Гидродинамические ЛАГи

1.Общие сведения об относительных ЛАГах

Судовождение в самом широком смысле слова – это наука о безопасном и экономичном плавании судов в море.
Каким бы корабль или судно не было – малым катером, плавающим на небольшие расстояния вдоль берегов или большим крейсером, совершающим длительные переходы, перед командиром стоит главная задача – точно и вовремя привести корабль в назначенное место и при этом избежать всех опасностей, которые могут встретиться на его пути. А такими опасностями для любого корабля могут быть мели, встречные суда, айсберги, подводные скалы, рифы, острова и т. п. Решить эту задачу помогают командиру и его помощнику – штурману морские навигационные карты, пособия и специальные приборы.
Итак, для точного и безопасного плавания необходимо в первую очередь знать курс, скорость движения судна, его место и глубину под килем. Для измерения этих параметров современные корабли оснащены специальными навигационными приборами. Это сложные электромеханические, электронные и радиотехнические средства, построенные на основе новейших достижений науки и техники.
Наличие на кораблях и судах прибора для измерения курса заставило и более точно измерять скорость, так как, зная эти навигационные данные, можно приблизительно вычислить место корабля в море. С появлением магнитного компаса измерять скорость на глаз, по количеству установленных парусов или по скорости обтекания водой борта судна стало недостаточно.
В этот период начинает широко применяется измерение скорости методом, получившим название «голландского лага». Суть его очень проста. На носу судна бросают какой-либо плавающий предмет, например кусок дерева, и определяют время, за которое он достигнет кормы. Зная длину судна, определяли скорость. В конце 16 века скорость стали измерять с помощью ручного лага, который состоял из деревянного, окованного железом, сектора, тонкого троса – лаглиня, на котором через определенные промежутки были завязаны узлы, и вьюшки, для его сматывания. Вертикально плавающий тяжелый сектор, опущенный с борта в воду, оставался неподвижным, наподобие плавучего якоря, а судно уходило вперед. Пока песок в песочных часах, рассчитанных, как правило, на 0,5 минуты пересыпался из одной половины в другую, считали число узлов, которое успело уйти за борт вместе с лаглинем, увлекаемый сектором. Интервал между узлами выбиралось равным 14,6 метра, т. е. с таким расчетом, чтобы один узел соответствовал скорости, равной одной миле в час. Так появилась единица измерения скорости на море – узел. Недостатки такого лага очевидны – скорость измерялась периодически, как правило, каждые 2 часа, а сама процедура замера была довольно неудобной, поскольку после каждого измерения лаглинь надо было сматывать на вьюшку и сектор поднимать на борт. Ну и, конечно, точность измерения скорости была весьма низкой. Тем не менее, этот способ применялся на судах вплоть до начала 19 века, когда был изобретен более совершенный механический лаг. Он состоял из вертушки, которая на тросике – лаглине буксировалась за кормой, и коробки с механическим счетчиком. Чем больше скорость корабля, тем сильнее давление встречного потока воды, тем быстрее вращение вертушки. Вращение вертушки через механическое устройство передавалось на счетчик, по показаниям которого можно рассчитать скорость. Лаги, которые используются в настоящее время, непрерывно и с высокой точностью измеряют скорость и пройденное расстояние, мало чем напоминают эти сооружения, буксируемые за кормой.
Исследованием свойств жидкости и многих, связанных с этим прикладных вопросов занимались Ломоносов, Эйлер, Бернулли. Большие заслуги в изучении гидродинамики принадлежат советским ученым Шулейкину, Березкину, Зубову, Титову и др. ГДЛ пришли на смену вертушечным лагам, идею построения которых предложил еще М. Ломоносов 1759 г. Первый советский ГДЛ «Гаусс» был разработан и принят на вооружение в 1940 г. и хорошо зарекомендовал себя в годы ВОВ.

2. Принцип измерения скорости корабля гидродинамическим ЛАГом

Принцип работы гидродинамического лага основан на измерении гидродинамического давления, создаваемого скоростным напором набегающего потока воды при движении корабля (рис. 1).

Для измерения этого давления на днище корабля устанавливают приемное устройство с двумя каналами, приемные отверстия которых вынесены за пределы пограничного слоя, и одно из них (приемное отверстие трубки Пито) направлено к носу корабля. Вследствие возникающего при движении корабля скоростного набора набегающего потока воды высота столба h₁ в трубке Пито будет больше, чем высота столба h₂ в другой трубке. На основании уравнения Бернулли можно записать, что:
, (1)
где V – скорость установившегося ламинарного потока (относительная скорость корабля);
g – ускорение силы тяжести;
Рст – статическое давление воды на уровне входного отверстия трубки Пито;
? – удельный вес воды.
Высота столба h2 не зависит от скорости потока и определяется следующим выражением:
(2)
Тогда(3)
Переходя к величинам давлений, можно записать, что:
 , (4)
где РД – гидродинамическое давление;
РП – полное давление;
РСТ – статическое давление;
? – плотность воды.
Из выражения (4) относительную скорость корабля вычислим следующим образом:
(5)
В результате измерение скорости с помощью гидродинамического лага сводится к измерению гидродинамического давления, определяемого разностью полного и статического давлений. Пройденное кораблем расстояние находят интегрированием значений скорости.
Приведенные выше формулы справедливы для идеальной жидкости, под которой понимают однородную, неразрывную, несжимаемую и не обладающую вязкостью жидкость. Морская вода не является таковой. Кроме того, эти формулы не учитывают гидродинамических характеристик корабля, на котором установлен лаг. Учитывают все эти факторы с помощью гидродинамического коэффициента:
(6)
Коэффициент k определяется эмпирическим путем при натурных испытаниях лага. Возможный вид зависимости k от скорости корабля приведен на рис. 2.

Рис.2 Зависимость гидродинамического коэффициента от скорости корабля

Эту зависимость обычно аппроксимируют прямой линией, не проходящей через начало координат:
, (7)

где а – постоянный член;
bV – переменный член, зависящий от скорости корабля (b=tgβ).
Следовательно, в ГДЛ должны быть предусмотрены специальные регуляторы и корректоры для компенсации постоянного и переменного членов уравнения (7) и устранения погрешности аппроксимации Δ.
Рассмотренный выше принцип работы лага позволяет измерить только продольную составляющую вектора относительной скорости корабля.
Таким образом, измерение относительной скорости корабля заключается в измерении полного Рп и статического Рст давлений воды и учете значений гидродинамического коэффициента Кг и плотности воды ρ:
(8)

3. Основы построения гидродинамического ЛАГа

Гидродинамический лаг состоит из следующих функциональных узлов:
-приемное устройство;
-гидравлическая арматура и трубопроводы;
-измерительный преобразоватетель;
-узел скорости;
-корректор;
-сумматор;
-узел пройденного расстояния;
-индикатор.

В качестве приемных устройств гидродинамических лагов используются приемная трубка и штевневое устройство. Штевневое устройство используется как резервное и обеспечивает работу лага при плавании по мелководью или при выходе из строя приемной трубки. Приемные трубки могут быть одно- и двухканальными. Одноканальные трубки принимают только полное давление набегающего потока воды. Приемная трубка выстреливается за пределы пограничного слоя корабля через динамический клинкет. В штевневом приемном устройстве полное давление Рп принимается через специальное отверстие в нижней части форштевня корабля, а статическое Рст – через отверстие и клинкет в днище корабля.
К гидравлической арматуре лага относятся переходный штуцер, крановые распределители и воздухособиратель. Переходный штуцер служит для соединения гибкого дюритового шланга, идущего от приемной трубки, с жестким металлическим трубопроводом. Крановые распределители предназначены для переключения гидравлических магистралей лага в различные положения, необходимые для его работы. Для сбора и удаления воздуха из трубопроводов полного и статического давлений служат воздухособиратели. Трубопроводы линий полного и статического давлений изготавливаются из медно-никелевыех трубок.
Рп и Рст по трубопроводам передаются к чувствительному элементу лага. В гидродинамических лагах ЧЭ является сильфонный аппарат или полупроводниковый тензометрический датчик давления. Сильфон (механический дифференциальный манометр) состоит из корпуса с крышкой, двух малых и одного большого сильфона, диафрагмы и штока. Сильфоны делят внутреннюю часть корпуса на две полости: полного и статического давления. На диафрагму снизу действует полное давление, равное сумме Рд и Рст. Сверху на диафрагму оказывает влияние только Рст. Перемещение мембраны со штоком позволяет определить величину динамического давления Рд, а следовательно, и скорость корабля.
В лаге ЛГТ-1 в качестве ЧЭ впервые в практике лагостроения применено принципиально новое устройство – тензодатчик, вырабатывающий напряжение, пропорциональное разности давлений полного и статического, а, следовательно, и скорости движения корабля. Тензодатчик – кремниевая мембрана толщиной 0,065 мм с нанесенной на ней мостовой схемой, выполненной на полупроводниковых резисторах. При равенстве Рп и Рст (корабль без хода) мостовая схема сбалансирована, и выходной сигнал отсутствует. Под действием же разности давлений Рп и Рст (корабль на ходу) мембрана будет прогибаться, что приведет к разбалансировке мостовой схемы и появлению напряжения, пропорционального разности давлений, т. е. гидродинамического давления, а, следовательно, и скорости корабля:
, (9)
где: k – коэффициент пропорциональности;
Vн – некорректированная относительная скорость корабля.
Мембрана расположена в съемном блоке прибора преобразователя гидродинамического давления в электрический сигнал. Для исключения влияния на мембрану морской воды полости заполнены маслом с высокими диэлектрическими свойствами.
Для сглаживания колебаний давления, вызванных волнением моря и качкой корабля, в измерительном преобразователе имеются дроссельные шайбы с переменным сечением проходных отверстий и стаканы, частично заполненные воздухом.



Рис.4 Измерительный преобразователь лага ЛГТ-1

Особенностью полупроводникового тензометрического датчика давления является изменение свойств полупроводниковых материалов при изменении температуры окружающей среды. Это приводит к возникновению температурного дрейфа нуля мостовой схемы и появления в показаниях лага дополнительной погрешности, особенно при малых скоростях. Для компенсации этой погрешности используется метод температурной компенсации. Для этого тензодатчик помещают в термостат, где поддерживается постоянная температура +240.
Для превращения измеренной скорости V?л в истинную скорость относительно воды Vo (т. е. ввода гидродинамического коэффициента) служит корректор. В корректоре скорость, измеренная лагом, исправляется поправкой?V?л, представляющей собой сумму постоянной, линейной, нелинейной поправок лага и поправки за плотность морской воды:
?V?л =?Vп +?Vл +?Vнл +?V?. (10)
Полученная таким образом истинная относительно воды скорость Vo = V?л +?V?л через датчик скорости передается на индикаторы, а также на узел выработки пройденного расстояния, где по скорости Vo с помощью интегратора вырабатывается величина Sл. Сущность работы интегратора заключается в интегрировании скорости корабля за определенный промежуток времени. В качестве интегрирующего механизма используется фрикционный интегратор или электронный формирователь из сигналов кода скорости импульсов расстояния S.

4. Погрешности гидродинамического ЛАГа

Гидродинамическим лагам, как и другим ТСН, свойственны инструментальные и методические погрешности, которые по характеру поведения могут быть систематическими и случайными.
Систематические погрешности обусловлены: местом установки ПУ на корабле (главным образом отверстия статического давления); обрастанием корпуса корабля; изменением его осадки; изменением плотности морской воды; расстройкой компенсационной системы лага; неточностью работы узла пройденного расстояния.
Случайные погрешности обусловлены: трением в кинематических узлах приборов; износом отдельных деталей; наличием упругих деформаций; инерцией подвижных частей при воздействии внешних ускорений; изменениями температуры, напряжения и частоты питающего тока; случайными факторами, зависящими от условий эксплуатации лага на корабле.
Инструментальные погрешности гидродинамических лагов в основном имеют случайный характер и обусловлены несовершенством конструкции и изготовления приборов, а также изменением параметров отдельных элементов лагов в процессе эксплуатации. Поддержание уровня инструментальных погрешностей в допустимых пределах осуществляется рядом конструктивных мер, путем регулировки приборов на заводе-изготовителе, а также при ТО лага.
Методические погрешности гидродинамических лагов обусловлены несовершенством методов измерения скорости и условиями работы, в частности, изменениями динамических характеристик обтекающего приемное устройство лага потока. Они оказывают существенное влияние на точность работы лагов.
К основным методическим погрешностям гидродинамического лага относятся:
— Погрешность, обусловленная действием пограничного слоя или за счет места установки приемного устройства;
— Погрешность, обусловленная изменением плотности воды;
— Погрешность, обусловленная волнением моря;
— Погрешность, обусловленная дрейфом и дифферентом корабля;
— Погрешность, обусловленная влиянием мелководья.
Из перечисленных погрешностей наибольшее влияние оказывает погрешность, обусловленная действием пограничного слоя. Эта погрешность может достигать значений до 1,0 уз и зависит от скорости корабля. Для каждого конкретного значения скорости она имеет систематический характер. Указанные обстоятельства позволяют экспериментально определить ее значение для любого скоростного режима и исключить из показаний лага путем ввода поправок с помощью линейного и нелинейного корректоров. Подобная работа называется калибровкой лага и проводится в специальном полигоне, оборудованном мерной линией.
Погрешность, обусловленная изменением плотности воды, также имеет систематический характер и определяется выражением:
, (11)
где:?? – изменение плотности воды при плавании корабля.
Указанная погрешность может достигать нескольких десятых долей узла. Для ее исключения в гидродинамическом лаге предусмотрено устройство, с помощью которого учитывается фактическое значение плотности морской воды. Так для Балтийского моря? = 1,0004−1,0009 г/см куб.
Погрешность, обусловленная волнением моря, появляется в показаниях лага вследствие существенного изменения характера поля давления в месте установки приемного устройства. Она имеет как систематическую, так и случайную составляющую и на сильном волнении может достигать 0,5 – 0,6 уз.
Погрешность, обусловленная дрейфом и дифферентом, имеет систематический характер. Ее величина зависит от гидродинамических характеристик корабля и может достигать нескольких процентов. Однако, за счет выбора соответствующей формы приемного устройства ее действие незначительно.
Погрешность, обусловленная влиянием мелководья, также имеет систематический характер (при постоянной глубине под килем корабля). Ее действие начинает сказываться с некоторой минимальной глубины, определяемой с помощью номограммы.

1. Принцип измерения скорости корабля индукционным лагом

Как известно, в морской воде содержится большое количество минеральных солей, которые придают ей такое замечательное свойство, как электропроводность. Это натолкнуло ученых на мысль использовать для измерения скорости закон электромагнитной индукции, сформулированный Фарадеем в 1831 году. Согласно этому закону электродвижущая сила (ЭДС) электромагнитной индукции в проводящем контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь эту поверхность, ограниченную этим контуром.
(1)
Действия указанного закона справедливо и при другом условии – перемещении токопроводящего контура относительно источника магнитного поля. Так, при движении проводника длиной L со скоростью V в постоянном магнитном поле перпендикулярно к вектору магнитной индукции В в проводнике также будет наводиться ЭДС, которая определится выражением:
(2)
В индукционных лагах источником магнитного поля является специальный электромагнит, роль проводника выполняет морская вода. Электромагнит и измерительные электроды размещаются в устройстве, называемом индукционным первичным преобразователем скорости (ИППС), жестко связанным с корпусом корабля.
ИППС устанавливается под днищем корабля таким образом, чтобы магнитное поле, создаваемое электромагнитом охватывало некоторый объем встречного потока воды при движении корабля. Измерив напряжение, возникающее на измерительных электродах от наводимой в воде ЭДС, можно определить скорость перемещения источника магнитного поля относительно воды, т. е. определить относительную скорость корабля. В объеме воды, обтекающей ИППС, можно условно выделить некоторый токопроводящий контур L, замыкающийся через измерительные электроды и соединительные проводники на измерительную схему. Указанный контур может быть представлен совокупностью элементарных прямолинейных проводников dL в каждом из которых наводится ЭДС:
dE = dV₀dL (3)
Суммарная ЭДС, наводимая в контуре L численно равна интегралу по замкнутому контуру:

При подключении измерительной схемы к электродам на нее поступает напряжение Uc:
 , (4)
где Rпу – внутренне сопротивление приемного устройства (ИППС);
Rвх – входное сопротивление измерительной схемы.
При разработке лага обеспечивается выполнение условия: Rпу ‹‹ Rвх.
Тогда:  
При запитывании ИППС постоянным током вследствие действия электростатических сил в прилегающем к нему слоях воды возникает явление поляризации электродов – скапливание на одном из них положительно, а на другом – отрицательно заряженных частиц воды. Это приводит к появлению нарастающей во времени ЭДС поляризации и, в конечном итоге,— невозможности измерения скорости корабля лагом.
Для устранения ЭДС поляризации в индукционных лагах создается переменное магнитное поле:
B = Bmax sin?t, (5)
где Bmax – максимальное значение (амплитуда) магнитной индукции В;
? = 2?f – круговая частота тока питания ИППС.
ЭДС поляризации практически исчезает уже при частоте f = 15−20 Гц.
Однако, создание переменного магнитного поля приводит к индуцированию дополнительного электрического сигнала в контуре, образованном проводниками, соединяющими электроды с измерительной схемой (подобно процессу во вторичной обмотке трансформатора). Этот сигнал получил название трансформаторной или квадратурной помехи. Напряжение Uкв квадратурной помехи отстает по фазе относительно полезного сигнала на 90°.
Таким образом, при работе лага в его измерительную схему поступает полезное напряжение, содержащее информацию об относительной скорости Vo, а также не зависящее от скорости напряжение квадратурной помехи:
Uc = Uп sin?t + Uкв cos?t. (6)
Измерив и преобразовав напряжение Uc, поступающее от ИППС, можно определить относительную скорость корабля.

2. Основы построения индукционного лага

Рассмотрим структурную схему лага.



Рис.1

Индукционный лаг ИЭЛ представляет собой электронную систему, выполненную в основном из полупроводниковых элементов и интегральных микросхем и состоит из следующих функциональных узлов:
Напряжение с блока питания БП подается на обмотку электромагнита приемного устройства ИППС и после обработки в фазирующем устройстве ФУ подается на вход схемы выработки опорного сигнала СОС. Напряжение с электродов ИППС усиливается и подается на вход фазового детектора ФД, управляемого опорным напряжением.
Работу фазового детектора рассмотрим на примере схемы, показанной на рис. 2. входной сигнал, содержащий полезную составляющую UПsin?t и квадратурную помеху UК.П.cos?t, подается на ключи К1 и К2. Схема СОС вырабатывает прямоугольные импульсы, синфазные с полезным сигналом. Опорный сигнал непосредственно с СОС и через инвертор ИНВ подается на управляющие входы ключей К1 и К2 соответственно. При этом, пока ключ открыт, полезный сигнал сохраняет свой знак, а квадратурная помеха в течение того же времени меняет свой знак на обратный (т. е. переходит через ноль). На выходе фильтра Ф ее среднее значение за это время равно нулю. Таким образом, на выходе фильтра будет присутствовать постоянное напряжение, пропорциональное относительной скорости корабля. Это напряжение измеряется обычным вольтметром, отградуированным в единицах скорости, информация которого поступает на индикатор скорости ИV и на интегратор ИТН. Значение пройденного расстояния фиксируется на индикаторе ИS. Электронный корректор ЭК служит для введения линейных и нелинейных поправок лага.



Рис.2

ИППС индукционных лагов подразделяются на выстреливаемые за пограничный слой корабля и устанавливаемые заподлицо с его днищем. Необходимость выноса ИППС как можно дальше от корпуса корабля объясняется тем, что под днищем движущегося корабля возникает турбулентный слой воды, имеющий неодинаковую толщину по длине корабля. Толщина пограничного слоя различна для каждого типа корабля, поэтому длина выдвигаемой части ИППС индукционного лага колеблется от 40 см до 2 м.
В настоящее время наибольшее распространение в ИЛ получили выстреливаемые ИППС с наружными электродами из-за простоты и надежности их устройства. Приемное устройство индукционного лага может иметь различную форму. Наиболее целесообразной формой приемного устройства является мечевидная или близкая к ней форма, обеспечивающая не только хорошую обтекаемость при всех скоростях, но и лучшие условия для наведения ЭДС в морской воде. Обтекатель приемного устройства изготавливается из материала с высокими диэлектрическими свойствами.
Внутри обтекаемого корпуса, выполненного из немагнитного материала (например эпоксидной смолы) установлен электромагнит из пластин трансформаторной стали с сердечником и обмоткой. Электропитание поступает к обмотке электромагнита и электродам по экранируемым проводам. Индуцированная в воде ЭДС снимается с электродов по проводам и поступает в виде электрического сигнала в схему лага для дальнейшей обработки.
За пределы корпуса корабля выстреливаемые ИППС ИЛ выводятся, как правило, через клинкет, что позволяет при необходимости производить осмотр или замену ИППС на ходу. Опускание и подъем ИПС может осуществляться как вручную, так и автоматически. В качестве подъемного устройства могут использоваться электрические, ручные лебедки или гидравлические системы.
К несомненным достоинствам выстреливаемых ИППС относится то, что измерение скорости корабля производится за пределами пограничного слоя и возможна оперативная замена или осмотр их на ходу корабля. При этом они имеют и существенные недостатки: ограниченное использование при плавании на мелководье и во льдах, возможность поломки при попадании под днище корабля каких-либо посторонних предметов. С целью компенсации этих недостатков на ряде кораблей используются ИППС, устанавливаемые заподлицо с днищем, так называемого плоского типа. На крупных кораблях используются ИППС обоего типа. Выбор датчика определяется исходя из конкретных условий плавания.
Питание вычислительной схемы лага и ИППС обеспечивается прибором 3 путем преобразования напряжения бортовой сети корабля в напряжение, необходимое для работы лага. Все органы управления и регулировки размещены на панели блока управления прибора 6. Схема лага предусматривает два режима работы: рабочий, при котором осуществляется контроль работы измерительного тракта лага, режим проверки исправности блоков и режим ручного ввода скорости.
В режиме измерения скорости переключатель рода работы лага находится в положении «работа». В режиме проверки исправности блоков переключатель устанавливают в одно из положений от «1» до «7».
В положении «1» проверяется работа блока выработки синхроимпульсов.
В положении «2» проверяется работа блока цифрового фильтра.
В положении «3» проверяется работа блока корректора.
В положении «4» проверяется работа блока делителя интегратора.
В положении «5» проверяется работа полупроводникового блока прибора 29.
В положении «6» проверяется работа блока преобразователя прибора 6.
В положении «7» проверяется получение информации о скорости о скорости блока выдачи информации прибора 6 внешнему потребителю.
В режиме ручного ввода скорости переключатель рода работ устанавливают в положение «ручной ввод». При этом на передней крышке прибора 6 загорается световое табло желтого цвета.
Гнезда, размещенные на лицевой панели блока управления, предназначены для подключения специального тарировочного прибора, позволяющего произвести точную установку заданных значений скорости при проверке введенной нелинейной корректуры.
Блочно-функциональный принцип построения приборов лага обеспечивает быстрое отыскание неисправностей и их устранение путем замены отдельных узлов без последующей регулировки лага. Благодаря простоте обслуживания, технологичности производства и высокой надежности ИЛ широко применяются как в нашей стране, так и за рубежом.

3. Погрешности индукционного лага и способы их компенсации

Методические погрешности индукционных лагов обусловлены различными факторами – как гидродинамического, так и электромагнитного характера. К основным методическим погрешностям лага относятся:
— погрешность, обусловленная действием пограничного слоя;
— погрешность, вызванная квадратурной помехой;
— погрешность, обусловленная изменением электропроводности морской воды;
— погрешность, обусловленная волнением моря, креном и дифферентом корабля;
— погрешность, обусловленная электромагнитными полями корабля и океана.
Погрешности ИППС ИЛ обусловлены наличием собственной ЭДС электродов, влиянием циркуляционных токов, токов утечки и наводок. Для компенсации собственной ЭДС электродов, связанное с их поляризацией, в ИЛ используют переменное магнитное поле, электроды изготавливают из специальных материалов (серебро, платина) и подбирают пары электродов с идентичными характеристиками.
Из-за турбулентных вихрей или градиентов магнитного поля в потоке, обтекающем днище корабля, возникают циркуляционные (уравнительные) токи, вызывающие падение напряжения в области между электродами ИППС. Появляющаяся при этом разность потенциалов зависит от градиента скорости потока, турбулентности, градиента магнитного поля, а также электропроводности воды. Особенно ощутимо влияние циркуляционных токов сказывается на ИППС, устанавливаемых заподлицо с днищем корабля, так как при этом измерения производятся в турбулентном слое, обладающем значительными градиентами скорости. Снижение этого влияния добиваются соответствующим расположением электромагнита относительно осей координат корабля и уменьшением неоднородности магнитного поля.
Погрешность измерения скорости обусловлена токами утечки в цепи возбуждения магнитного поля и наводками от посторонних электрических и магнитных полей. Она возникает в результате появления на входе измерительной схемы лага дополнительных сигналов, не связанных с относительной скоростью корабля. Токи утечки возникают из-за дефектов изоляции измерительной цепи ИПС и наличия ее емкостной связи с обмотками магнита. Для устранения этой помехи напряжения в электромагнит подают через специальный разделительный трансформатор, а для связи электродов с измерительной схемой используют кабели с большим сопротивлением изоляции. Устранение влияния на измерительную цепь посторонних электрических и магнитных полей достигается тщательной экранировкой соответствующих узлов и заземлением всех приборов.
К погрешностям, обусловленным влиянием внешней среды относятся погрешности, вызываемые качкой, креном и дифферентом, а для лагов с ИППС, не выступающим за обводы корпуса корабля,— погрешности, обусловленные изменением его осадки. Кроме того, на точность работы ИЛ влияет изменение электропроводности воды.
Погрешности измерения скорости при качке необходимо вычислять для каждого корабля (проекта), учитывая особенности его поведения на волнении и отстояние ИППС лага от центра тяжести корабля. При этом важно, что результаты вычислений по формулам являются приближенными и носят информативный характер.
Индукционный лаг, по сравнению с гидродинамическим, имеет следующие преимущества. Во-первых, в нем могут полностью отсутствовать механические узлы и блоки, т. к. его приемное устройство непосредственно вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный скорости корабля. Во-вторых, эксплуатация индукционного лага в море значительно проще, поскольку в нем отсутствует сложная гидравлическая система, требующая специального обслуживания. В-третьих, индукционный лаг обладает более высокой чувствительностью и способностью измерять задний ход.