Translate

Friday, May 15, 2020

Magnetic Compass 2nd MATE (F.G.) – MMD EXAMS SOLVED Past Question Paper

Q) Why the vessel is required to be swung once in a year to verify Magnetic Compass Deviation Card? (March-17, May-16) 

Ans:- Swinging the compass or swinging the ship:- 

 Swinging the compass, or swinging the ship (as the operation is sometimes more accurately called as the ship swings around the compass card which, ideally, remains pointing north), involves taking the vessel to a suitable location in open water with plenty of room for maneuvering. With the vessel steady on each of the eight primary compass points, existing compass headings or bearings are compared with what we know the actual magnetic headings or bearings should be, the difference being the deviation. 

 During the process, any magnetic fields, created by the ship's structure, equipment, etc, which cause the compass to deviate are reduced or, if possible, eliminated, by creating equal but opposite magnetic fields using compensating correctors. These are placed inside the compass binnacle or adjacent to the compass: 

o Magnets are aligned fore and aft and athwartships to create horizontal magnetic fields to compensate for the permanent horizontal components of the ship's magnetism. 

o Soft iron correcting spheres or plates and the Flinders bar compensate for the induced magnetism caused by the effect the earth's magnetic field has on the ship's magnetism. 

o  Heeling  error  magnets  compensate  for  the  vertical  component  of  the  ship's magnetism. 

  The  timing  and  logistics  of  this  operation  are  often  governed  by  the  tide,  the weather  and  other  vessels  in  the  vicinity.  The  time  it  takes  to  swing  and  adjust  the compass  is  also  influenced  by  the  condition  and  accessibility  of  the  compass  and correctors,  the  maneuverability  of  the  vessel,  the  skill  of  the  helmsman  and  the complexity  of,  and  reasons  for,  the  deviating  magnetic  fields  involved. 

  On  successful  completion  of  compass  swing,  a  table  recording  any  remaining residual  deviation  and  a  statement  as  to  the  good  working  order  of  the  compass will  be  issued.  A  current  deviation  card  /  certificate  of  adjustment  is  a  legal requirement  on  all  sea  going  commercial  vessels. 

  Deviation  can  be  determined  by  a  number  of  methods:  the  sun's  azimuth  or known  bearings  of  distant  objects,  such  as  a  mountain  peak  or  lighthouse  are considered  most  accurate.  In  certain  circumstances,  such  as  poor  visibilty, calibration  is  carried  out  by  making  comparisons  with  other  navigation instruments,  such  as  a  gyro  or  GPS  compass. 

  Using  other  navigation  instruments  to  find  deviation  is  only  satisfactory  if  the absolute  accuracy  of  these  instruments  has  first  been  verified,  or  any  known  error is  factored  into  the  calculations.  Most  professionals  prefer  something  tangible, such  as  a  fixed  landmark,  with  a  known position  and  bearing  to  work  with. 



Q)  Draw  a  neat  sketch  of  Magnetic  Compass  binnacle  with  all  correctors. (Jan-20,  Sept-19) 

Ans:-  The  Binnacle:-  The  binnacle  is  a  cylindrical  container  made  of  teak  wood  and brass.  No  magnetic  materials  are  used  in  its  construction.  Even  the  screws  are  of brass  and  the  nails,  copper.  The  compass  bowl  is  slung  inside  the  top  portion  of  the binnacle.  The  middle  potion  is  accessible  by  a  door  and  contains  an  electric  bulb. Light  from  this  bulk  passes  upwards  through  a  slot,  through  an  orange  coloured  glass fitted  over  the  slot,  through  the  bottom  of  the  compass  bowl,  to  illuminate  the compass  card  from  below.  The  orange  colour  ensures  that  the  night  vision  of  the observer  is  not  adversely  affected. 
  Corrector  Magnets:-  (See  Figure)  In  the  centre  of  the  lower  half  of  the  binnacle, there  are  a  number  of  horizontal  holes,  both  fore  &  aft  and  athwartships,  for  „hard iron‟  or  „permanent‟  corrector  magnets  which  are  meant  to  offset  undesirable, disturbing,  magnetic  effects  caused by  the  ship‟s steel  hull. The  lower  two-thirds  of  the  binnacle  has  a  vertical  brass  tube,  at  the  centre,  in which  slides  a  „bucket‟.  This  bucket  has  some  magnets  in  it  called  „heeling  error correctors‟.  The  bucket  is  held  in  position  by  a  brass chain. 

  Quadrantal  Correctors:-  (See  Figure)  These  are  two  „soft  iron‟  spheres  which are  fitted  in  brackets,  one  on  either  side  of  the  binnacle.  The  brackets  are  slotted so  that  the  distance  between  the  spheres  can  be  altered  as  desired  during compass  adjustment. 

  Flinders  Bar:-  (See  Figure)  This  is  a  soft  iron  corrector,  (diameter  about  7.5  to 10  cm)  inserted  in  a  60  cm  long  brass  case,  fitted  vertically  on  the  forward  or  on the  after  part  of  the  binnacle.    If  the  ship  has  more  superstructures  abaft  the compass,  the  Flinders  bar  is  fitted  on  the  forward  part  of  the  binnacle  and  vice versa. 

Q)  With  a  suitable  sketch  explain  the  construction  of  a  Wet  Card  compass. (March-19,  Nov-18,  Aug-16) 
Q)  Draw  a  neat  sketch  of  magnetic  compass  bowl  and  label  different  parts  of it.  (May-19) 

Ans:-   

  Necessity:-  The  dry  card  compass  is  too  sensitive  for  steering  purposes, especially  in  bad  weather.  Even  small  disturbances  cause  the  dry  card  to  oscillate. In  the  wet  card  compass  oscillations  are  damped,  without  loss  of  accuracy,  by immersing  the  card  in  a  liquid.  The  card  therefore  has  a  „dead  beat‟ movement. 
  The  card:-  The  wet  card  is  made  of  mica  and  is  only  about  15  cm  in  diameter. The  card  is  attached  to  nickel-  silver  float  chamber  that  has  a  sapphire  cap.  The cap  rests  on  iridium  tipped  pivot.  The  sapphire  has  a  polishing  effect  on  the  iridium tip.  This  arrangement  is  practically  frictionless. 
  The  directive  element:-  In  modern  wet  card  compasses  the  directive  element  is a  ring  magnet  fitted  around  the  base  of  the  float.  The  ring  magnet  offers  less resistance to  movement  and  causes less  turbulence. 
  The  bowl:-  The  diameter  of  the  bowl  is  about  23  cm  in  order  to  reduce disturbances caused  by  turbulence  in  the  liquid  during  rotation  of  the  card.  The  top of  the  bowl  is  of transparent  glass.  The  bottom  is  of frosted  glass. 
  Allowance  for  expansion:-  One  method  is  to  have  a  small  accordion  –  like expansion  chamber  attached  to  the  bowl.  The  chamber  increases  or  decreases  in volume,  as  necessary,  as  the  liquid  in  the  bowl  expands  or  contracts  due  to changes  in  atmospheric  temperature. 
  Suspension:-  The  bowl  of  the  wet  card  compass  is  suspended  by  gimbals.  This bowl,  being  considerably  heavier  than  that  of  the  dry  card  compass,  does  not  have a  glass  hemisphere  of  alcohol  and  water  attached  to  its  underside.  Instead,  a ballast  weight  consisting  of  a  ring  of  lead,  enclosed  in  brass,  is  attached  along  with circumference  of  the  underside  of  the  bowl  to  bring  its  centre  of  gravity  below  the gimbals. 
  Care  and  Maintenance:-  The  care  and  maintenance  required  for  a  wet  card compass  and  its  binnacle  is  the  same  as  that  for  a  dry  card  compass.  The  only changes  /  differences are:-  
 o  The  wet  compass  card,  if  found  defective  owing  to  stickiness  of  movement,  has to  be  renewed  by  the  manufacturer  or  his  authorized  agent.  Hence,  no  spare wet  card  is  carried.  Instead,  an  entire  bowl  is  carried  as  a  spare.
 o  In  rare  cases,  a  bubble  may  develop  in  the  wet  compass  bowl.  This  has  to  be removed  at  the  earliest  opportunity. 





Q)  What  is  Dip?  How  compass  is  kept  horizontal  in  varying  latitudes?  (Nov16) 
Ans:-  Magnetic  dip  Error:-   
  Magnetic  dip  is  the  tendency  of  the  compass  needles  to  point  down  as  well  as  to the  magnetic  pole.   
  Dip  is  greatest  near  the  poles  and  least  near the  Magnetic  Equator.   
  The  compass  card  is  designed  to  operate  in  the  horizontal,  therefore,  any movement  from  the  horizontal  plane  introduces dip  error.   The  needle  of  your  magnetic  compass  will  be  parallel  with  Earth‟s  surface  at  the Magnetic  Equator,  but  will  point  increasing  downward  as  it  is  moved  closer  to  the Magnetic  Pole. 
  Northerly  turning  error  is  due  to  the  mounting  of  the  compass.  Since  the  card  is balanced  in  fluid,  when  the  vessel  turns,  the  card  is  also  banked  as  a  result  of centrifugal  force. 
  While  the  card  is  banked,  the  vertical  component  of  the  Earth‟s  magnetic  field causes  the  north-seeking  ends  of  the  compass  to  dip  to  the  low  side  of  the  turn. When  making  a  turn  from  a  northerly  heading,  the  compass  briefly  gives  an indication  of a  turn in  the  opposite  direction.     When  making  a  turn  from  the  south,  it  gives  an  indication  of  a  turn  in  the  correct direction  but  at  a  faster rate. 




Q)  What  is  Magnetic  variation,  why  it  varies  and  where  you  fill  find  its  value? (July-18) 

Ans:-  
VARIATION 
  The  true  North  Pole  and  the  magnetic  north  pole  are  not  located  at  the  same  spot. This  variation  causes  a  magnetic  compass  needle  to  point  more  or  less  away  from true  north.  The  amount  the  needle  is  offset  is  called  variation  because  the  amount varies  at  different  points  on  Earth‟s  surface.  Even  in  the  same  locality  variation usually  does  not  remain  constant,  but  increases  or  decreases  at  a  certain  known rate annually. 

The  variation  for  any  given  locality,  together  with  the  amount  of  annual  increase  or decrease,  is  shown  on  the  compass  rose  of the  chart  for  that  particular  locality. 

DEVIATION:- 
  The  amount  a  magnetic  compass  needle  is  deflected  by  magnetic    material    in    the  ship    is    called    deviation.Although  deviation  remains  a  constant  for  any  given compass  heading,  it  is  not  the  same  on  all  headings.    Deviation    gradually  increases,    decreases,  increases,    and    decreases    again    as    the    ship    goes  through  an  entire  360°  of  swing. 
  The  magnetic  steering  compass  is  located  in  the  pilothouse,  where  it  is  affected considerably  by  deviation.    Usually  the  standard  compass  is  topside,  where  the magnetic  forces  producing  deviation  are  not  as  strong.  Courses  and  bearings  by these  compasses  must  be  carefully  differentiated  by  the  abbreviations  PSC  (per standard  compass),  PSTGC  (per  steering  compass),  and  PGC  (per  gyrocompass). The  standard  compass  provides  a  means  for  checking  the  steering  compass  and the gyrocompass.


 Q) What are the advantages of wet compass card over dry compass card? How will you remove an Air Bubble from the compass bowl? (Nov-17, Nov-16) 
Ans:- Steps to remove bubbles from magnetic compass: A bubble may form in the bowl owing to the fact that some of the liquid has somehow escaped from the bowl. This is a bare occurrence and must be remedied by following the manufacturer‟s instructions. In most compasses: 

 Tilt the bowl until the “filter hole” comes upper most. This hole is provided on the side of the bowl. 
 Unscrew the stud/screw provide. 
 Top up with ethyl alcohol. If this is not available distilled water would be added. 
 Screw the stud/screw back into place. 
 Gently let the bowl return to upright.  

In some modern compasses, small bubbles may be removed as follows:- 
 Invert the bowl gently. This would cause the bubble to enter a bubble trap provided for this purposes. 
 Gently return the bowl to upright. 
 The bubble should have disappeared.  

No comments:

Post a Comment