Cómo compensar la aguja magnética
En la era del GPS y el posicionamiento satelital, la aguja magnética sigue siendo el único instrumento de navegación autónomo que no depende de energía eléctrica ni señales externas.
Componentes del magnetismo terrestre: ¿Por qué se desvía el compás náutico?
En cualquier punto de la Tierra, cualquier línea de fuerza está determinada por sus 3 componentes: Intensidad (campo magnético total de la Tierra F), inclinación magnética y declinación magnética.
La fuerza total se descompone vectorialmente en dos direcciones: la horizontal H y la vertical Z. La más importante es la primera, H, que es la que orienta el compás. El ángulo que forma H con el meridiano verdadero Nt se denomina declinación magnética o variación local.
La línea que une los puntos con inclinación cero y la máxima fuerza horizontal define el ecuador magnético.
Los valores mínimos de F se encuentran cerca del ecuador magnético. Los valores máximos de H se ubican en el ecuador magnético y son cero en los polos magnéticos, razón por la cual el compás que funciona con H tienen una fuerza de orientación débil en latitudes altas y fuerte cerca del ecuador magnético. Por el contrario, Z alcanza su valor máximo en los polos magnéticos.
Conceptos clave antes de empezar el ajuste del compás magnético:
Declinación magnética (dm):
El ángulo entre el norte verdadero y el norte magnético, variable según la posición geográfica.
Desvío (Delta):
El error causado por el propio magnetismo del buque (permanente e inducido).
Corrección Total (Ct):
La suma algebraica de la declinación y el desvío (Ct = dm + \Delta).
VARIACIÓN LOCAL O DECLINACIÓN MAGNÉTICA. SU CORRECCIÓN.
Es el ángulo que existe en cualquier punto de la Tierra entre el meridiano magnético y el meridiano geográfico (norte verdadero)
Sus valores figuran en las cartas náuticas con la indicación del año.
MAGNETISMO DE BUQUES
En la construcción de embarcaciones se emplean numerosos materiales sensibles a la adquisición de magnetismo bajo la acción del campo magnético terrestre, el acero, los motores y los equipos electrónicos del barco generan su propio campo magnético, provocando lo que conocemos como desvío.
El magnetismo adquirido se clasifica en permanente (con alto contenido de carbono) e inducido (con bajo contenido de carbono). Asimismo, existen materiales con un magnetismo intermedio entre el permanente y el inducido.
DESVIACIÓN 🔼
Es el ángulo entre el norte cardinal y el norte magnético. Es evidente que si las embarcaciones se construyeran con materiales no magnéticos, no habría desviación. El objetivo del ajuste es reducir al máximo dicha desviación.
DIFERENTE RUMBO DE LOS BUQUES
Dado que existen el norte magnético y el meridiano de la aguja como referencia, como resultado existen rumbos verdaderos, magnéticos y del compás.
RUMBO VERDADERO = Rumbo magnético + variación local.
RUMBO VERDADERO = Rumbo de la compás + desviación de la variación local
RUMBO VERDADERO = Rumbo del giroscopio + error del giroscopio
RUMBO MAGNÉTICO = Rumbo de la compás + desviación.
Si no hay desviación RUMBO MAGNÉTICO = RUMBO DEL COMPÁS
Error del compás = variación local + desviación
TEORÍA DEL AJUSTE DEL COMPÁS MAGNÉTICO
Cuando el compás se instala en un buque de acero, debe ajustarse a las condiciones magnéticas del buque para que su funcionamiento se aproxime al de un buque no magnético.
La desviación se define como el desvío de las agujas del compás hacia la derecha o la izquierda del meridiano magnético.
El ajuste del compás consiste en su correcta instalación, ya sea en una bitácora o cerca de ella, de correctores magnéticos y de hierro dulce, de manera que sus efectos sean iguales y opuestos a los del material magnético del buque, reduciendo así las desviaciones.
Las condiciones magnéticas en un barco que afectan a un compás magnético son el magnetismo permanente y el magnetismo inducido.
En un compás náutico instalado en una bitácora, que es la instalación habitual en un buque dedicado a operaciones comerciales, como la carga y descarga de mercancías, el magnetismo permanente se corrige con los imanes longitudinales, transversales y de escora, y el magnetismo inducido se corrige con las esferas y la barra de Flinders.
Los imanes permanentes longitudinales (B) solo corrigen los rumbos magnéticos este-oeste y no afectan los rumbos magnéticos norte-sur, y el imán permanente transversal (C) solo corrige los rumbos magnéticos norte-sur y no afecta los rumbos magnéticos este-oeste.
El magnetismo inducido varía según la intensidad del campo circundante, el metal de la embarcación y la alineación del metal con respecto al campo.
Dado que la intensidad del campo magnético terrestre varía en la superficie de la Tierra, el magnetismo inducido en un barco variará según la latitud, el rumbo y la escora del buque.
Con el buque en equilibrio, el magnetismo vertical inducido resultante generará desviaciones.
Mientras el buque se encuentre en la misma latitud magnética, su polo vertical inducido, al oscilar alrededor del compás, producirá el mismo efecto que un polo permanente oscilando sobre ella.
La magnitud de estas desviaciones variará con los cambios de latitud magnética, ya que tanto la fuerza directiva como la inducción vertical del buque cambian con la latitud magnética.
Las masas de hierro dulce horizontal están sujetas a magnetización inducida y existen disposiciones simétricas de hierro dulce horizontal alrededor del compás.
La desviación resultante de la inducción del campo terrestre en estas disposiciones simétricas de hierro dulce horizontal se denomina desviación D y es máxima en los rumbos intercardinales (NE, SE, SW y NW) y cero en los rumbos intercardinales.
Estas desviaciones cuadrantales se corrigen con esferas o, en compás japonés, con cajas que contienen placas en su interior.
El punto principal de estas desviaciones cuadrantales es que no varían con los cambios de latitud porque la inducción horizontal varía proporcionalmente con la fuerza directiva.
PROCEDIMIENTO PARA EL AJUSTE DEL COMPÁS MAGNÉTICO
Pruebas y ajustes del muelle
Antes de comenzar cualquier ajuste en el mar, debemos asegurarnos de los siguientes puntos, los cuales debemos verificar cuando el buque esté atracado.
Comprobaciones físicas del compás y la bitácora.
a) Si hay alguna burbuja y no es muy grande, deben rellenarse con el fluido adecuado, mezcla de alcohol o aceites especiales. Si las burbujas son grandes o hay muchas, significa que el compás está dañado y debe repararse.
Debemos pedirle al capitán que instale el compás de repuesto.
b) Eliminar cualquier holgura en los sistemas de cardán.
c) Prueba de sensibilidad del compás con un imán. Consiste en anotar el rumbo magnético actual y luego acercar el imán al compás.
Si el compás no recupera el rumbo anterior en, digamos, unos segundos, o si se bloquea, significa que está dañado y debe repararse.
d/ Verificación de la magnetización de las esferas y la barra de Flinders. A veces es difícil ajustar el compás ya que las esferas están magnetizadas; por esta razón, es mejor verificar esta posibilidad, es decir, acerque las esferas lo más posible al compás y gire lentamente cada esfera por separado.
Cualquier desviación apreciable, superior a 2º, de las agujas del compás resultante de esta rotación, significa que las esferas tienen magnetismo residual.
Con la barra de Flinders es menos frecuente, pero si hay alguna duda, anote el rumbo del compás con la barra de Flinders en el soporte, invierta la barra de Flinders y vuelva a anotar el rumbo.
Cualquier diferencia apreciable de más de 2º indica magnetismo. Las esferas y la barra de Flinders con magnetismo deben estar calentadas hasta adquirir un color rojo opaco y dejadas enfriar lentamente, pero también podrían golpearse entre sí y así perder el magnetismo residual. De lo contrario, es mejor no instalar las esferas.
e) Abra la bitácora y observe y anote dónde se encuentran los imanes permanentes: proa y popa, transversales y de escora.
Esto es de suma importancia, ya que en ocasiones los imanes han sido cambiados por personal no profesional o por algún miembro de la tripulación que desconoce el procedimiento, o bien se han caído por no estar protegidos.
Datos importantes:
f/ Verificar la variación local.
h/ Si se trata de un yate pequeño, revise la alineación de dos objetos fijos en tierra que sirven como referencia visual exacta para comprobar el rumbo o el desvío de la aguja.
Si el ajuste se realiza en un buque mercante, se efectuará con un giroscopio.
En este caso, es fundamental verificar el error del giroscopio. Compruébelo con el rumbo verdadero del muelle donde se encuentra atracado el buque.
Interferencias locales, verificar que no haya objetos ferrosos o móviles cerca de la bitácora. He visto desvíos simplemente por dejar un smartphone o una radio portátil cerca del compás.
Ajuste en el mar.
En un buque mercante esto se realiza utilizando el giroscopio, que es la mejor manera, conociendo siempre el error, si lo hay, cambiando lentamente de rumbo, comenzando, si es posible, con el E o el W magnético, que es, normalmente el mayor.
El imán de escora (o corrector de escora) debe ser verificado, aunque es preferible no modificarlo, solo en caso de que se encuentre demasiado cerca de la aguja (o compás) será necesario bajarlo para evitar que la afecte.
Por lo general, su polaridad es con el extremo rojo hacia arriba. Por lo tanto, evite el ajuste del imán de escora, ya que realizarlo a bordo de un buque mercante resulta muy complicado.
2/ Corrija los rumbos magnéticos cardinales, comenzando por el este magnético, que es el más recomendable.
Gire a 090º sobre el este magnético, inserte imanes B delanteros y traseros si es la primera vez o si es necesario, o mueva los imanes B existentes de manera que se elimine toda desviación.
3/ Adopte un rumbo magnético sur (180º). Inserte imanes C (transversalmente) si es necesario o mueva los imanes C existentes, de manera que se elimine toda desviación.
4/ Adopte un rumbo magnético oeste (270º). Corrija la mitad de cualquier desviación observada moviendo los imanes B.
Si la desviación residual es pequeña, déjela como está, por ejemplo, 2º o 3º
5/ Apunte hacia el norte magnético (000º). Corrija la mitad de cualquier desviación observada moviendo los imanes C; si la desviación es pequeña, déjela como está.
Se ha ajustado todo el cardinal; en un yate pequeño, este es el único ajuste posible, ya que no hay esferas ni el yate tiene magnetismo inducido, así que solo hay que comprobarlo y anotarlo en el certificado.
6/ Apunta a cualquier rumbo intercardinal (045º) y corrige cualquier desviación moviendo las esferas hacia adentro o hacia afuera.
Normalmente, la mayoría de los compás tienen esferas (CPLATH/SPERRY o CASSENS & PLATH).
Las agujas japonesas como NOUNOTANI, TOKIMEC y SAURA tienen cajas que contienen placas para insertar.
7/ Avanza hasta el siguiente rumbo magnético intercardinal (135º) y corrige la mitad de cualquier desviación observada moviendo la esfera. Si la desviación es pequeña, déjala como está.
También puedes comprobar los dos valores restantes (225º y 315º) y anotar las desviaciones.
8/ Asegure todos los correctores, tómales una foto y anote dónde están instalados. Esto es de suma importancia para emitir la nueva tablilla de desvíos.
PROCEDIMIENTOS PRÁCTICOS PARA EL AJUSTE DEL COMPÁS MAGNÉTICO
Pruebas y ajustes en el muelle.
Como se explicó, son esenciales muchas comprobaciones físicas antes de comenzar el ajuste en el mar, ahorrará mucho tiempo y evitará errores.
Si el compás tiene alguna burbuja pequeña, debe llenarse con el líquido adecuado. En este caso tenga cuidado ya que es importante saber cuál se debe agregar. A veces agua destilada.
Otras veces se requiere un fluido especial que, si no se le ha indicado, el ajustador normalmente no tendrá.
Si se llena con un fluido inadecuado, se puede causar un daño importante en el interior del compás.
Si la burbuja es grande, debe enviarse a reparar, ya que la membrana o alguna junta de sellado está dañada y el compás tiene una fuga.
Con respecto a la prueba de sensibilidad, simplemente asegúrese de que la rosa del compás (o rosa de la aguja) regrese a la misma lectura después de ser desviada.
La alineación correcta de la línea del compás con el eje de proa-popa del buque es de vital importancia, no obstante, cuando un compensador aborda un buque que ya tiene la aguja compensada, se asume que dicha línea es correcta.
Solo en caso de que se deba instalar la bitácora por tratarse de un buque nuevo, la alineación deberá realizarse de manera rigurosa.
La barra de Flinders se instala durante la construcción del buque y el compensador no tiene que intervenir en este aspecto, limitándose a utilizar una cantidad detallada de barra de Flinders (30 cm).
Si la longitud no es la adecuada, el compás presentará desvíos en los rumbos Este-Oeste (E-W) cuando el buque experimente cambios significativos de latitud (30º o más).
Así pues, la barra de Flinders se deja como estaba y la esfera también en su posición, si el compás se ha ajustado previamente.
El error B se debe a dos causas diferentes: el campo magnético permanente longitudinal que atraviesa el compás y un efecto vertical inducido asimétrico que se produce delante o detrás del compás.
La primera se corrige utilizando imanes longitudinales (B), y la segunda utilizando la barra de Flinders.
Dado que el ajuste de la barra Flinders se realizó en el muelle, cualquier error B restante se corrige con los imanes permanentes (proa y popa)
El error C tiene dos causas: el campo magnético permanente transversal al compás y el efecto inducido vertical asimétrico transversal a la misma.
El primero se corrige mediante el uso de los imanes permanentes B (transversales) y el segundo con la barra Flinders en el lado de babor o estribor del compás, pero este error es muy raro; el error C solo se corrige con los imanes C.
El error D se debe únicamente a la inducción en el hierro dulce simétrico u horizontal, y se corrige mediante el uso exclusivo de las esferas transversales al compás.
En resumen, lo anterior revela que algunos errores son poco frecuentes, mientras que otros se han corregido en puerto.
Por lo tanto, para la mayoría de los buques, sólo quedan tres errores por corregir en alta mar: los errores B, C y D.
Estos se corrigen mediante imanes longitudinales (B), transversales (C) y esferas cuadrantales para el error D.
Procedimientos de ajuste en el mar
Antes de proceder a la compensación en el mar, tome la precaución de asegurar todos los equipos magnéticos efectivos, como grúas o tapas de escotilla MacGregor, en la posición normal de navegación.
Como profesional, recomiendo realizar esta maniobra en un día de mar calma. Si el barco balancea, el imán de escora (heeling magnet) entrará en juego, complicando la lectura de los coeficientes.
El ajuste se realiza con el buque nivelado, oscilando de rumbo a rumbo, lentamente y de forma constante durante dos minutos en cada dirección.
El ajuste se realiza por ensayo y error y es mejor comenzar con el error B ya que generalmente es el mayor.
El último paso, una vez finalizado el ajuste, consiste en fijar todos los correctores en la posición que el técnico haya instalado y expedir el certificado de compensación del compás para entregárselo al capitán.
Es recomendable preparar el documento con todos los datos posibles del buque, como bandera, OMI, etc., y solo indicar las desviaciones obtenidas y la posición de los correctores.
El técnico debe tener en cuenta que, una vez finalizado el ajuste, el tiempo es limitado, ya que los buques suelen tener prisa y los capitanes exigen el certificado a bordo antes de que el técnico desembarque.
Efectos correctores
Si un barco tiene esferas y muchos correctores magnéticos permanentes B y C cerca del compás, se producirá una inducción magnética entre estos correctores que puede causar magnetismo en las esferas y la barra de Flinders, lo que dificultará el ajuste.
Esta situación se puede mejorar utilizando una mayor cantidad de imanes colocados a una mayor distancia de las esferas y del compás, así como empleando esferas más grandes situadas más hacia el exterior en sus soportes.
Con respecto a la barra de Flinders, el único método correcto es el siguiente: en la posición del ecuador magnético, la componente vertical del campo magnético terrestre es cero (Z=0), por lo que en ese punto no existe magnetismo inducido vertical.
1. Saca todos los cilindros de la barra Flinders.
2. Cuando el barco cruce el ecuador magnético, diríjase hacia Em o Wm.
3. Corrija todas las desviaciones con imanes delanteros y traseros.
4. Cuando el barco se encuentre en otra parte del océano, a unos 20º o 25º más de latitud, diríjase hacia Em o Wm.
5. Corrija toda la desviación con la barra de Flinders. Esto servirá para todas las latitudes.
Por supuesto, el ajustador no puede proceder de esta manera por razones obvias, pero es recomendable avisar al capitán que si el buque va a cambiar mucho de latitud, es posible que se observen grandes desviaciones Em y Wm.
Métodos para orientar un buque hacia rumbos magnéticos
El objetivo principal del ajuste del compás es reducir las desviaciones, para que el rumbo magnético y el rumbo del compás sean idénticos o lo más parecidos posible.
El método preferido consiste en orientar el barco hacia el rumbo magnético deseado mediante giroscopios, que hoy en día son totalmente fiables y muy precisos.
Este método permite ahorrar tiempo y dinero. Las desviaciones del compás se observan fácilmente como la diferencia entre la lectura del compás y el rumbo magnético conocido del barco.
El procedimiento para posicionar el barco tomando como referencia el girocompás es el siguiente:
La variación magnética se aplica al rumbo verdadero para determinar el rumbo giroscópico que se debe seguir para colocar el barco en el rumbo magnético deseado.
La variación local se puede encontrar en la carta local o en https://magneticdeclination.com/ o en la Calculadora Móvil de Declinación Magnética de la NOAA (https://www.ngdc.noaa.gov/geomag/calculators/magcalc.shtml
Esta aplicación también servirá para comprobar a bordo las desviaciones verdaderas observando los rumbos (rumbo verdadero, rumbo del compás rumbo giroscópico) escritos en cada guardia por los oficiales.
Si el giroscopio tiene algún error, debe tenerse en cuenta. Cuando el ajustador va a un buque es de suma importancia.
8/ Cuando el perito se dirige a un buque, es muy importante preparar las relaciones bien tabuladas con la variación local del área donde se realizará el ajuste.
Por ejemplo, en un área de variación local de 4ºW y error giroscópico de 1ºE, debe tabular de la siguiente manera:
Otro método para obtener las desviaciones consiste en comparar el acimut magnético calculado del sol con el acimut observado en el compás.
Este método requiere mucho tiempo y casi nunca lo utiliza un ajustador.
9/ Para los yates pequeños construidos en fibra, es aconsejable utilizar otro compás en buen estado y comparar.
Además, el GPS, si lo hubiera, se puede utilizar siempre teniendo en cuenta la variación local de la zona donde se va a ajustar el compás.
Por ejemplo, si es de 180º (verdadera) y te diriges con el compás y esta muestra 176º, significa que el error total es de 4º+.
Si la variación local es de 2º+, entonces la desviación será:
Error total = variación local + desviación; 4º = 2º + desviación. desviación = 2º + y así sucesivamente…
Error del compás = variación local + desviación
Rumbo verdadero = Rumbo magnético + variación local
Rumbo magnético = Rumbo de la compás + desviación
Rumbo verdadero = Rumbo de girocompás + error de girocompás; si no hay error, el Rumbo verdadero = Rumbo de girocompás.
Diferentes tipos de compás que deben ajustarse.
1/ El compás en embarcaciones pequeñas, normalmente construidas en fibra y, por consiguiente, no hay campos magnéticos alrededor del compás, aunque a veces hay algunos dispositivos electrónicos cerca del compás que hacen que el ajuste sea muy difícil o incluso imposible.
Estas embarcaciones no tienen ninguna bitácora para instalar un imán si fuera necesario y deben ajustarse con los tornillos dentro del compás.
Hay dos, longitudinal (EW) y transversal (NS).
Los rumbos cuadrantales no se pueden ajustar si hay desviaciones, pero deben indicarse.
El procedimiento se realiza con el rumbo del muelle, que debe ser N-S-E-W, o con el GPS, teniendo cuidado de no observar fuertes vientos o corrientes.
Estas embarcaciones construidas en fibra, normalmente, no presentan grandes desviaciones.
2/ El compás en grandes yates construidos en acero
El compás, normalmente, es como los de los grandes buques mercantes, pero cuelgan del techo y no tienen bitácora con los correctores adecuados.
Para ajustar el compás, primero, el ajustador tiene que encontrar los imanes, si los hay, alrededor del compás introducir la cabeza cerca de ella para verlos… a veces es muy difícil.
Además, no tienen esferas ni barra de Flinders y, en consecuencia, en los cuadrantales, a veces se observan grandes desviaciones.
3/ El compás en buques mercantes
Son las más fáciles de ajustar, ya que tienen una bitácora con sus bandejas numeradas para instalar los imanes permanentes (imanes de proa y popa y transversales) para corregir los rumbos cardinales, las esferas para corregir los rumbos cuadrantales, los imanes de escora que corrigen la desviación cuando el buque navega con escora y, finalmente, la barra de Flinders, que corrige la parte del coeficiente B debido al magnetismo vertical inducido que cambia con la latitud.
La mejor manera de ajustar, como se indicó anteriormente, es mediante el giroscopio, y es vital conocer el error real del girocompás; de lo contrario, podría ajustarse incorrectamente con, tal vez, 3º o más grados de error y, en consecuencia, realizar un ajuste erróneo.
Coeficientes aproximados y expresión matemática para la desviación en cualquier rumbo
DESVIACIÓN = A + B sen Ra + C cos Ra + D sen 2 Ra + E cos 2 Ra; Ra = Rumbo del compás.
Esta fórmula consta de 3 partes claramente diferenciadas en la forma en que se observan sus efectos, y se conocen como desviación constante A, desviación semicircular B y C, desviación cuadrantal D y desviación E.
Para calcular los valores de los coeficientes, aplique las fórmulas:
A=1/8 TODAS LAS DESVIACIONES; B=E-W/2; C=N-S/2;D=(NE+SW)-(SE+NW)/4;E=(N+S)-(E+W)/4
Estos coeficientes se calculan después de realizar el ajuste, y un valor superior a 3º significa que el ajuste es defectuoso o que el campo magnético del buque es anormal.
Preparación de la tablilla de desvíos del compás magnético
La Tablilla de Desvíos: el rumbo seguro
Una vez realizada la compensación, es imposible eliminar el desvío al 100%. Por ello, debemos redactar la tablilla de desvíos, un documento que indica el error residual en cada rumbo.
Es fundamental tener listos los documentos, el informe de servicio y el certificado de compensación del compás magnético para entregarlos al capitán.
Faltarán detalles como la hora y los valores de los desvíos, que se introducirán una vez finalizado el trabajo.
El buque no puede esperar mucho tiempo por estos documentos.
Documentación preparada por el Capitán A.ROS. Ajustador de compásnº 86 por la DGMM (Administración española)
Preguntas Frecuentes (FAQ)
¿Con qué frecuencia debo compensar la aguja?
Se recomienda hacerlo anualmente o después de grandes reparaciones estructurales, instalaciones de nuevos equipos electrónicos cerca de la bitácora o si el barco ha estado parado mucho tiempo en la misma posición.
¿Puedo usar la giroscópica para compensar?
Sí, es el método preferido actualmente. Debes comparar el rumbo de GPS (ajustado con la declinación local para obtener el rumbo magnético) con lo que marca tu aguja.
¿Qué es la barra Flinders y para qué sirve?
Es un cilindro de hierro dulce que corrige el desvío causado por el magnetismo inducido vertical, el cual cambia drásticamente cuando el barco varía de latitud significativamente.