độ lệch riêng

la bàn thay đổi theo hướng đi của tàu khi tàu ở trạng thái cân bằng. Đánh dấu
các giá trị độ lệch này theo hướng đi la bàn của tàu sẽ tạo nên đường cong dạng
sin và cosin như hình 302b. Các đường cong độ lệch này được gọi là các đường
cong độ lệch bán vòng vì nó lặp lại giá trị trên các hướng ngược nhau 180
0
.
303. Độ lệch bán vòng được minh họa bằng một loạt các hình ảnh đơn giản theo
các hướng la bàn kế tiếp như trên hình 303a và 303b.


Hình 302a: Các thành phần từ trường
tàu cố định tại la bàn
Thành phần C
ngang tàu
Thành phần B
dọc tàu
Thành phần C

thẳng đứng
Từ trường tổng hợp tác
dụng vào la bàn
La bàn

Hướng đi la bàn – độ
Hình 302b: Độ lệch riêng la bàn
do từ trường tàu cố định
Độ lệch C do từ trường
tàu cố định ngang tàu
Độ lệch B do từ trường
tàu cố định dọc tàu

Lệch
Đông
(+)

L
ệch
Tây

(-)
0
0

Đ
ộ lệch la b
àn
–
đ
ộ

90
0

180
0

270
0

360
0

- 15 -



304. Hướng đi của tàu minh họa trên các hình 303a và 303b là các hướng đi la
bàn chính đúng hơn là các hướng đi từ chính vì hai lý do sau đây:
(1) Độ lệch riêng la bàn theo các hướng đi la bàn là cần thiết để biễu diển
các đường cong hình sin và có thể phân tích bằng toán học. Độ lệch theo
hướng la bàn có thể hình dung được vì các thành phần của từ trường tàu
chỉ trùng hay vuông góc với kim la bàn trên các hướng đi la bàn chính.
(2) Thực tế rằng mặt số la bàn gắn trên một phao nổi tại một vị trí xác định,
trên đường kinh tuyến từ. Độ lệch của mặt số lệch sang phải hoặc trái
Lệch Đông
Từ trường cố định C
theo hướng ngang tàu
Hướng Tây
La bàn
Đ
ộ lệch bằng không
(chỉ thay đổi lực
định hướng)
N
Đ
N
L

Lệch Tây
Hướng Nam
La bàn

Kim nam
châm la bàn
Độ lệch Tây
cực đại
Hình 303b: Biểu đồ tác dụng của từ lực cố định ngang tàu C

Hướng Đông

La bàn
La bàn từ
Đ
ộ lệch bằng không
(chỉ thay đổi lực
định hướng)
N
Đ
N
L

Hướng Bắc
La bàn
Độ lệch Đông
cực đại
Lệch Đông
Từ trường cố định B
theo hướng dọc tàu
Hư
ớng Bắc

La bàn

La bàn từ
Đ
ộ lệch bằng không
(chỉ thay đổi lực
định hướng)
N
Đ
N
L

Hư
ớng
Đông

La bàn
Kim nam
châm la bàn
Độ lệch Đông
cực đại
Hư
ớng
Nam

La bàn
Đ
ộ lệch bằng không
(chỉ thay đổi lực
định hướng)
N
Đ

N
L

Lệch Tây
Hư
ớng
Tây

La bàn
Độ lệch Tây
cực đại
Hình 303a: Biểu đồ tác dụng của từ lực cố định dọc tàu B
- 16 -


(đông hoặc tây) của kinh tuyến từ là do sự chuyển động của tàu và từ
trường xung quanh mặt số la bàn.
305. Vì độ lệch riêng la bàn do các từ lực hiện có tại la bàn gây ra nên nó chi
phối lực định hướng H của từ trường trái đất, sự phân tích véc tơ rất hiệu quả khi
xác định độ lệch riêng hay cường độ của từ trường gây lệch. Ví dụ, một con tàu
như hình 305 đi trên hướng đông từ sẽ dẫn đến la bàn của nó chịu tác động của
một từ trường tổng hợp; cụ thể là thành phần nằm ngang H của từ trường trái đất
và từ trường gây lệch B ở góc phải của thành phần H. Kim la bàn sẽ tự cân bằng
theo hướng từ trường tổng hợp là hướng tổng hợp véc tơ của H và B. Phân tích
hình 305 sẽ thấy rằng lực định hướng tổng hợp sẽ cực đại khi tàu theo hướng
bắc và sẽ cực tiểu khi tàu theo trên hướng nam, độ lệch sẽ bằng không trong cả
hai trường hợp này.
Độ lớn của độ lệch riêng la bàn do từ trường cố định B gây ra sẽ thay đổi
theo giá trị của lực H; kết quả là độ lệch la bàn do từ trường tàu cố định sẽ thay
đổi theo vĩ độ từ của tàu.

306. Từ trường tàu cảm ứng và ảnh hưởng của nó đến la bàn. Từ trường tàu
cảm ứng thay đổi phụ thuộc vào cường độ của môi trường từ hóa xung quanh, số
lượng sắt thép và sự sắp xếp của sắt thép trong từ trường. Vì cường độ từ trường
trái đất thay đổi trên bề mặt trái đất, nên từ trường tàu cảm ứng cũng thay đổi
theo vĩ độ, hướng đi, và độ nghiêng của tàu.
307. Với con tàu ở trạng thái cân bằng, nếu từ trường cảm ứng thẳng đứng tổng
hợp, không hướng thẳng tới la bàn sẽ gây nên đường cong độ lệch có dạng bán
vòng (gọi là độ lệch bán vòng thứ). Điều này là đúng bởi vì sự cảm ứng theo
phương thẳng đứng chỉ thay đổi cường độ và sự phân cực theo vĩ độ từ và độ
nghiêng của tàu mà không thay đổi theo hướng đi của tàu. Bởi vậy, khi tàu hoạt
động trên cùng một vĩ độ từ càng lâu thì cực của từ trường cảm ứng thẳng đứng
quay quanh la bàn sẽ ảnh hưởng lên la bàn tương tự như cực của từ trường tàu
cố định quay quanh la bàn. Hình 307 minh họa các cực của từ trường tàu cảm
ứng thẳng đứng trên một con tàu.


Cường độ từ
trường tổng hợp
Từ trường
trái đất H
Hướng

Đông la
bàn
Kim la bàn Từ trường gây lệch B
dev
Hình 305: Biểu đồ từ lực tổng hợp
- 17 -


90
0

18
0
0

27
0
0

36
0
0

0
0

Độ lệch riêng la bàn -độ
Đông (+)
Tây (-)
T

ừ tr
ư
ờng cảm ứng

thẳng đứng tổng hợp
(Vĩ độ Bắc)
Thành ph
ần
T
ừ tr
ư
ờng
cảm ứng thẳng đứng
La bàn

Đ
ộ lệch E từ sắt
non nằm ngang
không đối xứng
Đ
ộ lệch
B

do t
ừ tr
ư
ờng
cảm ứng thẳng đứng
Đ
ộ lệch

D
t
ừ sắt non nằm
ngang đối xứng
Đ
ộ lệch
A
t
ừ sắt non nằm
ngang không đối xứng
Hư
ớng đi la b
àn c
ủa t
àu
–
đ
ộ

Hình 307a: Từ trường tàu cảm ứng
theo phương thẳng đứng
Hình 307b: Ảnh hưởng của độ lệch
cảm ứng
Nói chung, độ lệch bán vòng thứ có dạng đường cong hình sin như của từ lực B
thể hiện trên hình 307b, vì hầu hết tàu thuyền là đối xứng qua trục dọc tàu và la
bàn được lắp đặt trên đường trục dọc tàu. Giá trị của độ lệch bán vòng thứ sẽ
thay đổi cùng với sự thay đổi vĩ độ từ, vì cả từ lực định hướng cũng như từ lực
cảm ứng thẳng đứng đều thay đổi theo vĩ độ từ.
308. Các dạng sắt non nằm ngang là đối tượng của từ trường cảm ứng tạo ra các
độ lệch có đặc tính như trên hình 307b. Các đường cong độ lệch D và E được

gọi là các đường cong phần tư vì chúng lặp lại giá trị và đổi dấu cứ mỗi khi tàu
thay đổi phương hướng được 1/4 vòng.
309. Sự sắp xếp đối xứng của sắt non nằm ngang có thể tồn tại xung quanh la
bàn theo một trong các trường hợp được minh họa trên hình 309.









310. Độ lệch do từ trường trái đất cảm ứng lên các dạng sắt non nằm ngang đối
xứng, khi tàu đi trên bốn hướng đi la bàn khác nhau được minh họa trên hình
310. Ảnh hưởng trên hướng đi khác cũng được nghiên cứu tương tự. Ví dụ
đường cong độ lệch D là một trong những đường cong trên hình 307b. Hình vẽ
cho thấy rằng độ lệch do lực D gây ra đạt giá trị cực đại trên các hướng phần tư
la bàn và bằng không trên các hướng chính la bàn.

Hình 309: Sự sắp xếp đối xứng của sắt non nằm ngang
- 18 -


311. Sự sắp xếp không đối xứng của sắt non nằm ngang có thể tồn tại xung
quanh la bàn tương tự như một trong các hình minh họa ở hình 311.

312. Độ lệch riêng la bàn do cảm ứng từ của từ trường của trái đất lên các dạng
sắt non nằm ngang không đối xứng, khi tàu đi theo bốn hướng la bàn khác nhau
được minh họa trên hình 312. Sự ảnh hưởng trên hướng khác cũng được nghiên
cứu tương tự. Ví dụ đường cong độ lệch E là một trong những đường cong được
minh họa trên hình 307b. Hình vẽ cho thấy rằng độ lệch do lực E gây ra đạt giá
trị cực đại trên các hướng chính la bàn và bằng không trên các hướng phần tư la
bàn.
Hình 311: Sự sắp xếp không đối xứng của sắt non nằm ngang
Hình 310: Ảnh của từ trường cảm ứng D do sắt non nằm ngang đối xứng

0
0

45
0

90
0

135
0

180
0

225

0

270
0

315
0

360
0

Đ
ộ lệch D

Đ
ộ lệch ri
êng
–
đ
ộ

Đông

(+)
Tây
(-)
Hư
ớng đi la b
àn
–

đ
ộ

Lệch Đông

L
ệch Tây

Hướng Bắc
La bàn
Hướng Đông

Bắc La bàn
Hướng Đông

La bàn
Hướng Đông

Nam La bàn
La bàn từ
Thanh sắt non
Kim nam
châm la bàn
Độ lệch Đông
cực đại
Độ lệch bằng
không
Độ lệch Tây
cực đại
Độ lệch bằng

không
- 19 -


313. Độ lệch phần tư sẽ không thay đổi theo vĩ độ từ vì từ trường cảm ứng nằm
ngang thay đổi tỷ lệ thuận với lực định hướng H.
314. Sự cảm ứng của từ trường trái đất lên các dạng sắt non nằm ngang không
đối xứng khác tạo nên đường cong độ lệch cố định A. Sai số do từ lực A và E là
nhỏ hơn so với các loại sai số khác, nhưng khi bắt gặp thì chúng thường xuất
hiện đồng thời, bởi vì cả hai đều là kết quả cảm ứng của các dạng sắt non nằm
ngang sắp xếp không đối xứng. Hơn nữa, sai số A là các độ lệch A cố định do:
(1) Các vạch chuẩn của la bàn từ, pelorus hay la bàn điện sắp xếp không song
song; (2) sai số trong tính toán phương vị mặt trời, thời gian quan sát hay việc
đo phương vị.
315. Về bản chất, cường độ và sự phân cực của tất cả các hiệu ứng cảm ứng này
phụ thuộc vào sự sắp xếp của kim loại đối xứng hay không đối xứng trên tàu, vị
trí của thân la bàn, cường độ từ trường trái đất và độ từ thiên.
316. Một phần sai số nghiêng là do từ trường cố định cảm ứng lên cả sắt non
thẳng đứng và nằm ngang, cảm ứng từ lên các sắt non này thay đổi khi tàu lắc
ngang trong từ trường trái đất. Phần sai số nghiêng này sẽ thay đổi cường độ
một cách tự nhiên theo sự thay đổi vĩ độ từ của tàu. Dao động của mặt la bàn lớn
nhất do tàu lắc ngang khi tàu đi trên hướng bắc và nam la bàn, tương tự như sai
số nghiêng do từ trường cố định.

Hình 312: Ảnh của từ trường cảm ứng E do sắt non nằm ngang không đối xứng

Lệch Đông

Hướng Bắc
La bàn

Hướng Đông

Bắc La bàn
Hướng Đông

La bàn
Hướng Đông

Nam La bàn
La bàn t
ừ

Thanh sắt non
Kim nam
châm la bàn
Độ lệch Đông
cực đại
Độ lệch bằng
không
Độ lệch Tây
cực đại
Độ lệch bằng
không
Lệch Tây

Đ
ộ lệch
E

0

0

90
0

180
0

270
0

360
0

Đ
ộ lệch ri
êng
–
đ
ộ

Đông

(+)
Tây
(-)
Hướng đi la bàn – độ
45
0

135
0

225
0

315
0

- 20 -


317. Hiệu chỉnh và các thiết bị hiệu chỉnh.

Vì một số tác động từ tính không thay đổi trên tất cả các vĩ độ từ, một số
tác động từ tính khác lại thay đổi theo vĩ độ từ, nên mỗi tác động riêng biệt này
phải được hiệu chỉnh một cách độc lập với nhau. Hơn nữa, rõ ràng phương pháp
hiệu chỉnh tốt nhất là sử dụng (1) các nam châm khử vĩnh cửu để tạo nên lực
trực đối với từ trường cố định tại la bàn và (2) các dạng sắt non khử để hiệu
chỉnh từ trường cảm ứng, tác dụng của các thiết bị khử này là sẽ cân bằng và
trực đối với các tác động cảm ứng từ của con tàu trên mọi vĩ độ và hướng đi từ
của tàu. Thân la bàn là giá đỡ chậu la bàn và các thiết bị hiệu chỉnh của nó. Tìm
hiểu thân la bàn trên hình 317 sẽ nhìn thấy các thiết bị khử đó là:
(1) Nam châm thẳng đứng khử độ lệch nghiêng trong ống tuýp thẳng đứng ở
trung tâm.
Vòng bù trừ
sự giải từ
Thanh
Flinder
Quả cầu
sắt non
Ống Tuýp chứa nam châm
khử độ lệch nghiêng
Khay chứa nam châm
ngang “C”
Khay chứa nam châm
dọc “B”

Hình 317. Thân la bàn và các thiết bị khử
- 21 -


(2) Nam châm dọc trong khay đựng nam châm dọc.
(3) Nam châm ngang trong khay đựng nam châm ngang.
(4) Sắt non thẳng đứng thanh Flinder trong ống tuýp bên ngoài.
(5) Quả cầu sắt non.
Nam châm khử độ lệch nghiêng là thiết bị hiệu chỉnh duy nhất hiệu chỉnh
cho cả từ trường cố định và cảm ứng, vì vậy thỉnh thoảng phải hiệu chỉnh lại
cùng với sự thay đổi hoàn toàn vĩ độ của tàu (phải ghi nhớ rằng mọi sự di
chuyển của nam châm khử độ lệch nghiêng sẽ phải hiệu chỉnh lại các thiết bị
khử khác)
318. Bảng tóm tắt “Các sai số la bàn và các hiệu chỉnh tương ứng” trên hình
318, tóm tắt tất cả các trạng thái từ trường khác nhau của con tàu, các dạng
đường cong độ lệch do các trạng thái từ trường gây ra, các thiết bị hiệu chỉnh
cho mỗi loại, và các hướng đi tương ứng với mỗi thiết bị hiệu chỉnh được sử
dụng. Các thiết bị hiệu chỉnh phải được lắp đặt một cách gần như đối xứng, trừ
trường hợp ngoại lệ (được thảo luận chi tiết sau) và càng xa la bàn càng tốt để
duy trì được sự ổn định của từ trường của kim nam châm la bàn. Những chi tiết
khác của quy trình hiệu chỉnh được nhấn mạnh ở chương VI. Thật may mắn,
mỗi tác động của từ trường có một đường cong đặc tính khác biệt nhỏ, giúp cho
việc nhận biết và hiệu chỉnh được dễ dàng. Một đường cong độ lệch hoàn chỉnh
có thể phân tích được các thành phần khác nhau của nó và do đó các hiệu chỉnh
cần thiết có thể tiên liệu được. Phương pháp phân tích các đường cong được
thảo luận ở chương V.
22


Hệ số Dạng đường cong

Hướng đi la bàn
có độ lệch cực đại
Nguyên nhân sai số Hiệu chỉnh sai số tương ứng
Hướng đi từ hay
hướng đi la bàn đặt
thiết bị khử
A Đường thẳng Không thay đổi
Con người: Sai số trong tính toán…
Vật lý: Sự song song giữa la bàn, la bàn điện,
pelorus……
Từ tính: Sự sắp xếp không đối xứng của sắt non
nằm ngang
Kiểm tra phương pháp và sự tính toán…
Kiểm tra sự thẳng hàng giữa la bàn, la
bàn điện, pelorus……
Sắp xếp lại các thanh sắt non nằm ngang
Bất kỳ
B Bán vòng dạng sin
090
0

270
0

Thành phần dọc của từ trường tàu cố định….
Từ trường tàu biến đổi của sắt non dạng thẳng đứng
không đối xứng trước và sau la bàn………
Sử dụng nam châm dọc B
Sử dụng thanh Flinder ở sau hay trước
la bàn

090
0
hay 270
0

C Bán vòng dạng cos
000
0

180
0

Thành phần ngang của từ trường tàu cố định….
Từ trường tàu biến đổi của sắt non dạng thẳng đứng
không đối xứng bên phải và bên trái la bàn………
Sử dụng nam châm ngang C
Sử dụng thanh Flinder ở trái hay phải la
bàn
000
0
hay 180
0

D Phần tư vòng dạng sin
045
0

135
0

225
0

315
0

Từ trường tàu biến đổi do các dạng sắt non nằm
ngang đối xứng
Sử dụng quả cầu theo trục tương ứng
Trục ngang cho +D
Trục dọc cho – D
Xem sơ đồ a
045
0
, 135
0
, 225
0
,
hay 315
0

E Phần tư vòng dạng cos
000
0

090
0

180

0

270
0

Từ trường tàu biến đổi do các dạng sắt non nằm
ngang không đối xứng
Sử dụng quả cầu theo trục tương ứng
Trái lệch về phía mũi cho + E
Phải lệch về phía mũi cho – E
Xem sơ đồ b
000
0
, 090
0
,
180
0
, hay 270
0

000
0

180
0

Lắc
ngang
090

0

Độ lệch
nghiêng
Dao động theo sự
nghiêng ngang hay dọc
của tàu độ lệch thay đổi
theo độ nghiêng của tàu.
270
0

Lắc
dọc
Sự thay đổi thành phần nằm ngang của từ trường tàu
biến đổi hay cố định do sự nghiêng ngang hay
nghiêng dọc của tàu
Nam châm nghiêng phải được hiệu
chỉnh lại theo sự thay đổi vĩ độ
090
0
hay 270
0
với
nam châm nghiêng.
000
0
hay 180
0
khi
nghiêng ngang

Hình 318. Tóm tắt sai số la bàn và sự Hiệu chỉnh
Deviation = A + Bsin ø + Ccos ø + Dsin 2ø + Ecos 2ø (ø = hướng đi la bàn)
- D

+ D

+ D

- D

(Sơ đồ a)

-

E

+ E

+ E

- E

(Sơ đồ b)


23

319. Hoạt động của la bàn. Hình 319 minh họa một hướng hoạt động của la bàn.
Không chỉ là vấn đề không khử được các độ lệch lớn, mà sẽ có những phạm vi la bàn
quay một cách chậm chạp theo tàu và những phạm vi khác thì la bàn lại quá không ổn
định để sử dụng. Những phiền toái này có thể hiểu rõ được bằng sự hình dung một con
tàu với độ lệch riêng la bàn như trên hình 319, khi tàu quay từ hướng tây qua bắc sang
đông. Trong suốt quá trình quay về hướng đông này độ lệch đông càng tăng lên và khi
dẫn tàu trong phạm vi phương hướng này mặt số la bàn sẽ chuyển hướng theo tàu một
cách chậm chạp. Cũng tương tự, có một phạm vi không ổn định hướng từ đông đến
nam qua tây. Tình trạng độ nhạy kém hay không ổn định này luôn tạo nên độ dốc theo
chiều tăng hoặc chiều giảm của đường cong độ lệch. Những trạng thái này cũng có thể
kết hợp với lực định hướng cực đại và cực tiểu tác dụng vào la bàn (xem mục 305).
Quan sát thấy rằng độ lệch đạt giá trị cực đại xuất hiện trên hướng có lực định hướng
trung bình, độ lệch bằng không xuất hiện ở các hướng có lực định hướng lớn nhất và
nhỏ nhất.










320. Nói chung, việc hiệu chỉnh các sai số la bàn được thực hiện bằng cách sử

dụng các thiết bị hiệu chỉnh để làm giảm độ lệch trên tất cả các hướng đi của
tàu. Tuy nhiên, cũng có thể thực hiện sự hiệu chỉnh bằng cách sử dụng các thiết
bị hiệu chỉnh để làm cân bằng các lực gây lệch tác dụng lên la bàn trên mọi
hướng đi của tàu. Phương pháp độ lệch thường được sử dụng hơn vì dùng chính
la bàn để hiển thị kết quả, hơn việc sử dụng các thiết bị phụ để xác định cường
độ từ trường.
321. Đôi khi, ảnh hưởng của từ trường cố định tại vị trí la bàn lớn đến nỗi vượt
quá cả lực định hướng của từ trường trái đất H. Điều này không chỉ tạo nên
những phạm vi không nhạy cảm và không ổn định của la bàn, mà còn làm cho la
bàn đứng yên trên một hướng hay một cung phần tư nào đó, mà không liên quan
gì đến hướng mũi tàu. Để làm cho la bàn đứng yên, cực từ của từ trường phải
hút cực từ của kim la bàn, vì vậy có thể thực hiện hiệu chỉnh một cách đơn giản
bằng việc sử dụng các nam châm vĩnh cửu với số lượng phù hợp để triệt tiêu các
từ trường này. Mỗi khi thực hiện hiệu chỉnh như vậy, tốt hơn hết là dẫn tàu đi
trên một hướng không làm kim la bàn bị đứng yên. Ví dụ, một tàu khi đang hành
trình theo hướng bắc có la bàn bị đứng yên sẽ cần nam châm khử B có cực đỏ
phía mũi để trung hòa cực xanh hiện tại đang tác dụng vào la bàn. Nếu thực hiện
Lệch
Đông
(+)

Lệch
Tây

(-)
0
0

90
0

180
0

270
0

360
0

Hư
ớng
sức ì
lớn
nh
ất

Hướng
độ lệch
lớn nhất

Hướng
dao
đ
ộng lớn
nh
ất

Hình 319 - Đường cong độ lệch chưa được hiệu chỉnh

Hướng đi – độ
Đ
ộ lệch ri
êng la bàn
–
đ
ộ


24

trên hướng đông thì việc hiệu chỉnh sẽ hoàn tất khi kim la bàn trở về ổn định
đúng hướng đông.
322. Một số lý do để hiệu chỉnh sai số la bàn:
(1) Sử dụng la bàn từ dễ dàng hơn nếu độ lệch nhỏ.
(2) Mặc dù mọi người đều tin rằng độ lệch riêng la bàn không có vần đề gì đáng
kể, miễn là nắm bắt được độ lệch, độ lệch có trong sai số la bàn vì các tình trạng
không nhạy cảm và không ổn định cùng với các độ lệch lớn và do đó làm cho la
bàn hoạt động không tốt. Điều này là kết quả của của lực định hướng không đều
tác dụng vào la bàn khi tàu thay đổi hướng.
(3) Hơn nữa, mặc dù độ lệch la bàn đã biết đến, nhưng nếu có giá trị lớn độ lệch
la bàn sẽ trở thành đối tượng thay đổi đáng kể cùng với sự thay đổi độ nghiêng
và vĩ độ của tàu.
323. Các chương tiếp theo sẽ đề cập đến các phương pháp điều động tàu theo
hướng đã định, các phương pháp xác định ảnh hưởng của độ lệch riêng biệt và
làm giảm thiểu sự ảnh hưởng lẫn nhau giữa các thiết bị khử độ lệch. Một khi
hiệu chỉnh hợp thức, độ lệch la bàn từ còn lại không đổi cho đến khi có sự thay
đổi trạng thái từ trường tàu do cách xử lý từ tính, sự va chạm khi sử dụng hỏa
lực, sự rung động, sửa chữa hay sự thay đổi cấu trúc. Sự di chuyển thường
xuyên của vũ khí ở lân cận, cửa, thiết bị lặp lại của la bàn điện hay hàng hóa ảnh

hưởng rất lớn đến la bàn.




















25

CHƯƠNG IV
QUY TRÌNH HIỆU CHỈNH LA BÀN TỪ TRONG THỰC TIỄN
LƯU Ý: Nếu người hiệu chỉnh không nắm vững về lý thuyết tác động của từ
trường, các phương pháp phân tích đường cong độ lệch và các phương pháp dẫn
tàu đi theo một hướng đã định, đề nghị nên xem lại tuần tự các chương II, V và
VII, trước khi bắt đầu hiệu chỉnh.
401. Kiểm tra và chỉnh lý tại cảng. Nói chung, ở Chương I, “Kiểm tra hiệu

chỉnh la bàn từ” là làm sáng tỏ và hướng sự chú ý của người hiệu chỉnh đến
những kiểm tra vật lý cần thiết trước khi bắt đầu việc hiệu chỉnh. Lý thuyết hiệu
chỉnh dựa trên giả thuyết rằng tất cả sự sắp xếp vật lý đã hoàn hảo. Nếu các
kiểm tra vật lý được thực hiện trước khi hiệu chỉnh bằng các nam châm và sắt
non thực sự, sẽ tiết kiệm được thời gian và tránh được rắc rối khi hiệu chỉnh trên
biển. Ngoài ra còn có các kiểm tra dưới đây.
402. Nếu la bàn có bọt khí nhỏ, có thể bổ sung thêm chất lỏng cho la bàn qua lỗ
bơm chất lỏng ở bên thành chậu la bàn. Nếu một lượng chất lỏng đáng kể bị rò
rỉ, cần kiểm tra cẩn thận tình trạng của đệm kín nước và lỗ bơm chất lỏng. La
bàn của Hải quân Hoa kỳ có chất lỏng là hỗn hợp của 45% cồn và 55% nước cất,
hoặc dầu lửa. Những chất lỏng này KHÔNG được thay thế cho nhau.
403. Có thể tháo rời la bàn khỏi tàu và đưa đến một nơi không có ảnh hưởng của
các từ trường khác, ngoại trừ từ trường trái đất để kiểm tra mô men từ và độ
nhạy của la bàn. Công việc kiểm tra bao gồm cả xác định thời gian dao động và
khả năng phục hồi về hướng ban đầu sau khi bị tác động. Qua kiểm tra sẽ phản
ánh tình trạng của kim trụ, viên đá cứng và cường độ từ trường của kim la bàn.
(Xem NAVSEA 3120/3 về những kiểm tra tương tự trên thiết bị la bàn Hải quân
tiêu chuẩn).
404. Kiểm tra cẩn thận quả cầu sắt non và thanh Flinder để xác định độ từ dư. Di
chuyển quả cầu vào càng gần la bàn càng tốt và xoay riêng biệt từng quả cầu
một cách chậm chạp. Bất cứ một độ lệch đáng kể nào (2
0
hoặc hơn) của kim la
bàn do việc quay quả cầu sắt non đều thể hiện độ từ dư trong quả cầu sắt non.
Việc kiểm tra này có thể thực hiện trên bất kỳ hướng đi cố định nào của tàu.
Kiểm tra thanh Flinder tốt nhất nên thực hiện trên hướng đi la bàn đông hoặc tây
của tàu. Công việc kiểm tra thanh Flider như sau: (a) ghi lại hướng đi la bàn của
tàu với thanh Flinder trong giá đựng; (b) đảo ngược thanh Flinder trong giá
đựng và ghi lại hướng đi la bàn. Bất cứ một độ lệch đáng kể nào (2
0

hoặc hơn)
giữa những lần quan sát này đều thể hiện độ từ dư trong thanh Flinder. Quả cầu
hay thanh Flinder có dấu hiệu tồn tại từ trường dư cần phải tôi lại, nghĩa là nung
đỏ lên và làm nguội từ từ.
405. Hiệu chuẩn đường tim la bàn, mặt lặp lại la bàn điện và pelorus với đường
trục dọc tâm tàu là rất quan trọng. Nếu không song song với nhau sẽ tạo nên sai
số cố định A trên đường cong độ lệch. Đường tim của tất cả các thiết bị này có
thể sắp xếp song song với đường trục dọc tâm tàu bằng việc sử dụng vòng
phương vị và một thước dây kim loại. Nếu thiết bị được đặt trên đường trục dọc
tâm tàu, dùng vòng phương vị sẽ ngắm được môt cột đèn hay chi tiết khác của