Công thức tính tốc độ tàu được đo bằng tốc độ kế cảm ứng điện từ trường

1. Tìm hiểu về tốc độ tàu

Tốc độ của tàu biển là một yếu tố quan trọng trong việc điều khiển và điều hướng tàu. Thông tin về tốc độ không chỉ giúp người điều khiển tàu đưa ra quyết định chính xác trong các tình huống khó khăn mà còn là nguồn thông tin đầu vào cho các thiết bị hàng hải khác nhằm hỗ trợ công tác điều hướng tàu. Tốc độ tàu được quy định tại tiểu mục 3.1 Mục 3 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9533:2013 như sau:

Tốc độ di chuyển của tàu được tính bằng đơn vị hải lý trên mỗi giờ (knots). Để phục vụ cho công tác điều hướng tàu, có ba tốc độ quan trọng mà người ta thường quan tâm đến: tốc độ di chuyển theo chiều dọc tàu, tốc độ di chuyển theo chiều ngang của tàu và tốc độ quay. Thông thường, khi nói đến tốc độ của tàu, người ta thường hiểu đó là tốc độ di chuyển theo chiều dọc của tàu. Tuy nhiên, khi có thể xác định được tốc độ di chuyển theo chiều ngang và tốc độ quay của tàu, những thông tin này cần được đưa ra một cách rõ ràng.

Có nhiều phương pháp để đo tốc độ trên biển, từ những phương pháp đơn giản như dự đoán tốc độ di chuyển của tàu dựa trên độ dài đoạn đường tàu đã di chuyển trên mặt nước bằng cách ném gỗ hoặc ném phao, cho đến sử dụng các công nghệ hiện đại như hiệu ứng Doppler, cảm ứng điện từ trường, và công nghệ vệ tinh. Tuy nhiên, trong phạm vi tiêu chuẩn này, chỉ có những công nghệ đo tốc độ hiện đại đang được sử dụng trên các tàu biển được đề cập đến.

Tốc độ tàu là một yếu tố quan trọng và có ý nghĩa đặc biệt trong việc điều khiển và vận hành tàu. Quy định về tốc độ tàu được đề ra nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả trong hoạt động hàng hải. Thông tin về tốc độ không chỉ cung cấp cho người điều khiển tàu những dữ liệu quan trọng để đưa ra quyết định chính xác trong các tình huống phức tạp, mà còn là một tín hiệu đầu vào quan trọng cho các thiết bị và hệ thống điều khiển tàu khác.

Tốc độ của tàu biển được đo và tính toán theo đơn vị hải lý trên mỗi giờ, hay còn gọi là knots. Đối với công tác điều khiển tàu, người ta thường quan tâm đến ba khía cạnh chính của tốc độ, bao gồm: tốc độ di chuyển theo chiều dọc tàu, tốc độ di chuyển theo chiều ngang của tàu và tốc độ quay. Tuy nhiên, khi nhắc đến tốc độ tàu, thường người ta chỉ nghĩ đến tốc độ di chuyển theo chiều dọc của tàu. Tuy vậy, khi có thể xác định được tốc độ di chuyển theo chiều ngang và tốc độ quay của tàu, các thông tin này cần phải được đưa ra một cách rõ ràng và chính xác.

Trong quá trình đo đạc tốc độ trên biển, người ta sử dụng nhiều phương pháp, từ những phương pháp đơn giản như dựa vào độ dài đoạn đường tàu đã di chuyển trên mặt nước bằng cách ném gỗ hoặc ném phao, đến những công nghệ hiện đại như sử dụng hiệu ứng Doppler, cảm ứng từ trường, và công nghệ vệ tinh. Tuy nhiên, trong phạm vi của tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9533:2013, chỉ có những công nghệ đo tốc độ hiện đại và đang được áp dụng trên tàu biển được đề cập đến để đảm bảo tính chính xác và đáng tin cậy của thông tin tốc độ tàu.

2. Công thức tính tốc độ tàu được đo bằng tốc độ kế cảm ứng điện từ trường

Tốc độ tàu là thông số quan trọng trong việc đo và đánh giá hoạt động của tàu. Trong Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9533:2013, tốc độ tàu được đo bằng tốc độ kế cảm ứng điện từ trường, theo công thức được quy định tại tiểu mục 3.1 Mục 3.

Tốc độ kế cảm ứng điện từ trường là một thiết bị sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ để đo tốc độ tức thời của tàu so với nước. Thiết bị này bao gồm ba khối chính là khối cảm biến, khối trung tâm và khối chỉ báo. Khối cảm biến chứa một lõi sắt từ được đặt trong một cuộn dây, tạo ra một từ trường. Trên lõi sắt có hai bản cực được đưa về khối trung tâm để đo sức điện động. Khi dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây của lõi sắt, một từ trường xoay chiều sẽ được tạo thành, tạo ra các đường sức từ chạy từ giữa qua môi trường nước đến hai bản cực hai bên. Theo định luật cảm ứng điện từ Faraday, khi tàu di chuyển so với nước, dòng chảy của nước qua các bản cực được coi như nhiều chất dẫn điện chuyển động song song cắt các đường sức từ và tạo ra sức điện động giữa hai bản cực. Tốc độ càng tăng, sức điện động càng lớn. Tốc độ tàu được tính bằng công thức sau:

V = E/B.l

Trong đó:

E: sức điện động

B: mật độ từ trường

l: khoảng cách giữa hai bản cực

Tốc độ kế cảm ứng điện từ trường hoạt động phụ thuộc vào môi trường nước, vì vậy khi tàu lắc ngang hoặc lắc dọc, sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của đo lường. Loại tốc độ kế này cần được bố trí ngoài vỏ tàu khi hoạt động và được đưa vào bên trong khi tàu chạy ở khu vực nông cạn. Đồng thời, nó cần được bảo dưỡng thường xuyên để đảm bảo hoạt động hiệu quả.

Tốc độ tàu là một thông số quan trọng trong hoạt động hàng hải và nó được đo bằng tốc độ kế cảm ứng điện từ trường, theo quy định tại Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9533:2013. Để tính tốc độ tàu bằng công thức, ta sử dụng các biến sau:

E: sức điện động, đại diện cho sự khác biệt về điện thế giữa hai điện cực của tốc độ kế. Sức điện động tăng theo tốc độ tàu.

B: mật độ từ thông, đại diện cho mật độ đường sức từ mà tốc độ kế cảm ứng điện từ trường tạo ra. Mật độ từ thông thường được đo bằng đơn vị Tesla (T).

l: khoảng cách giữa hai điện cực của tốc độ kế. Khoảng cách này cần được xác định chính xác để tính toán tốc độ tàu.

Công thức V = E/B dùng để tính toán tốc độ tàu là một công thức đơn giản và dễ hiểu. Khi sức điện động và mật độ từ thông được biết đến, ta có thể tính được tốc độ tàu.

Tuy nhiên, trong quá trình đo đạc tốc độ tàu bằng tốc độ kế cảm ứng điện từ trường, cần lưu ý rằng môi trường nước có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Khi tàu lắc ngang hoặc lắc dọc, độ chính xác của đo lường có thể bị ảnh hưởng. Do đó, tốc độ kế cảm ứng điện từ trường cần được bố trí và bảo dưỡng thích hợp để đảm bảo tính chính xác và đáng tin cậy của thông tin tốc độ tàu.

Trong quá trình hoạt động, tốc độ kế cảm ứng điện từ trường cần được đặt ngoài vỏ tàu khi làm việc và được đưa vào bên trong khi tàu chạy ở khu vực nông cạn. Điều này giúp bảo vệ thiết bị khỏi sự va chạm với nước và tăng độ bền của tốc độ kế. Đồng thời, cần thực hiện các công việc bảo dưỡng định kỳ để đảm bảo tốc độ kế hoạt động ổn định và chính xác trong suốt thời gian sử dụng.

3. Thiết bị đo tốc độ tàu biển được sử dụng và khai thác như thế nào?

Thiết bị đo tốc độ tàu biển là một phần quan trọng trong hoạt động hàng hải, và việc sử dụng và khai thác nó phải tuân theo quy định tại tiểu mục 3.4 Mục 3 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9533:2013. Dưới đây là các quy định chi tiết:

- Việc lắp đặt thiết bị phải tuân thủ các hướng dẫn của nhà sản xuất để đảm bảo sự hoạt động chính xác và an toàn của thiết bị.

- Đối với việc lắp đặt các thiết bị ngoài vỏ tàu như cảm biến, ống áp lực hoặc bộ tạo dao động thu phát, trước tiên cần kiểm tra van nối với vỏtàu để đảm bảo hoạt động bình thường và thiết bị có thể được tháo ra khỏi vị trí đó khi cần thiết.

- Chỉ những người có đầy đủ khả năng chuyên môn mới được phép vận hành và bảo dưỡng thiết bị đo tốc độ tàu, để đảm bảo tính chính xác và đáng tin cậy của thông tin đo lường.

- Không sử dụng thiết bị đo tốc độ cho các mục đích khác ngoài chức năng của nó. Việc sử dụng không đúng cách có thể làm hỏng thiết bị và ảnh hưởng đến độ chính xác của đo lường.

- Trước khi khởi động, cần kiểm tra toàn bộ thiết bị để đảm bảo nó trong tình trạng hoạt động bình thường và sẵn sàng.

- Nếu phát hiện bất thường về thiết bị, cần tắt nguồn ngay lập tức. Khi nghe thấy âm thanh lạ hoặc cảm nhận thiết bị quá nóng, cần ngắt nguồn chính và thông báo cho người có trách nhiệm biết để xử lý.

- Trong quá trình làm việc, không đặt bất kỳ vật thể nào lên hoặc bên cạnh thiết bị.

- Đối với các thiết bị nhận tín hiệu từ cơ cấu đặt dưới nước để đo tốc độ, cần đảm bảo rằng cơ cấu này nằm trong nước trước khi cấp nguồn cho thiết bị. Đồng thời, phải đảm bảo rằng độ sâu dự trữ dưới đáy tàu đủ để thiết bị hoạt động an toàn. Trong trường hợp không an toàn, cơ cấu này phải được đưa vào bên trong một cách an toàn.

- Không tự ý tháo hoặc lắp thêm các cơ cấu không được khuyến cáo hoặc không phải của nhà sản xuất vào thiết bị. Những việc này có thể gây cháy nổ, giật điện hoặc gây thương tích cho người thực hiện hoặc người sử dụng.

- Bảo vệ thiết bị tránh khỏi xâm nhập của nước và các chất ăn mòn khác. Nếu thiết bị bị tiếp xúc với nước hoặc chất ăn mòn, có thể gây hư hỏng hoặc nguy hiểm về an toàn điện.

- Đối với các cơ cấu nhô ra khỏi vỏ tàu để đo tốc độ, cần thực hiện bảo dưỡng thường xuyên để đảm bảo hoạt động ổn định.

Thiết bị đo tốc độ tàu biển là một phần quan trọng trong hệ thống điều khiển và theo dõi tàu biển. Việc sử dụng và khai thác thiết bị này đòi hỏi tuân thủ nghiêm ngặt các quy định và hướng dẫn được đề ra trong Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9533:2013.

Trên đây là một số quy định chung về việc sử dụng và khai thác thiết bị đo tốc độ tàu biển. Tuy nhiên, để có thông tin chi tiết và đáng tin cậy, bạn nên tham khảo các quy định và hướng dẫn cụ thể của Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9533:2013 và tìm hiểu thêm từ các nguồn tham khảo chính thức liên quan đến lĩnh vực hàng hải và đo lường tốc độ tàu biển.

Xem thêm >> Quy định về đèn và dấu hiệu của tàu thuyền trên biển

Nếu có bất cứ vấn đề pháp lý nào cần hỗ trợ, vui lòng liên hệ tới bộ phận tư vấn pháp luật trực tuyến qua số điện thoại: 1900.6162 hoặc gửi yêu cầu qua địa chỉ email: lienhe@luatminhkhue.vn. Trân trọng!