ĐỀ CƯƠNG VÀ ĐÁP ÁN MÁY ĐIỆN HÀNG HẢI ĐHHH VN
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (346.16 KB, 29 trang )
Máy điện
Câu 1: Sóng âm và các tính chất của sóng âm. Ph ơng pháp lựa chọn tần số để đo
sâu.
1) Sóng âm là hiện tợng vật lý, là hiện tợng riêng của dao động cơ học trong môi trờng đàn hồi.
2) Các tính chất của sóng âm.
a) Tính chất phản xạ và khúc xạ của sóng âm.
Nếu trong quá trình truyền lan, sóng âm gặp
một mặt phân cách (gặp mặt phân chia giữa môi
trờng 1 và 2) có kích thớc lớn hơn chiều dài của
sóng thì ta sẽ quan sát thấy hiện tợng một phần
năng lợng của nó sẽ đi trở lại môi trờng 1 và có
'
1
1
một phần năng lợng đi vào môi trờng 2. Hiện tợng 1 z1 =c1
1
đó gọi là hiện tợng phản xạ và khúc xạ sóng âm.
Khi tia âm truyền qua 2 môi trờng đồng nhất đợc
đặc trng bởi các âm kháng z1 và z2 (hình vẽ).
Giả sử c1>c2, theo lý thuyết về tia chiếu và áp
2 z 2 =c 2 2
dụng định luật quang học thì ta có
2
1 = 1' và
sin 1 c1
= =
sin 2 c2
: hệ số khúc xạ.
1: góc tới.
1' : góc phản xạ.
2: góc khúc xạ
Nh vậy, nếu trên đờng truyền lan của sóng âm có nhiều lớp chât lỏng có tính chất
thuỷ âm học khác nhau thì ta có:
c
c3
c1
=
=
= const
sin t1 sin t 2 sin t 3
Các tỉ số hình học tìm đợc xuất phát từ giả thiết rầng mật phản xạ là mặt phẳng,
chúng sẽ đúng với bất kỳ trờng hợp nào nếu nh kích thớc của vật cản lớn hơn chiều dài
của sóng nhiều lần, sự phản xạ nh vậy gọi là phản xạ gơng. Trong thực tế, tại bề mặt
phân cách xảy ra hiện tợng phân kỳ, phản xạ gơng, phản xạ cộng hởng, khúc xạ và tán
xạ vì mặt phân cách không nhẵn.
*Kết luận:
- Nếu tốc độ truyền âm của môi trờng nh nhau thì không có tia khúc xạ.
- Nếu sóng âm truyền từ môi trờng 1 sang môi trờng 2 trong đó c1>c2 thì tia khúc
xạ lệch về phía mặt phân cách. Nếu tăng góc tới 1 khi 2=900 thì sóng âm sẽ không đi
vào môi trờng 2, nếu tăng 1 hơn nữa thì sóng âm sẽ phản xạ hoàn toàn, khi đó 1 gọi
là góc giới hạn.
th = arcsin
c
c2
= arcsin
*Từ quan hệ năng lợng ta rút ra kết luận:
- Nếu nh âm kháng của môi trờng =z1=z2=c11=c22 thì toàn bộ năng lợng sẽ
chuyển từ môi trờng 1 sang môi trờng 2.
- Nếu khi có điều kiện c11ằc22 (c11ôc22)thì tất cả năng lợng âm sẽ phản xạ trở
lại môi trờng ban đầu.
- Nếu nh âm kháng của môi trờng khác nhau không nhiều thì một phần năng lợng
sẽ đi vào môi trờng 2, một phần năng lợng thì phản xạ, một phần thì nhiễu xạ.
đkt 43 ĐH3 2006
1
Máy điện
b) Sự giao thoa của sóng âm.
Sóng âm có biên độ nhỏ nên ta có thể áp dụng nguyên lý xếp chồng. Vì vậy ở bất
kỳ điểm nào của trờng âm từng dao động có thể chồng lên nhau. Kết quả là chỗ này thì
tăng âm, chỗ khác thì giảm âm, quá trình đó gọi là giao thoa sóng âm. Sóng giao thoa
có thể có biên độ, tần số và pha khác nhau.
c) Sự nhiễu xạ sóng âm.
Sóng âm có khả năng uốn cong khi gặp một vật nào đó trên đờng truyền lan và
hiện tợng đó gọi là nhiễu xạ. Nhiễu xạ càng mạnh khi kích thớc của vật cản nhỏ so với
chiều dài của sóng. Trong trờng hợp đó ta quan sát thấy năng lợng phân tán ra đều về
các hớng. Nếu kích thớc của vật cản lớn hơn so với chiều dài của sóng thì nhiễu xạ xẩy
ra ở cạnh mép vật cản, đằng sau vật cản hình thành một vùng bóng râm mà ở đó không
có sóng âm đi qua, đồng thời trờng âm ở đằng trớc vật cản cũng trở nên phức tạp hơn
do có hiện tợng giao thoa giữa sóng tới, sóng phản xạ và sóng nhiễu xạ. Kết quả là ở
máy thu ta nhận đợc áp lực khác xa với áp lực của sóng tới. Hiện tợng nhiễu xạ ta có
thể giải thích bởi cái gọi là nhiễu loạn số 0 của máy đo sâu hồi âm mà ta thấy khi ở
thời điểm phát do ky tàu cong tác động lên máy thu.
d) Sự truyền lan của sóng âm trong môi trờng chất lỏng chuyển động.
Qua việc khảo sát sự truyền lan của sóng âm trong chất lỏng chuyển động có một
ý nghĩa không kém phần quan trọng đối với thực tiễn bởi vì nớc biển thờng có những
dòng chảy có tốc độ tới vài nơ cho nên khi sóng âm truyền trong chất lỏng chuyển
động thì tốc độ tuyệt đối của sự dịch chuyển của các thành phần làn sóng dọc theo tia
sóng thì sẽ bằng tổng hình học vectơ của tốc độ theo và vectơ của tốc độ tơng đối,
vectơ của tia tốc độ bây giờ sẽ không trùng với pháp tuyến của làn sóng nữa mà khi đó
hình dáng của tia âm sẽ khác với đờng thẳng, đồng thời sự dịch chuyển này cũng làm
thay đổi tần số của sóng âm. Nh vậy sự chuyển động của môi trờng sẽ dẫn đến sự thay
đổi quang cảnh của trờng âm, thay đổi thông số quan trọng của âm là tốc độ truyền lan
và tần số.
e) Sự truyền lan của sóng âm trong môi trờng chất lỏng.
Do nớc biển là môi trờng không đồng nhất nên tốc độ của sóng âm trong môi trờng nớc biển là không đều nhau. Tốc độ của sóng âm đợc xác định theo công thức sau:
c=
1
k
Trong đó: = f1(t0,S 0 00 , H, P0)
k = f2(t0,S 0 00 , H, P0)
c = f(t0,S 0 00 , H, P0)
c = 1440 ữ 1585 m/s (thông thờng ta lấy c = 1500 m/s)
3) Phơng pháp lựa chọn tần số để đo sâu.
Máy đo sâu đợc sử dụng trong rất nhiều các lĩnh vực nh: đo đạc, dò cá, dò tìm kim
loại quý hiếm, trắc địa, hải dơng học...
Trong hàng hải, ngời ta thờng sử dụng 2 loại tần số chính:
50kHz: là tần số thấp, đo đợc độ sâu lớn, do búp phát rộng nên thám sát đợc
một vùng rộng lớn nên sai số lớn khi đáy biển nghiêng hay khi tàu lắc ngang.
200kHz: là tần số cao, độ sâu đo đợc chính xác hơn, giảm đợc sai số khi tàu
lắc ngang và khi đáy biển nghiêng, không đo đợc độ sâu lớn do tổn hao năng lợng trên
đờng truyền.
Câu 2: Sử dụng và điều chỉnh máy lái tự động GYLOT-107.
1) Chuẩn bị trớc khi khởi động.
Kiểm tra và khẳng định công tắc cấp nguồn cho trạm điều khiển ở vị trí OFF.
Kiểm tra chỉ số và mặt phản ảnh của la bàn lái.
đkt 43 ĐH3 2006
2
Máy điện
Bật công tắc chức năng sang vị trí lái tay, quay vôlăng để kim chỉ thị góc lái ở vị
trí 0.
2) Cấp nguồn cho máy lái.
Sau khi kết thúc việc chuẩn bị thì kiểm tra hệ thống máy lái, cấp điện cho môtơ
điện lai bơm thuỷ lực ở buồng máy lái.
Bật công tắc nguồn cho trạm điều khiển sang vị trí No1 hoặc No2 thì lúc này đèn
phía dới công tắc sẽ sáng báo đã có nguồn cung cấp cho máy lái đồng thời còi báo sẽ
kêu, ta dập còi bằng cách chuyển công tắc còi (BUZZER SW) về vị trí ngợc lại.
Điều chỉnh độ sáng mặt phản ảnh la bàn bằng núm Dimmer. Sau đó dùng vôlăng
để điều khiển tàu theo khẩu lệnh, theo tiêu bờ hoặc theo hớng la bàn.
Đặc điểm của chế độ lái tay là tốc độ bẻ lái nhanh hay chậm là phụ thuộc vào ngời lái.
Chế độ lái tự động.
Đặc điểm của chế độ này là tốc độ bẻ bánh lái và góc bẻ bánh lái hoàn toàn ohụ
thuộc vào tốc độ và góc lệch hớng.
Sử dụng núm đặt hớng đi COURSE SETING KNOB: ấn xuống, chuyển kim
chỉ thị về hớng đi cho trớc.
Sử dụng vôlăng lái tàu về gần với hớng lái tự động (thờng sai số không quá 50)
đa bánh lái về 0 và chuyển công tắc chức năng OPERATION SELECTOR SW về vị trí
AUTO.
Để đảm bảo máy lái hoạt động ở chế độ này đợc tốt ta cần điều chỉnh các núm
sau:
+WEATHER: tuỳ thuộc vào điều kiện sóng gió, số vạch trên núm tỉ lệ thuận
với điều kiện sóng gió, điều chỉnh núm này sao cho tàu vẫn giữ hớng đi theo mong
muốn mà số lần bẻ bánh lái không lớn, không gây quá tải cho máy lái.
+RATE ADJ: núm này đợc điều chỉnh phụ thuộc vào tốc độ đảo hớng mũi tàu,
khi điều chỉnh núm này thì tốc độ góc lệch hớng mũi của tàu sẽ thay đổi.
+RUDDER ADJ: điều chỉnh góc bẻ bánh lái, núm này phụ thuộc vào tải trọng
của tàu. Khi điều chỉnh núm này góc bẻ lái sẽ thay đổi và ta điều chỉnh sao cho góc bẻ
bánh lái đủ đa tàu về hớng đi cũ không làm cho tàu lệch hớng đi quá lớn và quá giới
hạn cho phép của máy lái trong chế độ lái tự động.
+Pilot watch.
+Rudder angle.
Chế độ lái cần.
Đặc điểm của chế độ này là tốc độ bẻ bánh lái không phụ thuộc vào ngời lái do đó
việc điều động tàu có khó khăn hơn nên nó đợc sử dụng trong chế độ lái sự cố. Chuyển
công tắc chức năng sang vị trí lái LEVER, dùng cần lái LEVER gạt sang phải hoặc
sang trái và giữ nh thế cho đến khi bánh lái đạt đợc góc lái theo mong muốn. Buông
tay ra, cần gạt sẽ tự chuyển động về vị trí ban đầu OFF. Bánh lái sẽ đợc giữ nguyên nếu
ta không sử dụng cần gạt. Khi cần bẻ bánh lái về phía nào thì ta đẩy cần gật về phía đó.
Chế độ lái điều khiển từ xa.
Đặc điểm của chế độ lái này giống lái LEVER và ta có thể chuyển vị trí lái tới
một nơi khác ngoài buồng lái trong điều kiện cho phép (vị trí di chuyển giới hạn bởi
dây nối từ trạm điều khiển đến hộp điều khiển xách tay). Sử dụng núm xoay trên hộp
điều khiển xách tay để bẻ bánh lái về phía mong muốn. Chế độ này đợc ứng dụng cho
những trờng hợp tầm nhìn của ngời điều khiển bị hạn chế. Cắm ổ cắm của hộp điều
khiển từ xa vào ổ cắm trên trạm điều khiển, chuyển công tắc chức năng sang vị trí
REMOTE CONTROL. Đa hộp điều khiển đến nơi thích hợp để điều khiển tàu.
Trong trờng hợp tàu nhỏ, thuyền trởng tự lái tàu để cập cầu hoặc điều khiển tơng
tự.
đkt 43 ĐH3 2006
3
Máy điện
3) Tắt máy.
- Bật công tắc chức năng về vị trí HAND. Sau đó đa bánh lái về vị trí 0.
- Đa công tắc nguồn về vị trí OFF, nếu còi kêu thì bật công tắc Buzzer Switch về vị
trí ngợc lại.
- Bật công tắc khởi động bơm thuỷ lực (số 6) về vị trí OFF, khi thấy các đèn hiệu
báo bơm thuỷ lực bị tắt, điều đó chứng tỏ môtơ bơm thuỷ lực ngừng hoạt động.
- Bật công tắc núm tắt mở la bàn về vị trí OFF.
- Tắt công tắc nguồn Ships supply switch trên bộ khởi động.
Câu 3: Trình tự các bớc chuẩn bị máy lái khi tàu rời bến. Sơ đồ khối tổng quát
của máy lái, chức năng của các khối.
1) Trình tự các bớc chuẩn bị máy lái khi tàu rời bến.
a) Kiểm tra.
Kiểm tra ở buồng máy lái (phó 2).
Kiểm tra hệ thống thuỷ lực: sự rò rỉ của dầu thuỷ lực và mức dầu thuỷ lực
trong két.
Kiểm tra các khớp truyền động: vệ sinh, tra mỡ.
Thử hệ thống thông tin liên lạc trực tiếp từ buồng máy lái với buồng lái.
Kiểm tra la bàn lái sự cố và nguồn chiếu sáng la bàn sự cố.
Báo cho buồng máy kiểm tra và cấp điện cho hệ thống máy lái.
Khẳng định không có chớng ngại vật cản trở khi máy lái hoạt động.
Kiểm tra trạm điều khiển ở buồng lái (phó 3).
Đặt các vị trí công tắc, núm nút ở vịt trí chuẩn bị khởi động máy lái: công tắc
chức năng để ở chế độ lái tay, vôlăng ở vị trí 00.
Kiểm tra chỉ số và sự hoạt động của mặt phản ảnh la bàn lái.
b) Thử máy lái.
Kiểm tra xem bánh lái có vớng mắc gì không.
Bật 2 môtơ bơm thuỷ lực (công tắc trên buồng lái).
Bật công tắc cấp nguồn cho trạm điều khiển.
Dùng vôlăng bẻ sang phải, bẻ sang trái, hết lái phải, hết lái trái, đồng thời báo
cho phó 2 ở buồng máy lái biết các góc bẻ lái; phó 2 theo dõi sự hoạt động của máy lái
và báo cho phó 3 biết các góc quay thực tế của bánh lái để phó 3 so sánh với góc bẻ lái
của vôlăng và đồng hồ chỉ báo góc bẻ của bánh lái.
Kiểm tra thời gian bánh lái quay từ hết lái mạn này sang hết lái mạn đối diện
và ngợc lại khoảng 25s.
Thử các chế độ lái Lever và Remote.
Thử chế độ lái sự cố ở buồng máy lái, nếu có h hỏng gì phải báo cho thuyền trởng khắc phục ngay.
Sau khi thử xong các chế độ lái thì phải chuyển trạm điều khiển về chế độ lái tay.
c) Báo cáo cho thuyền trởng máy lái đã chuẩn bị xong và ghi công việc kiểm tra vào
nhật ký tàu.
2) Sơ đồ khối tổng quát của máy lái, chức năng của các khối.
đkt 43 ĐH3 2006
4
Máy điện
Trạm
điều
khiển
Bộ cấp nguồn
cho môtơ lái
Hộp đấu
dây
Két dầu
thuỷ lực
Thiết bị
bẻ lái
Bánh lái
a) Trạm điều khiển.
Trạm điều khiển là một khối hình trụ đợc lắp đặt ngay trong buồng lái, nằm trong
mặt phẳng trục dọc của tàu tại vị trí thuận tiện cho việc quan sát phía trớc và 2 bên
mạn khi đứng điều khiển trạm, chức năng của trạm là điều khiển hớng đi của tàu thông
qua các chế độ lái: lái tay (HAND), lái tự động (AUTO), lái cần (LEVER hoặc NON
FOLLOW UP), lái từ xa (REMOTE).
Trên trạm điều khiển ta có thể dùng công tắc chức năng (Function Switch) để
chuyển đổi các chế độ lái khác nhau.
Lái tay: đợc sử dụng khi tàu vào luồng, cập cầu hoặc rời cầu, thả kéo neo, tránh va
hoặc khi tàu hành trình trong khu vực có nhiều chớng ngại vật hàng hải.
Lái tự động: đợc sử dụng khi tàu hành trình trong khu vực có ít chớng ngại vật
hàng hải.
Lái từ xa: sỹ quan trực ca đứng ở ngoài cánh gà buồng lái trực tiếp điều khiển tàu
mà không cần vào buồng lái.
Lái cần: đợc dùng trong trờng hợp khi các chế độ lái tay và lái tự động bị sự cố, ta
chuyển công tắc chức năng sang vị trí LEVER (NON FOLLOW UP) và dùng cần để
điều khiển.
Bên trong trạm điều khiển có nhiều bộ phận quan trọng của hệ thống la bàn con
quay và hệ thống điều khiển tự động lái, thiết bị phát định hớng cho các la bàn phản
ảnh và tín hiệu phát xuống buồng máy lái đều đợc lắp ở đây. Trên trạm điều khiển còn
đợc lắp đặt các núm nút nh: công tắc nguồn, công tắc chức năng, núm đặt hớng, núm
điều chỉnh thời tiết, núm điều chỉnh tốc độ bẻ lái, núm điều chỉnh góc bẻ lái, đèn chiếu
sáng, đèn báo động, còi báo động.
b) Thiết bị bẻ lái (Steering gear).
Gồm 2 môtơ điện lai bơm thuỷ lực, hệ thống ống dẫn dầu thuỷ lực, các van
chuyển hớng thay đổi chế độ lái, 2 piston điều khiển trục bánh lái. Ngoài ra ở đây còn
gắn vôlăng hoặc các cần lái để điều khiển trực tiếp khi trạm điều khiển bị sự cố.
Thiết bị bẻ lái đợc đặt ở buồng riêng phía cuối tàu gần bánh lái. Thiết bị này do
phó 2 quản lý, đợc bảo quản và sửa chữa bởi ngành máy và đợc kiểm tra hàng ngày.
Việc tra dầu mỡ, vệ sinh đợc thực hiện bởi thuỷ thủ đi ca và phải có nhật ký ghi chép
riêng.
c) Két dầu thuỷ lực: cung cấp dầu thuỷ lực cho bơm đẩy trục bánh lái.
d) Bộ cấp nguồn cho môtơ lái.
e) Bánh lái: là thiết bị dùng để giữ cho tàu chuyển động trên hớng cố định hoặc thay
đổi hớng đi của tàu. Bánh lái có nhiều loại: loại thờng, loại bù trừ, loại bán bù trừ. Diện
tích của bánh lái phụ thuộc tải trọng của tàu.
đkt 43 ĐH3 2006
5
Máy điện
Câu 4: Khai thác sử dụng tốc độ kế Doffler JLN-203: chuẩn bị, khởi động, tắt
máy, điều chỉnh tốc độ trung bình, kiểm tra tín hiệu, bảo dỡng kiểm tra.
1) Chuẩn bị khởi động và tắt máy.
- Bật công tắc nguồn từ bảng điện tàu về ON.
- Bật công tắc Power Switch/Dimer trên mặt khối điện tử chính về ON.
- Điều chỉnh độ sáng hiển thị là nét nhất.
- Bật công tắc Response Switch về 2 hoặc 3.
- ấn nút Reset Button trên đồng hồ chỉ thị quãng đờng.
- Chờ 5 phút cho đến khi hiển thị ổn định. Khi bật công tắc nguồn về ON thì màn
hình hiển thị 0.0kts và đén Ahead sáng xanh. Và 1 phút sau xuất hiện chỉ số tốc độ.
- Đèn Ahead sáng xanh khi đo tốc độ chạy tới, đèn Astern sáng đỏ khi đo tốc độ tàu
chạy lùi.
- Tắt tốc độ kế: chuyển công tắc Power Switch/Dimer về vị trí OFF, công tắc nguồn
từ bảng điện chính về OFF.
2) Điều chỉnh thời gian tính tốc độ trung bình.
Công tắc lựa chọn thời gian tính tốc độ trung bình Response Switch trên khối điện
tử chính có 4 vị trí 1,2,3,4 với thời gian tính tốc độ từ 10ữ80s, nếu thời tiết xấu thì đặt
ở vị trí số 4, còn điều kiện bình thờng thì đặt ở vị trí số 2 hoặc 3.
3) Kiểm tra tín hiệu.
Sự kiểm tra tín hiệu mạch điện máy phát là sát nhập cho sự kiểm tra của tốc độ và sự
hạn chế của điều kiện hoạt động. Phơng pháp liểm tra theo tốc độ trắc nghiệm.
- Bật công tắc Response Switch về vị trí CAL.
- Bật công tắc nguồn về vị trí ON chờ tốc độ chỉ 13.5kts (đây là điều chỉnh của nhà
máy).
- Kiểm tra máy tính quãng đờng: đánh giá chắc chắn máy đọc 0.23kts/phút ứng với
tốc độ 13.5kts.
- Đánh giá chắc chắn tín hiệu quãng đờng truyền ra là 45 nhịp/phút khi tốc độ là
13.5kts.
- Sau khi kết thúc việc kiểm tra nên bật công tắc Response Switch về vị trí 2 hoặc 3.
4) Bảo dỡng và kiểm tra.
- Từ bộ điện chính không thể tháo rời ra, nó không cần thiết cho bảo dỡng định kỳ.
Tuy nhiên cố gắng vệ sinh sạch sẽ mọi nơi trong nó.
- Kiểm tra định kỳ đệm với kẹp của máy biến năng, nếu không bị nớc biển vào.
- Trong thời gian vào đà, cẩn thận lấy rong rêu, vỏ hà trên mặt dung của máy biến
năng, không đợc đụng mạnh vào bề mặt của máy biến năng.
Câu 5: So sánh u nhợc điểm của máy đo tốc độ cảm ứng và Doffer.
1) Máy đo tốc độ cảm ứng.
a) Ưu điểm:
- Có thể đo đợc độ sâu ở những khu vực có độ sâu lớn và có thể đo đợc cả góc dạt
của tàu.
b) Nhợc điểm:
- Chỉ đo đợc tốc độ tơng đối của tàu so với nớc biển.
- Khi tàu hoạt động ở trong luồng, sông hay những khu vực không phải là nớc
biển thì máy đo tốc độ cho kết quả không chính xác.
2) Máy đo tốc độ Doffler.
đkt 43 ĐH3 2006
6
Máy điện
a) Ưu điểm:
Bộ phận
phản hồi
Mặt chỉ báo
tốc độ
Chỉ thị
quãng đ ờng
Động cơ chỉ
thị vận tốc
Bộ tích phân
vận tốc
Dao động
thạch anh
Động cơ
đồng hồ
Khuyếch đại
E2
Bộ
khuyếch đại
E3
Bộ nhạy
cảm
E1
Biến áp
vi phân
- Đo đợc tốc độ tuyệt đối của tàu so với đáy biển.
- Nếu máy đo tốc độ dùng 4 tia phát thì đo đợc cả góc dạt và tốc độ tàu.
b) Nhợc điểm:
- Tầm hoạt động chủ yếu là ở khu vực ven bờ, ở những độ sâu 1000ữ1500m.
- Khi tàu hoạt động ở những khu vực có độ sâu lớn thì máy đo tốc độ cho kết quả
không chính xác.
Câu 6: Thuyết minh sơ đồ khối của máy đo tốc độ cảm ứng EML-12.
Khi tàu chạy với tốc độ v thì dòng nớc chuyển động dới đáy tàu có tốc độ là -v
(nếu không có sai số), lúc này suất điện động ra từ bộ nhạy cảm E 1=k1.v, suất điện
động này sau khi đa qua bộ vi phân và bộ khuyếch đại thì cho ra suất điện động E 2,
suất điện động này đợc đa đến động cơ chỉ thị tốc độ để đa ra mặt chỉ báo tốc độ và đa
qua bộ phản hồi ta đợc suất điện động E3. Lúc này đầu vào của biến áp vi phân xuất
hiện một suất điện động tổng hợp E=E1-E3. Bộ phận chỉ thị vận tốc ngừng quay khi
E=0, lúc này tốc độ báo trên máy không thay đổi chính bằng tốc độ tàu chạy (giả
thiết là không có dòng, hải lu).
Để có đợc quãng đờng thì từ động cơ chỉ thị vận tốc, tín hiệu vận tốc của tàu đợc
đa vào bộ tích phân vận tốc cung với thời gian đợc lấy từ động cơ đồng hồ (nguồn nuôi
đồng hồ là bộ dao động thạch anh và bộ khuyếch đại) do đó ta có bộ tích phân là tích
phân xác định và quãng đờng tàu chạy đợc trong khoảng thời gian t sẽ là:
t
S = v.dt hay S = v.t
0
Từ đây, tín hiệu đợc đa ra bộ phận chỉ báo cho ta quãng đờng mà tàu chạy đợc.
đkt 43 ĐH3 2006
7
Máy điện
vc
Câu 7: Cơ sở lý thuyết và nguyên lý hoạt
A
động của máy đo tốc độ bằng hiệu ứng
1
2
Doffler, các sai số. Phơng pháp nâng cao
độ chính xác khi dùng hai tia.
1) Cơ sở lý thuyết và nguyên lý hoạt động
của máy đo tốc độ bằng hiệu ứng Doffler.
Hoạt động của máy đo tốc độ thuỷ âm
dựa trên hiệu ứng Doffler về sự thay đổi tần
số sóng khi máy thu hoặc máy phát đặt trên
đối tợng chuyển động. Nh vậy tác dụng của
O
hiệu ứng Doffler lên các thông số của sóng
âm dẫn tới kết quả nh khi chất lỏng chuyển động. Điều đó cho phép ta xây dựng lý
thuyết về tốc độ kế thuỷ âm bằng cách phân tích trờng âm trong môi trờng chuyển
động, nghĩa là theo công thức:
(*)
* = ck + u .k
Giả sử rằng trên tàu có đặt màng dao động A (hình vẽ) hoạt động nh một máy phát
và thu. ở điểm O của đáy biển có xung âm đi tới. Ta hãy xác định tần số của sóng đi
tới điểm O theo hàm số của tần số 0 của màng dao động A. Muốn vậy ta dùng công
thức (*), nhng công thức này chỉ đúng với trờng hợp chất lỏng chuyển động. Vì vậy ta
hãy giả thiết rằng tàu không chuyển động, còn nớc chuyển động với vận tốc vc. Vận
dụng nh vậy trong thuỷ động học tàu thuỷ không làm ảnh hởng tới kết quả. Lúc đó
công thức (*) sẽ có dạng:
(8-1)
* = ck vc .k
Phân tích vế phải của đẳng thức ta sẽ có:
v cos1
* = ck 1 c
c
(8-2)
Điểm O không chuyển động nên tần số của âm 1 và véctơ sóng k ở đây phải có
mối quan hệ.
(8-3)
1 = ck
Đa (8-3) vào (8-2) và giải theo 1 ta có:
1 =
0
vc cos1
1
c
(8-4)
Biểu thức (8-4) xác định tần số 1 của sóng tới theo hàm số của tần số 0=* của
máy phát. ở điểm O tia âm sẽ phản xạ mà không thay đổi tần số rồi đi tới máy thu. Do
đó điểm O có thể xem là một nguồn đứng yên phát ra tần số 1. Tần số 2 thu đợc ở
máy thu có thể xác định đợc theo công thức (8-1), nghĩa là:
đkt 43 ĐH3 2006
8
Máy điện
v cos(180 0 + 2 )
vc cos 2
2 = * = ck vc .k = ck 1 c
= ck 1 +
c
c
(8-5)
Đối với tàu biển thì cằvc, lúc đó sau khi đa (8-3) và (8-4) vào (8-5) ta sẽ có
v cos 0
0 1 + c
c
2 =
v
cos
0
1 c
c
(8-6)
Biểu thức trên có thể dẫn tới dạng đơn giản hơn khi ta tính đến răng i = 2f i
hay
v cos 0
v cos 0
f 2 1 c
= f 0 1 + c
c
c
( f 2 f 0 ) = vc cos( f 2 + f 0 )
c
Sau đó đa đại lợng mới =
(8-7)
f2 f0
mà ta gọi là biến số Doffler. Kết quả ta sẽ có:
f2 + f0
vc = c sec 0
(8-8)
2) Các sai số.
a) ảnh hởng của tàu lắc.
Khi tàu lắc thì không thể xác định góc 0 một cách chính xác. Để khắc phục thiếu
xót đó có 2 cách: dùng con quay để cân bằng màng dao động phát một cách trực tiếp
hoặc dùng máy cảm biến góc chuyển động của tàu để điều chỉnh gián tiếp nghĩa là đa
số hiệu chỉnh do tàu lắc vào kết quả đo đợc. Rõ ràng là chọn cách này hay cách khác là
tuỳ thuộc vào độ chính xác đòi hỏi phải có.
Giả sử góc đo đợc 0 với sai số . Lúc đó thay trong biểu thức (8-9) bởi (0 )
và biến đổi nh trớc đây ta có đợc trị số mới ' và ' của các biến số và nghĩa là:
4vc
cos 0 cos cos 0 cos X
c
4v
' = c cos 0 cos sin 0 sin X
c
Do đó sai số khi xác định các đại lợng ' ,' và vc có chứa sẽ bằng:
' =
4vc
cos 0 sin 0 sin (1 cos )
c
4vc
'
= =
cos 0 cos 0 cos(1 cos )
c
2
vc ( )
vc
2
= ' =
(8-12)
Còn độ chính xác khi xác định góc dạt X thì sai số không ảnh hởng gì tới.
Khi =10 thì tỉ số vc/c=0,015% do đó độ chính xác cho cân bằng là 10 hoàn
toàn có thể đáp ứng cho mục đích điều khiển tàu. Bởi vậy với kỹ thuật hiện đại có thể
đạt đợc độ chính xác đó không khó lắm. Ta có thể dùng bất kỳ cách nào đã nói ở trên
để khắc phục ảnh hởng của tàu lắc.
b) ảnh hởng của độ sâu.
đkt 43 ĐH3 2006
9
Máy điện
Độ chính xác cao của tốc độ kế thuỷ âm chỉ có thể đạt đợc với độ sâu tơng đối
không lớn lắm. Điều đó giải thích rằng cần có giới hạn trên của tần số f0. Tần số đó
cho phép ta gần đạt đợc màng dao động có tính phơng hớng lý tởng. Trong trờng hợp
ngợc lại thì màng dao động sẽ phát ra một chùm lớn tia âm, mỗi tia có một góc
nghiêng 0i riêng và máy thu không phải thu đợc một mà nhiều phổ của tần số Doffler.
Tách từ phổ đó ra tần số thật thì rất khó. Sai số càng lớn khi phổ cầng rộng.
Ngoài ra khi dùng tần số f 0 cao sẽ giảm đợc yêu cầu chính xác về cân bằng và
giảm đợc sai số sinh ra do không cân bằng. Nh vậy tần số càng cao thì kết quả đo đợc
càng chính xác. Máy đo tốc độ MQR chẳng hạn có tần số màng là khoảng 1Mhz và
tính phơng hớng không hơn 30. Mặt khác sóng âm có tần số cao rất chóng tắt đi. Vì
vậy độ chính xác đầy đủ khi đo đạc hiện nay chỉ có thể đạt đợc ở độ sâu không lớn hơn
300m.
Cũng còn có nhiều nguyên nhân khác gây nên sai số, nhng nếu ta tính đến tất cả
những sai số đó thì độ chính xác đo đạc trong độ sâu nói trên vẫn còn cao. Ví dụ độ
chính xác của máy đo tốc độ MQR về đo khoảng cách tàu đi qua là khoảng 0,2%, về
tốc độ là gần 2% còn góc dạt là gần 0,2.
3) Phơng pháp nâng cao độ chính xác khi dùng 2 tia.
Để giảm sai số khi tàu lắc đặc biệt là khi tàu lắc dọc, đồng thời nâng coa độ chính
xác khi đo tốc độ tàu thì ngời ta phát một tia thứ 2 về phía lái đối xứng với tia thứ nhất
qua mặt phẳng nằm ngang trong mặt phẳng trục dọc của tàu. Trong phơng pháp này cả
hai bộ phát đều phát với tần số f0 và tần số thu đợc ở phía mũi là f1 và ở phía lái là f1'
2vc
2vc2
f1 = f 0 1 +
cos + 2 cos 2 + ...
c
c
2
2v
2v
f1' = f 0 1 c cos + 2c cos 2 + ...
c
c
v
f1 f1' = f 0 4 c cos
c
cos =
(*)
cos m + cos l
2
Từ (*) ta thấy chỉ cần đo sóng phản xạ ở phía mũi và lái là ta có thể xác định dợc
tốc độ tàu.
*Ưu nhợc điểm:
- Đo đợc tốc độ tuyệt đối của tàu so với đáy biển.
- Nếu phát 4 tia thì đo đợc góc dạt và tốc độ tàu.
- Tầm hoạt động chủ yếu là khu vực ven bờ, ở độ sâu 1000ữ1500m.
Câu 8: Nguyên lý hoạt động của màn dao động thu phát sóng âm bằng hiệu ứng
áp điện (dao động thạch anh) và co dãn từ. Ưu điểm khi dùng màn dao động
thạch anh.
F
1) Phơng pháp co dãn từ.
F
a) Phơng pháp co dãn từ thuận.
Ngời ta lấy một thanh Niken, Coban hoặc một thanh kim
loại khác có từ tính sau đó cho dòng điện xoay chiều chạy qua
Thu
cuộn dây quấn xung quanh nó, ngời ta thấy thanh Niken thay
Phát
đổi một đoạn L, đoạn này phụ thuộc tần số nguồn điện xoay V
đkt 43 ĐH3 2006
L
10
Máy điện
chiều chạy qua cuộn dây và ngời ta áp dụng nguyên lý này để chế tạo ra màng phát
sóng siêu âm.
*Nhợc điểm:
Nguồn cung cấp cho màng phát lớn.
Kích thớc màng phát cồng kềnh.
F
+
+
+
+
+
-
+
-
+
-
+
-
Tần số phát ra của màng phát từ 23ữ35KHz.
b) Phơng pháp co dãn từ nghịch.
Ngời ta đặt một thanh Niken hoặc Coban vào trong lòng một cuộn dây sau đó
dùng lực cơ học tác động kéo hoặc nén thanh kim loại thì thấy trong lòng cuộn dây
xuất hiện một suất điện động cảm ứng, suất điện động này phụ thuộc tần số kéo hoặc
nén. Ngời ta áp dụng nguyên lý này để chế tạo ra màng thu sóng siêu âm. Nhng trong
thực tế hiện nay thì phơng pháp này ít đợc sử dụng.
A
+ +
- +
+
-
A
+
-
- + +
B
B
+
+
+
-
2) Phơng pháp nguyên lý hiệu ứng áp điện.
Đặt một tinh thể thạch anh vào 2 bản cực của một tụ điện và đa dòng điện xoay
chiều chạy qua 2 bản cực này. Ta thấy tinh thể thạch anh dao động, mặt ngoài của tinh
thể thạch anh sát với 2 bản cực, xuất hiện điện tích trái dấu với 2 bản cực của tụ điện,
chu kì xuất hiện trái dấu phụ thuộc tần số của nguồn điện xoay chiều. Dới tác dụng của
điện trờng thạch anh và điện trờng ngoài làm cho tinh thể thạch anh bị co giãn liên tiếp
phát ra ngoài sóng siêu âm. ngời ta áp dụng nguyên lý này để chế tạo màng dao động
phát sóng siêu âm.
Đặt một tinh thể thạch anh giữa 2 bản cực, dùng lực cơ học để kéo nén tinh thể
thạch anh thì thấy mặt ngoài của tinh thể thạch anh xuất hiện một điện áp trái dấu phụ
thuộc tần số kéo nén. Ngời ta áp dụng nguyên lý này để chế tạo màng thu sóng siêu
âm.
3) Ưu điểm khi dùng màn dao động thạch anh.
Kích thớc màng dao động gọn nhẹ.
Tần số dao động tơng đối cao từ 120ữ310KHz và có thể đạt tới 50MHz.
Nguồn cung cấp thấp, năng lợng tiêu thụ thấp.
Câu 9: Thuyết minh sơ đồ khối của máy lái tự động GYLOT-107.
đkt 43 ĐH3 2006
11
Máy điện
COURSE
SETTING
KNOB
GYRO
COMPAS
STEERING
REPEATER
FRICTION
CLUTCH
OSCILLATOR
WEATHER
ADJ
LEVER
STEERING
SHIP
G
MAGNETO
METER
G
AMPLIFIER
CONTROL
RELAY
L
SERVO
MOTOR
H
L
STEARING
GEAR
RUDDER
G
H
HAND
STEERING
STANSFORMER
BOX
RATE
ADJ
RUDDER
ADJ
H
POTENTIO
METER
L
POTENTIO
METER
Khi ta bật sang chế độ tự động, công tắc kép chuyển sang vị trí G (Gyro
Compass). Giả sử khi tàu (1) lệch khỏi hớng đi đã định, xenxin phát trong la bàn con
quay (2) truyền đến xenxin lặp lại trong lòng máy lái tự động (8) qua khớp nối cơ khí
(9) qua bộ cảm biến góc lệch (10) sinh ra một điện áp U 1=K1. trong đó là góc lệch
hớng, K1 là hệ số cảm biến. Sau đó đa qua bọ khuyếch đại (11), đa qua bộ Rơle điều
khiển (12) đến điều khiển môtơ (13) làm cho thiết bị bẻ lái (14) thực hiện quay bánh
lái (15) một góc về phía ngợc lại với góc lệch của tàu để điều khiển tàu vè hớng đi đã
định. Đồng thời lúc đó đầu ra của khối (13) nối cơ khí với bộ phận cảm biến góc lái
(20) tạo ra một điện áp U2=K2. trong đó là góc bẻ lái, K2 là hệ số pảhn hồi. Sau đó
điện áp này đợc đa vào bộ phận điều chỉnh góc lái (19) và điều chỉnh tốc độ bẻ lái (18)
đa về bộ khuyếch đại (11). Lúc này tín hiệu điều khiển vào mạch khuyếch đại là
U=U1-U2, bánh lái ngừng quay khi U=0. dới tác dụng của dòng nớc vào mặt trớc
của bánh lái làm cho tàu dần chuyển động về hớng đi ban đầu. Lúc đó góc lệch giảm
dẫn đến U1 giảm nên đại lợng U<0, bánh lái tiếp tục chuyển động về phía ngợc lại để
điều khiển con tàu. Quá trình cứ xảy ra liên tiếp nh vậy để tự đọng điều khiển tàu.
ở chế độ tự động ta muốn cho tàu đi theo một hớng mới thì ta ấn nút đặt hớng (3)
quay kim chỉ thị đến một hớng đã định với điều kiện hớng mới so với hớng cũ không
quá 50, chờ cho bánh lái về vị trí 0 ta tiếp tục ấn núm đặt hớng tiếp theo. Nếu đựat hớng
quá lớn sẽ dẫn đến máy lái quá tải.
ở chế độ tự động thì núm điều chỉnh thời tiết (5) và núm điều chỉnh (18), (19) ta
cần phải cài đặt theo điều kiện tải trọng, thời tiết cho phù hợp (thời tiết tốt thì ta đặt ở
vị trí nhỏ).
Chế độ lái tay: khi ta bật sang chế độ lái tay thì công tắc kép chuyển sang vị trí H,
dùng vôlăng (16) qua bộ cảm biến góc bẻ lái của vôlăng (17) đa ra tín hiệu điện áp
U1=K1. trong đó là góc quay của vôlăng theo khẩu lệnh nằm trong giới hạn 37 05 về
mỗi bên mạn. Điện áp này đợc đa vào bộ khuyếch đại (11) và qua rơle (12) đến điều
khiển môtơ (13) làm cho thiết bị bẻ lái (14) thực hiện quay bánh lái đi một góc đồng
thời xuất hiện tín hiệu phản hồi ở đầu ra khối (20) một điện áp U 2=K2. đi qua bộ
khuyếch đại (11) theo đờng kín mạch (bỏ qua khối 19 và 18). Bánh lái ngừng quay khi
U=U1-U2=0, ta có = khi K1=K2. Và cứ nh thế ta có thể điều khiển tàu theo ý muốn.
đkt 43 ĐH3 2006
12
Máy điện
Chế độ Lever: bật công tắc chức năng sang vị trí Lever, dùng tay gạt cần Lever đa
tín hiệu điều khiển đến môtơ (13) điều khiển thiết bị bẻ lái làm quay bánh lái. Chế độ
náy không có mạch phản hồi.
Câu 10: Nguyên lý hoạt động của máy đo sâu hồi âm. Các sai số khi đo sâu. Ph ơng pháp làm giảm sai số. Nguyên nhân gây ra độ sâu Hmin.
a) Nguyên lý hoạt động của máy đo sâu hồi âm: ở dới đáy tàu, ngời ta đặt một màn
dao động thu phát sóng siêu âm kép hoặc 2 màn dao động thu phát độc lập. Tại thời
điểm T1 ta phát sóng siêu âm xuyên qua môi trờng nớc, sóng siêu âm truyền lan xuống
đáy biển, gặp đáy biển không đồng chất với nó thì một phần năng lợng bị hấp thụ, một
phần sóng âm phản xạ trở lại môi trờng nớc về màn thu phát sóng siêu âm dới đáy tàu
tại thời điểm T2. Từ 2 hình vẽ trên ta có công thức tính độ sâu nh sau:
2
t L
h1 = c
2 2
t
h2 = c
2
2
L: khoảng cách giữa 2 màn thu phát.
C: tốc độ truyền của sóng âm trong môi trờng nớc biển (c1500m/s).
t: khoảng thời gian phát và thu sóng siêu âm.
Từ 2 công thức trên ta thấy: muốn đo độ sâu ta chỉ cần đo t.
b) các sai số của máy đo sâu hồi âm.
*Sai số do tốc độ truyền lan của sóng âm trong môi trờng nớc biển.
Do nớc biển là một môi trờng không đồng nhất nên tốc độ của sóng âm trong môi
trờng nớc biển là không đều nhau. Thông thờng ta lấy tôc độ của sóng âm trong môi trờng nớc biển là c=1500m/s.
*Sai số đờng cơ bản.
Đối với màng dao động thu phát độc lập:
2
2
t
t l
h = c h c
2
2 2
ở độ sâu lớn thì sai số này không đáng kể nên có thể bỏ qua.
Màn dao động
thu phát độc lập
Màn dao động thu
phát kép
L
Thu phát
MF
MT
h1
h2
đkt 43 ĐH3 2006
Đáy biển
13
Máy điện
*Sai số do tàu lắc ngang.
*Sai số do đáy biển nghiêng.
Giả sử >:
h = AD AC = ht hd
ht =
hd
cos
1
h = hd
1 = hd ( sec 1)
cos
Qua phân tích công thức trên ta thấy rằng ở trong máy đo sâu hiện nay sai số h sẽ
không ảnh hởng đến độ sâu đo đợc nếu nh <80, góc mở búp phát <300.
*Sai số do tốc độ động cơ điều khiển thiết bị phát.
Trong máy đo sâu ngời ta dùng một động cơ điện quay cam điều khiển phát tín
hiệu, có thể là cam từ hoặc cam cơ . Để có độ chính xác thì tốc độ của động cơ phải
bằng một hằng số, tốc độ này không phụ thuộc vào điện áp cung cấp của nguồn mà
phụ thuộc thang đặt độ sâu trên máy, thang đặt độ sâu càng lớn thì tốc độ quay càng
nhỏ và ngợc lại nhng phải là hằng số trong thang đó. Nhng trong thực tế nguồn cung
cấp bên ngoài vào động cơ luôn thay đổi do vậy tốc độ động cơ thay đổi. Ngày nay ngời ta dùng bộ ổn áp điện để tự động điều chỉnh do vậy điện áp vào động cơ luôn ổn
định do đó sai số này bị loại bỏ.
*Sai số vạch số không.
Tại thời điểm phát sóng đo sâu, về mặt nguyên lý thì kim chỉ thị phải đặt ở đúng
vị trí On; đối với máy chỉ thị hình thì gốc của vệt sáng phải ứng với vị trí 0 mét. Nh ng
thực tế thì kim ghi hoặc gốc của vệt quét nằm ở vị trí 0 mét nếu máy phát phát sớm
hđ = ht
ht
ht
hđ
hđ = ht + h
Đáy biển
Khi tàu không lắc
h
Khi tàu lắc
hoặc nằm dới vạch 0 mét nếu máy phát phát muộn. Cả
2 trờng hợp trên đều dẫn tới sai số. Để giảm sai số này
thì ngời ta điều chỉnh kim chỉ thị của máy đo lúc máy
thu bắt đầu hoạt động.
c) Nguyên nhân gây ra độ sâu hmin.
Bất kỳ máy đo sâu nào cũng có một độ sâu tối
thiểu, nhỏ hơn độ sâu này thì máy đo sâu không đo đợc.
Đối với máy đo sâu dùng 2 màn thu phát độc lập:
đkt 43 ĐH3 2006
A
2
ht
h
Đáy biển
L
hđ
C
D
Đáy biển
hmin
14
Máy điện
hmin >
lại.
L
2 tg
2
L
2 tg
: góc mở của búp phát, tần số càng cao thì càng bé nên hmin càng tăng và ngợc
L: khoảng cách giữa hai màn thu phát, L càng lớn thì hmin càng tăng.
Đối với màn dao động thu phát kép: khi máy đo sâu phát hết 1 xung thì mới
chuyển sang thu tín hiệu trở về.
hmin c
(
x
+ q )
2
x: chiều rộng của một xung phát.
q: độ ỳ của bộ chuyển mạch giữa thiết bị phát và thiết bị thu.
Giá trị độ sâu tối thiểu hmin của máy đo sâu đặt trên tàu có giá trị khác nhau, thông
thờng hmin=0,1ữ0,3m
Câu 11: Cơ sở lý thuyết và nguyên lý hoạt động của máy đo tốc độ bằng cảm ứng
điện từ, các sai số.
1) Nguyên lý hoạt động.
Hoạt động của tốc độ kế này dựa trên sơ đồ sau đây: bộ phận nhạy cảm của tốc độ
kế là một hình trụ đáy elip bằng đồng thau nhô ra dới đáy tàu. phía trong của hình trụ 1
có gắn một thanh xolenôit 3 xung quanh có quấn hai cuộn dây: cuộn chính và cuộn
cân bằng k, dòng điện xoay chiều đi qua cuộn . Nhờ vậy mà xung quanh thanh
xolenôit hình thành một điện từ trờng mạnh. vì rằng bộ phận nhạy cảm tiếp xúc với nớc ngoài mạn tàu là chất dẫn điện nên giữa các cực điện 2 ở mặt ngoài ống hình trụ sẽ
hình thành vòng dẫn điện 4. nếu nh cuộn dây có điện thì theo định luật cảm ứng
Faraday thì trong vòng dẫn điện có sức điện động bằng .
Giả sử rằng vòng dẫn điện và từ thông không chuyển động, lúc đó:
= 0 =
d
dt
Trong lúc đó từ thông lại tỷ lệ với độ cảm ứng từ B nghĩa là:
= B.Q = Q.Bm . sin t
Trong đó:
Q: thiết diện của mặt xoay mà từ thông xuyên qua.
: tần số dòng điện cung cấp.
Nh vậy, vì là hàm số của thời gian nên trong trờng hợp ta xét thì sức điện động
sinh ra trong vòng 4 sẽ là:
0 = Bm .Q cos t
(8-13)
Bây giờ ta giả thiết rằng xolenoit cũng chuyển động với tàu với tốc độ v c, lúc đó
trong vòng sẽ sinh ra sức điện động phụ thêm:
đkt 43 ĐH3 2006
15
Máy điện
v = vc B dl
Trong đó: l là chiều dài của vòng.
Gọi khoảng cách giữa 2 cực là 2b ta sẽ có:
v = 2vc .Bm sin t dl
(8-14)
b
Nh vậy, trong trờng hợp chung thì sức điện động trong vòng đợc xác định bởi biểu
thức:
= 0 +0
Thành phần 0 không phụ thuộc vào vc và có thể xem nh nhiễu loạn số không. Thờng thì 0 đợc bù trừ bằng cách đa vào cuộn k một điện áp xoay chiều và pha tơng
ứng. Nếu nh việc bù trừ đợc thực hiện thì từ biểu thức (8-14) ta thấy phơng trình của
tốc độ kế sẽ có dạng:
vc = K . v
(8-15)
1
Trong đó: K = Bm sin t dl
b
2
2) Sai số của tốc độ kế.
a) ảnh hởng của tàu lắc: tốc độ kế cảm ứng có độ nhạy rất cao, vì vậy kim chỉ tốc độ
lúc tàu lắc có thể dao động với biên độ từ 0,1ữ1NM. Nh vậy, ta có thể không đọc đợc
trị số tốc độ một cách chính xác. Có thể khử sai số bằng cách lắp thêm bộ phận làm
thay đổi từ trờng đồng bộ với tàu lắc.
b) ảnh hởng của vị trí đặt bộ phận nhạy cảm: độ chính xác của tốc độ kế phụ thuộc
nhiều vào vị trí đặt bộ phận nhạy cảm. trớc hết là có lớp nớc chuyển động, lớp nớc này
có chiều dày thay đổi dọc theo vỏ tàu. Sau nữa là do trờng tốc độ các phân tử sinh ra
bất thần. Ngoài ra, sự phân bố từ cảm B quanh bộ phận nhạy cảm không đồng đều
theo chiều dọc của tàu và nó mang tính chất phức tạp, khó phân tích. Những hiện tợng
đột biến trên làm sinh ra sai số trong chỉ số tốc độ kế đo đợc vđo và nó sẽ khác với tốc
độ vc của tàu. quan hệ giữa vđo và vc kà không tuyến tính. Để khắc phục sai sót không
tuyến tính đó trong máy tốc độ kế có bộ phận hiệu chỉnh riêng mà số hiệu chỉnh của
nó đợc xác định bằng thực nghiệm trên đờng đo.
c) Sai số bình phơng: để tránh sự cực hó tự do của các cực điện, trong sơ đồ của tốc độ
kế cần phải tránh dùng từ trờng một chiều. Mặt khác, khi dùng điện từ trờng thì do có
quá trình tự cảm ứng xảy ra nên trong mạch sẽ sinh ra sức điện động vô ích mà ta gọi
là nhiễu bậc hai. Nghiên cứu kỹ hiện tợng này ta thấy rằng, nhiễu bậc hai không phụ
thuộc vào tốc độ tàu vc, nó lệch pha với điện áp hữu ích một góc 900 còn về biên độ
thì nó thờng lớn hơn tín hiệu hữu ích. Kết quả là ở mạch ra của bộ phận nhạy cảm sẽ
sinh ra điện áp:
Trong đó:
U = U c + U n = k1 sin t + k 2 cos t
(8-18)
k1=f(vc,)
k1
đkt 43 ĐH3 2006
16
Máy điện
Tốc độ kế cảm ứng đợc dùng trên các tàu vận tải biển có thể cho pép ta đo đợc tốc
+
K
-
Th ớc thang
độ sâu
Cam phát
Máy phát
Màn phát
Giảm tốc
Màn thu
Động cơ
Khuyếch
đại
Đáy biển
độ của tàu trong giới hạn từ 0,5ữ25kts với độ chính xác 0,15ữ0,2kts.
Câu 12: Sơ đồ khối của máy đo sâu hồi âm dùng bút ghi di động.
Băng giấy và bút tự ghi: băng giấy của máy đo sâu có 2 loại: giấy hoá điện và
giấy nhiệt điện, có loại kẻ ô và loại không kẻ ô; kim ghi dẫn điện chạy trên băng giấy,
nếu có dòng điện phóng qua kim, xuyên qua băng giấy về nguồn kín mạch thì băng
giấy này sẽ cháy và để lại vết đen.
Cam phát: làm nhiệm vụ đóng tiếp điểm điều khiển máy phát, gồm các loại: cam
phát từ và cam phát cơ.
Máy phát: làm nhiệm vụ tạo xung điện áp cao cần thiết, theo tính toán thông thờng từ 1000ữ1500V và xung điện này đợc điều chỉnh thông qua cam phát, khi mấu
cam này ở vị trí bất kỳ thì dòng điện một chiều đến máy phát hở mạch, máy phát đợc
nạp điện qua tụ điện tích năng, khi cam phát đóng mạch thì máy phát phát điện qua
màng phát tạo ra sóng siêu âm.
Màn phát: làm nhiện vụ phát xung siêu âm xuống đáy biển, màn thu làm nhiệm
vụ thu sóng siêu âm phản xạ trở về.
Bộ khuyếch đại: khuyếch đại điện áp đa vào kim ghi để ghi nhận độ sâu.
đkt 43 ĐH3 2006
17
Máy điện
Câu 13: Sử dụng và điều chỉnh máy lái HOKUSHIN ips-2b.
a) Những lu ý trớc khi khởi động máy lái.
Trớc khi thao tác bật máy lái ta phải xem xét kỹ và thực hiện các động tác sau đây:
Xem xét tất cả các cầu chì và khẳng định nguồn cung cấp của tàu.
Làm đồng bộ tất cả la bàn phản ảnh với la bàn chính.
Nếu hệ thống truyền động quay bánh lái có 2 bộ N01 và N02 thì trớc khi khởi
động máy lái phải quyết định sử dụng hệ thống nào và báo cho buồng máy biết để
chuẩn bị sẵn sàng cho hệ thống đó làm việc.
Khẳng định rằng nguồn cung cấp cho cơ cấu quay bánh lái bằng đèn Piloit
Lamp ở trên trạm điều khiển. Nếu là hệ thống điện thuỷ lực thì sau khi khẳng địn rằng
công tắc chính Main Switch của trạm điều khiển ở vị trí Off thì phải bật công tắc
nguồn Power Switch của hộp nguồn ở vị trí On.
Sau khi thực hiện các động tác trên kiểm tra công tắc lựa chọn chế độ lái và đa
về vị trí lái tay.
b) Chế độ lái tay.
Khi sử dụng chế độ lái tay phải thực hiện các động tác sau:
Đa công tắc chọn chế độ về vị trí lái tay (HAND).
Xoay vôlăng cho kim chỉ thị góc lái trên thang chỉ thị về vị trí 0.
Bật công tắc chính Main Switch về vị trí On.
Thực hiện quay vôlăng kết hợp góc quay trên thớc chỉ thị lái và đồng hồ phản
ảnh góc bẻ lái, ở chế độ lái tay ta có thể sử dụng quay bánh lái từ 350 sang 350 trái.
c) Chế độ lái tự động (Auto Steering).
Sau khi tàu đã ổn định trên hớng đi mong muốn ở chế độ lái tay hay lái cần thì ta
mới chuyển sang chế độ lái tự động theo các bớc sau:
Khẳng định rằng trên mặt phản ảnh la bàn của trạm điều khiển hớng đi của tàu
đã đợc đặt theo đúng hớng đi mong muốn. Điều đó có nghĩa là khi đặt hớng đi trùng
với mặt phẳng trục dọc của tàu ở hớng đi mong muốn. Nếu kim chỉ hớng đi cha trùng
thì ta dùng núm đặt hớng đi xoay cho trùng.
Để núm thời tiết ở vị trí thích hợp theo điều kiện của biển lúc đó.
Cả 2 núm điều chỉnh tỉ lệ bẻ lái và góc bẻ lái phải đợc điều chỉnh ở vị trí tốt
nhất theo tải trọng tàu, hai núm này không phải thay đổi thờng xuyên.
Trong trờng hợp máy lái có đặt công tắc đặt báo động hớng thì đặt công tắc ở
vị trí 40 hoặc 80 tuỳ tình hình thời tiết.
Đặt công tắc lựa chọn chế độ lái về vị trí Auto, lúc náy con tàu sẽ tự động ổn
định trên hớng đi đã đặt.
Thay đổi hớng đi của tàu khi đang ở chế độ lái tự động.
Khi đang ở chế độ lái tự động nếu cần thiết phải thay đổi hớng đi của tàu ta chỉ việc
ấn xuống và xoay núm đặt hớng đi kết hợp với việc quan sát kim đặt hớng và mặt phản
ảnh la bàn, cho kim đặt hớng đi thay đổi góc từ 50 đến 100 một, dần dần về tới hớng đi
mới theo yêu cầu.
ở chế độ chuyển hớng trong lái tự động cần chú ý không nên chuyển hớng lớn hơn
150 một lúc vì làm nh vậy sẽ dẫn đến quá tải máy lái và còi báo động lệch hớng lớn sẽ
kêu.
d) Thay đổi chế độ lái tự động sang chế độ lái tay.
đkt 43 ĐH3 2006
18
Máy điện
Khi đang ở chế độ tự động mà muốn chuyển sang lái tay thì trớc hết phải dùng
vôlăng để xoay đa kim chỉ thị góc lái trên thớc chỉ thị về vị trí 0, sau đó vặn công tắc
lựa chọn chế độ lái từ vị trí Auto sang Hand và sử dụng vôlăng xoay bánh lái điều
khiển tàu.
e) Chế độ lái không truy theo (Lever, Non follow up lever).
Chế độ lái không truy theo có thể đợc điều khiển ngay ở trạm điều khiển bằng cách
bật công tắc chế độ lái về vị trí lái Lever và sử dụng cần Lever để điều khiển bánh lái
hoặc bật công tắc nguồn chính về vị trí Non follow up sau đó dùng cần Lever để điều
khiển bánh lái tuỳ theo cách bố trí của máy lái.
ở chế độ này khi ta bẻ cần Lever về bên phải hay bên trái thì bánh lái sẽ quay sang
phải hay sang trái, khi ta nhả tay thì cần Lever sẽ về vị trí trung gian và bánh lái ở
nguyên vị trí đã đặt. Nếu muốn đa bánh lái về 0 ta phải bẻ cần Lever về phía ngợc lại.
Để quan sát đợc góc bẻ lái ta phải bẻ cần Lever kết hợp với việc quan sát góc của
bánh lái trên mặt phản ảnh góc lái mà điều khiển cho đúng với góc lái yêu cầu.
f) Chế độ lái điều khiển từ xa.
Chế độ lái điều khiển từ xa điều khiển tơng tự nh lái tay, ta chỉ việc xoay núm điều
khiển về vị trí 0, vặn công tắc lựa chọn chế độ lái về lái điều khiển từ xa, cắm ổ cắm
của bộ điều khiển từ xa vào hộp nối điều khiển từ xa.
Dùng núm xoay trên bộ điều khiển để quay bánh lái.
Câu 14: Nguyên lý đo góc dạt và tốc độ tàu bằng cảm ứng điện từ, độ chính xác
của máy.
1) Đo tốc độ và góc dạt.
Hãy khảo sát một sơ đồ đơn giản mà không làm mất mọi tính năng của tốc độ kế.
Hãy giả thiết rằng cấu trúc này không phải có một cặp cực mà có 2 cặp cực (1,3 và 2,4)
cũng giả thiết rằng tàu có độ dạt là . Với điều kiện đó thì thành phần của vc không
chỉ có v y mà còn có cả thành phần nằm ngang v x . Vì vậy điện áp U1 và U2 trên các cực
tơng ứng sẽ là kết quả tác dụng tổng hợp của tốc độ v y và vx và có thể biểu thị bằng các
biểu thức sau:
U 1 = vc ( K1 cos + K 2 cos )
U 2 = vc ( K1 cos K 2 cos )
Từ đó:
U 1 + U 2 = 2vc K1 cos
U 1 U 2 = 2vc K 2 cos
(8-16)
Nếu nh (8-16) lấy bình phơng lên sau đó cộng lại thì ta đợc môđun của vc đối với
tốc độ tàu, còn tỷ lệ giữa chúng sẽ xác định độ dạt gió dới ky tàu. Kết quả sau khi
biến đổi ta sẽ có:
1
U + U 2 U U 2 2
2
1
+ 2
vc = 1
2
K
2
K
1
2
K (U U 2 )
= arctg 2 1
(
)
K
U
+
U
1
1
2
(8-17)
Nh vậy, tốc độ kế cảm ứng có thể đo đợc tốc độ toàn phần vc của tàu đối với nớc.
2) Sai số của tốc độ kế.
đkt 43 ĐH3 2006
19
Máy điện
a) ảnh hởng của tàu lắc: tốc độ kế cảm ứng có độ nhạy rất cao, vì vậy kim chỉ tốc độ
lúc tàu lắc có thể dao động với biên độ từ 0,1ữ1NM. Nh vậy, ta có thể không đọc đợc
trị số tốc độ một cách chính xác. Có thể khử sai số bằng cách lắp thêm bộ phận làm
thay đổi từ trờng đồng bộ với tàu lắc.
b) ảnh hởng của vị trí đặt bộ phận nhạy cảm: độ chính xác của tốc độ kế phụ thuộc
nhiều vào vị trí đặt bộ phận nhạy cảm. trớc hết là có lớp nớc chuyển động, lớp nớc này
có chiều dày thay đổi dọc theo vỏ tàu. Sau nữa là do trờng tốc độ các phân tử sinh ra
bất thần. Ngoài ra, sự phân bố từ cảm B quanh bộ phận nhạy cảm không đồng đều
theo chiều dọc của tàu và nó mang tính chất phức tạp, khó phân tích. Những hiện tợng
đột biến trên làm sinh ra sai số trong chỉ số tốc độ kế đo đợc vđo và nó sẽ khác với tốc
độ vc của tàu. quan hệ giữa vđo và vc kà không tuyến tính. Để khắc phục sai sót không
tuyến tính đó trong máy tốc độ kế có bộ phận hiệu chỉnh riêng mà số hiệu chỉnh của
nó đợc xác định bằng thực nghiệm trên đờng đo.
c) Sai số bình phơng: để tránh sự cực hó tự do của các cực điện, trong sơ đồ của tốc độ
kế cần phải tránh dùng từ trờng một chiều. Mặt khác, khi dùng điện từ trờng thì do có
quá trình tự cảm ứng xảy ra nên trong mạch sẽ sinh ra sức điện động vô ích mà ta gọi
là nhiễu bậc hai. Nghiên cứu kỹ hiện tợng này ta thấy rằng, nhiễu bậc hai không phụ
thuộc vào tốc độ tàu vc, nó lệch pha với điện áp hữu ích một góc 900 còn về biên độ
thì nó thờng lớn hơn tín hiệu hữu ích. Kết quả là ở mạch ra của bộ phận nhạy cảm sẽ
sinh ra điện áp:
U = U c + U n = k1 sin t + k 2 cos t
(8-18)
Trong đó:
k1=f(vc,)
k1
Tốc độ kế cảm ứng đợc dùng trên các tàu vận tải biển có thể cho pép ta đo đợc tốc độ
của tàu trong giới hạn từ 0,5ữ25kts với độ chính xác 0,15ữ0,2kts.
Câu 15: Sử dụng máy đo sâu FURUNO FE-600, các sai số khi sử dụng.
1) Các núm nút trên máy và cách sử dụng.
- Nguồn: công tắc này có 2 vị trí ON và OFF, ON là vị trí cấp nguồn cho máy còn
OFF là ngát nguồn cấp cho máy. Trớc khi bật công tắc này sang ON cần lu ý rằng cáp
dầu đã đợc nối với máy ghi, nếu cha nối thì có thể gây nên h hỏng ở mạch điện thu
phát.
- Thang đo sâu: việc chọn thang đo sâu đợc thực hiện nhờ công tắc này, có các
thang sau:
A
B
C
1
0 - 40
20 - 60
40 - 80
2
0 - 80
40 - 120
80 - 160
3
0 - 160
80 - 240
160 - 320
Khi chọn thang đo sâu ta chỉ việc xoay núm này để mũi tên trên núm chỉ vào
thang định chọn là đợc.
- Đánh dấu: ấn nút này vẽ lên một đờng thẳng trên giấy ghi, nó đợc sử dụng để
kiểm tra tình trạng của dây Curoa hoặc bút ghi và cũng để xem xét bất kỳ một đặc tính
nào trong khi hoạt động.
- Khuyếch đại: việc thay đổi khuyếch đại đợc điều khiển bởi núm này, xoay theo
chiều kim đồng hồ sẽ nhận đợc tín hiệu rõ nét, dễ nhìn.
đkt 43 ĐH3 2006
20
Máy điện
- Vạch trắng: xoay núm này sẽ vẽ lên một đờng trắng xuất hiện ngay phía dới đờng viền đáy biển. Chức năng của nó là để phân biệt ảnh đáy biển và ảnh các vật nhỏ
lơ lửng và không liên tục nằm giữa đáy tàu và đáy biển. Khi tắt thì xoay hết trái.
- Tốc độ băng giấy: đợc tính toán trớc và đợc điều khiển bởi việc xoay núm này
từ trái qua phải, khi xoay nó thay đổi từ 5 - 30mm/min.
- Điều chỉnh công suất: công suất của đầu thu phát có thể điều chỉnh giảm đi bằng
cách xoay công tắc này từ vị trí B (125W) sang vị trí A (10W). Hầu hết các trờng hợp
ngời ta để ở vị trí B nhằm dò tìm tất cả các mục tiêu, thậm chí ngay cả ở những vùng nớc nông. Trong trờng hợp ảnh của mục tiêu bị đen rất nhiều và việc nhận biết mục tiêu
gặp rất nhiều khó khăn nếu công tắc ở vị trí cực đại thì làm giảm theo cách trên. Điều
này cũng có lợi là làm giảm giao thoa khi có náy đo sâu khác cùng hoạt động.
- Chiếu sáng mặt máy: khi cần chiếu sáng mặt máy thì bật công tắc này sang ON.
- Điều chỉnh vạch số không độ sâu: khi vạch số không độ sâu lệch khỏi số 0 trên
thang đo thì có thể hiệu chỉnh nó bằng núm điều chỉnh vạch số 0, để làm điều này ngời
ta thực hiện nh sau:
+ Tháo mặt trớc bằng cách vặn ốc vít cố định mặt này.
+ Vặn lỏng ốc giữ núm điều chỉnh vạch số 0 bằng tay và dịch chuyển cần này
tới khi vạch đánh dấu vị trí 0 trùng với số 0 trên thang đo.
+ Vặn ốc giữ cần và lắp mặt lại nh trớc.
*Chú ý: Vạch số 0 có thể bị dịch chuyển tới nửa độ rộng của giấy ghi chỉ ở
những thang đo cơ bản bắt đầu từ số 0. Đặc điểm này giúp ta có thể sử dụng giấy ghi
nhiều lần cũng nh đo đợc độ sâu của nớc tính từ bề nặt. Khi sử dụng loại giấy đã dùng
phải cuộn chặt lại trên trục cuốn giấy bằng tay sau đó lắp lại.
2) Trình tự đa máy vào hoạt động.
a) Chuẩn bị.
- Kiểm tra tình trạng chung của máy bằng mắt thờng, nếu phát hiện có điều gì bất
thờng phải khắc phục ngay.
- Công tắc nguồn ở vị trí tắt.
- Các núm Gain, White line, Paper speed ở vị trí hết trái.
- Công tắc thang độ sâu ở vị trí thang đo nhỏ nhất.
- Công tắc độ sáng sang vị trí ON.
- Kiểm tra tình trạng băng giấy, nếu cần thiết phải thay thế.
- Các núm khác giữ nguyên hiện trạng.
b) Đa máy vào hoạt động.
- Bật công tắc nguồn từ OFF sang ON.
- Bật công tắc thang đô sâu về thang đo thích hợp.
- Vặn Gain theo chiều kim đồng hồ tới khi bắt đầu xuất hiện nhiễu trên giấy ghi,
sua đó vặn ngợc chiều kim đồng hồ một chút.
- Nếu vạch số 0 bị lệnh khỏi vị trí 0 trên thang đo thì phải điều chỉnh lại.
- Nếu cần phân biệt ảnh của đáy biển với ảnh của các mục tiêu nhỏ, lơ lửng và
không liên tục thì tăng dần núm White line theo chiều kim đồng hồ cho đến khi xuất
hiện một đờng trắng dọc theo đờng viền của ảnh đáy biển. Nếu không cần thiết thì để
núm này ở hết trái.
- Điều chỉnh tốc độ băng giấy cho phù hợp với yêu cầu sử dụng.
- ấn nút đánh dấu nếu cần.
- Giảm công suất nếu cần.
c) Tắt máy.
đkt 43 ĐH3 2006
21
Máy điện
- Giảm nút Gain, White line, Paper speed hết trái.
- Công tắc nguồn để ở vị trí OFF.
- Công tắc thang đo sâu ở vị trí nhỏ nhất.
3) Bảo quản và bảo dỡng.
- Trong quá trình khai thác phải thờng xuyên kiểm tra giấy ghi, nếu thấy gần hết
hoặc không đảm bảo thì phải thay ngay.
- Khi kim ghi bị mòn và trở nên ngắn sẽ làm giảm chất lợng ghi. Khi đó ta phải
thay thế kim ghi. Trong trờng hợp thay thế kim ghi thì để giấy khác lên trên giấy ghi và
quay Curoa ghi 2-3 vòng để đầu bút ghi tròn lại.
- Để kéo dài tuổi thọ của máy thì cần thiết phải bảo dỡng và kiểm tra máy thờng
xuyên, các chỗ nối ở các đầu giắc cắm phải đợc giữ sạch và chặt.
- Giấy khô nhạy cảm điện đợc sử dụng trong máy này nên bột Cacbon có thể vơng
lên các bộ phận bên trong xung quanh Curoa ghi. Quét sạch hết bụi than bằng chổi để
tránh h hỏng có thể xảy ra. Khi lau chùi mở nắp trớc về phía mình sau khi mở chốt giữ
và giây treo rồi quét sạch bột than. Lau chùi thờng xuyên bằng vải nhúng nớc ngọt đối
với mặt trớc. Không sử dụng các loại hoá chất vì có thể gây ra những thay đổi mang
tính chất hoá học đối với mặt máy.
hđ = ht
ht
ht
hđ
hđ = ht + h
Đáy biển
h
Khi tàu lắc
Khi tàu không lắc
- Khi cuốn giấy không chuyển động trơn tru hay có tiếng động lạ thì tháo móc
giây treo và kiểm tra sự ăn khớp giữa các bánh râng, nếu cần thiết thì bôi trơn.
- Kiểm tra bảo dỡng mặt ngoài của màng dao động khi tàu lên đà.
4) Các sai số của máy đo sâu hồi âm.
*Sai số do tốc độ truyền lan của sóng âm trong môi trờng nớc biển.
Do nớc biển là một môi trờng không đồng nhất nên tốc độ của sóng âm trong môi
trờng nớc biển là không đều nhau. Thông thờng ta lấy tôc độ của sóng âm trong môi trờng nớc biển là c=1500m/s.
*Sai số đờng cơ bản.
Đối với màn dao động thu phát độc lập:
2
2
t
t l
h = c h c
2
2 2
ở độ sâu lớn thì sai số này không đáng kể nên có thể bỏ qua.
*Sai số do tàu lắc ngang.
đkt 43 ĐH3 2006
22
*Sai số do đáy biển nghiêng.
Giả sử >:
Máy điện
h = AD AC = ht hd
ht =
hd
cos
1
h = hd
1 = hd ( sec 1)
cos
Qua phân tích công thức trên ta thấy rằng ở trong máy đo sâu hiện nay sai số h sẽ
không ảnh hởng đến độ sâu đo đợc nếu nh <80, góc mở búp phát <300.
*Sai số do tốc độ động cơ điều khiển thiết bị phát.
Trong máy đo sâu ngời ta dùng một động cơ điện quay cam điều khiển phát tín
hiệu, có thể là cam từ hoặc cam cơ . Để có độ chính xác thì tốc độ của động cơ phải
bằng một hằng số, tốc độ này không phụ thuộc vào điện áp cung cấp của nguồn mà
phụ thuộc thang đặt độ sâu trên máy, thang đặt độ sâu càng lớn thì tốc độ quay càng
nhỏ và ngợc lại nhng phải là hằng số trong thang đó. Nhng trong thực tế nguồn cung
cấp bên ngoài vào động cơ luôn thay đổi do vậy tốc độ động cơ thay đổi. Ngày nay ngời ta dùng bộ ổn áp điện để tự động điều chỉnh do vậy điện áp vào động cơ luôn ổn
định do đó sai số này bị loại bỏ.
*Sai số vạch số không.
Tại thời điểm phát sóng đo sâu, về mặt nguyên lý thì kim chỉ thị phải đặt ở đúng
vị trí On; đối với máy chỉ thị hình thì gốc của vệt sáng phải ứng với vị trí 0 mét. Nh ng
thực tế thì kim ghi hoặc gốc của vệt quét nằm ở vị trí 0 mét nếu máy phát phát sớm
hoặc nằm dới vạch 0 mét nếu máy phát phát muộn. Cả 2 trờng hợp trên đều dẫn tới sai
số. Để giảm sai số này thì ngời ta điều chỉnh kim chỉ thị của máy đo lúc máy thu bắt
đầu hoạt động.
Câu 16: Các sai số của máy đo sâu hồi âm, phơng pháp làm giảm khi đo sâu, điều
chỉnh cơ bản của máy đo sâu.
1) các sai số của máy đo sâu hồi âm.
*Sai số do tốc độ truyền lan của sóng âm trong môi trờng nớc biển.
Do nớc biển là một môi trờng không đồng nhất nên tốc độ của sóng âm trong môi
trờng nớc biển là không đều nhau. Thông thờng ta lấy
tôc độ của sóng âm trong môi trờng nớc biển là
c=1500m/s.
*Sai số đờng cơ bản.
A
Đối với màn dao động thu phát độc lập:
2
2
t
t l
h = c h c
2
2 2
2
ht
h
hđ
C
D
Đáy biển
đkt 43 ĐH3 2006
23
Máy điện
ở độ sâu lớn thì sai số này không đáng kể nên có
thể bỏ qua.
*Sai số do tàu lắc ngang.
*Sai số do đáy biển nghiêng.
Giả sử >:
A
h = AD AC = ht hd
ht =
hd
cos
2
ht
1
h = hd
1 = hd ( sec 1)
cos
hđ
h
C
D
Qua phân tích công thức trên ta thấy rằng ở trong
máy đo sâu hiện nay sai số h sẽ không ảnh hởng đến Đáy biển
độ sâu đo đợc nếu nh <80, góc mở búp phát <300.
*Sai số do tốc độ động cơ điều khiển thiết bị phát.
Trong máy đo sâu ngời ta dùng một động cơ điện quay cam điều khiển phát tín
hiệu, có thể là cam từ hoặc cam cơ . Để có độ chính xác thì tốc độ của động cơ phải
bằng một hằng số, tốc độ này không phụ thuộc vào điện áp cung cấp của nguồn mà
phụ thuộc thang đặt độ sâu trên máy, thang đặt độ sâu càng lớn thì tốc độ quay càng
nhỏ và ngợc lại nhng phải là hằng số trong thang đó. Nhng trong thực tế nguồn cung
cấp bên ngoài vào động cơ luôn thay đổi do vậy tốc độ động cơ thay đổi. Ngày nay ngời ta dùng bộ ổn áp điện để tự động điều chỉnh do vậy điện áp vào động cơ luôn ổn
định do đó sai số này bị loại bỏ.
*Sai số vạch số không.
Tại thời điểm phát sóng đo sâu, về mặt nguyên lý thì kim chỉ thị phải đặt ở đúng
vị trí On; đối với máy chỉ thị hình thì gốc của vệt sáng phải ứng với vị trí 0 mét. Nh ng
thực tế thì kim ghi hoặc gốc của vệt quét nằm ở vị trí 0 mét nếu máy phát phát sớm
hoặc nằm dới vạch 0 mét nếu máy phát phát muộn. Cả 2 trờng hợp trên đều dẫn tới sai
số. Để giảm sai số này thì ngời ta điều chỉnh kim chỉ thị của máy đo lúc máy thu bắt
đầu hoạt động.
2) Điều chỉnh cơ bản của máy đo sâu.
Câu 17: Sơ đồ khối tổng quát của máy lái tự động, chức năng các khối, vị trí lắp
đặt trên tàu.
a) Trạm điều khiển.
hđ = ht
ht
ht
hđ
Đáy biển
Khi tàu không lắc
hđ = h t + h
h
Khi tàu lắc
đkt 43 ĐH3 2006
24
Máy điện
Trạm
điều
khiển
Bộ cấp nguồn
cho môtơ lái
Hộp đấu
dây
Két dầu
thuỷ lực
Thiết bị
bẻ lái
Bánh lái
Trạm điều khiển là một khối hình trụ đợc lắp đặt ngay trong buồng lái, nằm trong
mặt phẳng trục dọc của tàu tại vị trí thuận tiện cho việc quan sát phía trớc và 2 bên
mạn khi đứng điều khiển trạm, chức năng của trạm là điều khiển hớng đi của tàu thông
qua các chế độ lái: lái tay (HAND), lái tự động (AUTO), lái cần (LEVER hoặc NON
FOLLOW UP), lái từ xa (REMOTE).
Trên trạm điều khiển ta có thể dùng công tắc chức năng (Function Switch) để
chuyển đổi các chế độ lái khác nhau.
Lái tay: đợc sử dụng khi tàu vào luồng, cập cầu hoặc rời cầu, thả kéo neo, tránh va
hoặc khi tàu hành trình trong khu vực có nhiều chớng ngại vật hàng hải.
Lái tự động: đợc sử dụng khi tàu hành trình trong khu vực có ít chớng ngại vật
hàng hải.
Lái từ xa: sỹ quan trực ca đứng ở ngoài cánh gà buồng lái trực tiếp điều khiển tàu
mà không cần vào buồng lái.
Lái cần: đợc dùng trong trờng hợp khi các chế độ lái tay và lái tự động bị sự cố, ta
chuyển công tắc chức năng sang vị trí LEVER (NON FOLLOW UP) và dùng cần để
điều khiển.
Bên trong trạm điều khiển có nhiều bộ phận quan trọng của hệ thống la bàn con
quay và hệ thống điều khiển tự động lái, thiết bị phát định hớng cho các la bàn phản
ảnh và tín hiệu phát xuống buồng máy lái đều đợc lắp ở đây. Trên trạm điều khiển còn
đợc lắp đặt các núm nút nh: công tắc nguồn, công tắc chức năng, núm đặt hớng, núm
điều chỉnh thời tiết, núm điều chỉnh tốc độ bẻ lái, núm điều chỉnh góc bẻ lái, đèn chiếu
sáng, đèn báo động, còi báo động.
b) Thiết bị bẻ lái (Steering gear).
Gồm 2 môtơ điện lai bơm thuỷ lực, hệ thống ống dẫn dầu thuỷ lực, các van
chuyển hớng thay đổi chế độ lái, 2 piston điều khiển trục bánh lái. Ngoài ra ở đây còn
gắn vôlăng hoặc các cần lái để điều khiển trực tiếp khi trạm điều khiển bị sự cố.
Thiết bị bẻ lái đợc đặt ở buồng riêng phía cuối tàu gần bánh lái. Thiết bị này do
phó 2 quản lý, đợc bảo quản và sửa chữa bởi ngành máy và đợc kiểm tra hàng ngày.
Việc tra dầu mỡ, vệ sinh đợc thực hiện bởi thuỷ thủ đi ca và phải có nhật ký ghi chép
riêng.
c) Két dầu thuỷ lực: cung cấp dầu thuỷ lực cho bơm đẩy trục bánh lái.
d) Bộ cấp nguồn cho môtơ lái.
e) Bánh lái: là thiết bị dùng để giữ cho tàu chuyển động trên hớng cố định hoặc thay
đổi hớng đi của tàu. Bánh lái có nhiều loại: loại thờng, loại bù trừ, loại bán bù trừ. Diện
tích của bánh lái phụ thuộc tải trọng của tàu.
đkt 43 ĐH3 2006
25
