技术领域
[0001] 本
发明涉及航海仪器，特别涉及一种用于指示方向的磁罗经。技术背景
[0002] 现有的磁罗经，为了增加罗盘浮室的
稳定性、减小其与轴针间的
摩擦力，都会在封闭的罗经盆内充满罗经液。由于罗经盆材质与罗经液的
热膨胀系数不同，因此在环境
温度发生变化时，二者的体积变化也不同。当罗经盆体积增量大于罗经液体积增量时，封闭的罗经盆腔体内会形成
真空，导致罗经液
蒸发，产生气泡，影响罗经工作
精度；反之，当罗经液体积增量大于罗经盆体积增量时，罗经盆内压力增加，对罗经盆构件及密封均产生不良影响。为了解决上述问题，人们设计了多种解决方案。其一是双室结构，即将罗经盆分为上下室，上下室之间用毛细管连通，上室安放罗盘并充满罗经液，下室也装有罗经液，但并不装满而保留一部分空气。当
环境温度升高时，上室液体膨胀，一部分罗经液通过毛细管流到下室，使盆体不至于被胀裂。当环境温度下降时，上室液体收缩出现空隙，下室又通过毛细管向上室补充一部分液体，以免上室出现气泡。这种解决方案是行之有效的，但是产品结构复杂，使用维护工作量大，且制造成本高。常见的另一种解决方案是单室磁罗经，即罗经盆仅有一室，但在盆底设置
波形膜片或弹性伸缩腔，以补偿由于温度变化导致的罗经液与罗经盆体积变化，避免气泡和胀盆的发生。这种方案也是有效的，但对于制造工艺有较高要求，产品制造
费用也比较高。
专利公告号CN2620248Y公开的《自动充液排气罗盘》，是采用双层罗经盆结构，并在内层罗经盆
侧壁上开排气进液孔，试图将内罗经盆中产生的气泡，通过该孔排至外层罗经盆。但在实际操作中，气泡很难对准并通过该排气进液孔，因此实际使用困难；
目前已经授权的中国专利200510036091.5《自动充液排气磁罗经》，改进了上述方案，将内层罗经盆做成漏斗状，并将排气进液孔开设在漏斗的顶尖部位，解决了排气困难的问题。但是该发明结构比较复杂，且无法应用在已经定型生产的现有磁罗经产品上。另外，该发明主要着眼于罗经盆内出现气泡之后，如何排除气泡，并未从原理上解决罗经内气泡产生的原因。
发明内容
[0003] 本发明的目的，是要提供一种结构简单、制造容易，同时又可以自动补偿罗经盆及罗经液因温度变化导致的体积增量差，避免罗经液气泡对罗盘工作的干扰，以及罗经液膨胀导致的罗经故障。并且，本着节约资源，降低成本的原则，本发明拟提供一种可以应用于现有定型充液磁罗经产品的技术改进方案，以在对现有产品做最小改动的条件下，实现排除和避免罗经液气泡的功能。
[0004] 本发明的磁罗经基本结构与现有单室充液磁罗经基本相同，包括罗经玻璃、
法兰、玻璃密封垫、罗经盆、轴针、浮室、刻度盘、磁
钢、充液口及螺塞、
密封圈、以及销轴和
常平架。本发明的特征在于，在罗经盆内有一个衬套，该衬套的外壁与罗经盆内侧壁之间存在间隙，该间隙的上端封闭；衬套的下端开放，且与罗经盆底部保持一定距离。在对本发明罗经盆充液时，充入的罗经液体积可以小于罗经盆内净空间体积。
[0005] 按照上述技术解决方案，本发明罗经在充液时，充入的罗经液体积小于罗经盆内部的净空间体积。充液完成并用充液螺塞封闭罗经盆后，罗经盆内留有部分空气，该部分空气在罗经盆内以气泡形式存在。此时将罗经盆侧置，且底部略高。由于空气
密度低于罗经液密度，因此气泡在
浮力作用下将浮至侧置罗经盆的最高
位置：罗经盆底部与侧壁交汇处，也即上述间隙的开口处，并且在浮力作用下，该气泡将保持贴合于罗经盆侧壁，此时将罗经盆向正常工作位置(
水平位置)翻转，上述气泡在浮力作用下，将沿罗经盆侧壁逐渐上升，直至达到上述间隙上端的封闭空间。由于磁罗经系安装在常平架上工作，可以始终保持水平，因此上述气泡在罗经液浮力作用下，将稳定保持在上述间隙的上端。相对于液体的不可压缩特性，气体具有良好的弹性。因此上述气泡，即构成了罗经盆内部的一个可伸缩的弹性空间。当环境温度上升时，罗经盆内液体体积增大，盆内压力上升，上述气泡的弹性可以有效缓解系统压力对罗经盆密封和构件的作用力，保证罗经盆密封和构件的安全。当环境温度下降时，罗经盆内液体体积收缩，盆内
密闭空间中的压力下降，此时气泡膨胀、体积增加，从而补偿由于温度降低导致的罗经液体积缩减，避免罗经盆内产生其他
空泡，对罗盘工作造成不良影响。另一方面，由于液体对气体存在不同程度的溶解，当环境条件(温度、压力等)发生变化时，液体对气体的
溶解度也会相应发生变化，此时溶解于液体的气体会发生逸出，在液体中形成气泡。因此，要保证封闭空间中的罗经液绝对不产生气泡，在理论上是不可能或十分困难的。本发明技术解决方案，主动在罗经液中预留了气泡，在罗经液中保留了一定的气液界面。由于气体逸出一般均发生于气液界面，因此，本发明技术解决方案同时还兼有收集因液体溶解度变化而逸出气体作用。
[0006] 与现有双室-毛细管磁罗经以及单室-波纹板或伸缩腔磁罗经相比，本发明较大幅度地简化了产品结构和制造复杂程度，因而可以较大幅度降低产品成本，简化制造工艺，提高生产效率。与专利公告号CN2620248Y公开的《自动充液排气罗盘》的技术方案相比，本发明取消了排气孔，因此不存在气泡难于对准和通过排气孔的问题，解决了该技术方案实际操作困难的问题；与中国专利200510036091.5《自动充液排气磁罗经》相比，本发明除结构简单之外，还增加了主动防止气泡出现的功能，提高了产品的工作可靠性。同时，由于本发明基本对现有充液磁罗经的结构未加改变，仅仅是在现有产品结构
基础上增加了一个衬套，对原有产品结构和功能不造成实质性影响，因此有可能通过对现有产品的局部改进，实现本发明所具有的功能。这对于节约资源、降低产品生产成本都是有益的。
附图说明
[0007]
说明书附图1为本发明磁罗经的剖视结构图。
具体实施方式
[0008] 下面结合附图及
实施例对本发明技术方案做详细说明。
[0009] 说明书附图1中，罗经法兰2通过螺钉将罗经玻璃1、玻璃密封圈3与衬套6、衬套密封圈4与罗经盆5结合在一起，形成罗经盆上部密封。罗经盆5通过销轴螺钉17，安装在常平架18上，从而得以在工作时保持水平状态。浮室15上部安装有罗经刻度盘16，下部安装有磁钢14，浮室15
支撑在安装于轴针支柱10的轴针5上。罗经液7为浮室15提供浮力和稳定性，辅助其精确工作。衬套6为一个带有法兰盘的圆筒，其法兰外径及
螺栓孔可以与罗经法兰相同，衬套6筒体外径小于罗经盆5的内径直径，其轴向长度小于罗经盆5的深度。衬套6通过其法兰盘被固定在罗经盆5上，其外壁与罗经盆5的内侧壁之间形成了一个上端封闭的环形间隙空间8，由于衬套6的轴向长度小于罗经盆5的深度，因此，上述环形间隙在接近罗经盆5侧壁与底部交汇处，存在一个环形开口。在对本发明罗经盆5内充液时，旋开螺塞11，通过充液口13向罗经盆5内充入罗经液7。在即将充满时，停止充液，预留少量空气于罗经盆5内部，并旋紧螺塞11，螺塞11通过密封圈12封闭充液口13。此时预留在罗经盆5内的少量空气在罗经盆5内以气泡形式存在。由于浮力作用，当罗经盆5侧倾时，气泡会上浮至罗经盆5侧壁于底部的交汇处——也即上述环形间隙8的开口处。此时如果将罗经盆5向水平位置回转，上述气泡在浮力作用下将沿罗经盆5侧壁上升，直至到达环形间隙8的顶部，并在浮力作用下保持停留于该处。由于罗经盆5工作时安装在常平架18上，可以始终保持水平，因此上述气泡在罗经工作时，在浮力和罗经盆5及衬套6壁面的共同作用下，可以稳定保持在环形间隙8的上部。
[0010] 本发明磁罗经在工作时如遇环境温度升高，罗经液7体积膨胀，此时罗经盆5的封闭空间内压力升高，由于空气所具有的弹性特性，上述气泡会受到压缩，从而缓解罗经盆5内部压力，保证罗经盆的密封及相关构件不受损坏；当环境温度降低时，罗经液7体积收缩，此时罗经盆5的密闭空间内压力下降，上述气泡体积膨胀，补偿由于温度下降造成的罗经液体积収缩，从而保证罗经液7可以充盈罗经盆5的内部空间，不会在浮室15及刻度盘16周边产生气泡，影响罗盘正常工作。
[0011] 需要说明的是，本发明磁罗经在运输或使用过程中，可能会被不慎倒置或侧置，此时上述气泡可能会溢出环形间隙8的边缘，进入罗经盆5的其他空间。这种情况下，只需将罗经盆5侧倾，并静置片刻，分散在罗经盆内的空气，在浮力作用下，会向罗经盆5侧壁与底部的交汇处逐渐聚集，此时翻转罗经盆5至正常工作位置，即可将气泡恢复置于环形间隙8内的正常工作位置。
[0012] 另外，由于本发明仅是在常规充液磁罗经的罗经盆内增加了一个衬套6，对产品的其他结构没有大的影响和改动。因此，本发明可广泛用于现有充液磁罗经的产品改造。传统的充液磁罗经，虽然设置了体积温度补偿装置，但是在使用一段时间后，由于各种原因，罗经盆内依然会产生气泡。为了排除气泡，一般都要拆卸罗经进行排气充液。采用本发明对传统产品进行改进后，可以有效避免气泡的产生，并且即便在罗经
工作空间出现气泡，采用本发明结构的产品，也很容易将气泡收集至环形间隙8内，避免气泡对罗经精度的影响。由于本发明无需对原有产品结构进行大的改动，即可实现上述功能，因此对于节约资源，降低生产成本，具有积极意义。
