kompass

En kompassnål plassert i jordens magnetfelt vil stille seg inn etter retningen til magnetfeltet og vise retningen til den magnetiske Nordpolen.
Kompassnål
Lisens: CC BY NC SA 3.0
Kompassrose fra skipskompass inndelt i 360 grader. Innerst viser en eldre inndeling basert på 32 streker, og det klassiske liljesymbolet på nord-merket.
Kompassrose
Lisens: CC BY SA 3.0
Magnetkompasset viser retning / kurs som avviker fra geografisk nord. Man må derfor ta hensyn til både magnetisk misvisning og deviasjon for å kunne sette kurser og peilinger ut i et kart.
Terminologi & retting
Lisens: CC BY SA 3.0

Et orienteringskompass.

.
Lisens: Begrenset gjenbruk

Et kompass er et instrument som viser himmelretningene. Til å bestemme retning (kurs) under ferdsel på sjøen og i luften brukes nå to helt forskjellige kompasstyper: magnetkompass og gyroskopkompass (se egen artikkel om gyrokompass). Magnetkompasset viser retning til den magnetiske nordpolen og krever ingen strømtilkobling for å fungere, mens gyrokompasset viser retning til den geografiske nordpolen og har behov for strømtilførsel.

Faktaboks

uttale:
kompˈass
etymologi:
av italiensk ‘avmåle med skritt’

Bruken av magnetkompass til å bestemme retning (kurs) er mulig fordi en magnetnål som kan svinge fritt i et horisontalt plan, stiller seg inn etter stedets magnetiske feltlinjer (magnetisk meridian), altså stort sett i retning mot Jordens magnetiske poler. Kjenner man vinkelen mellom stedets geografiske og magnetiske meridian (misvisingen), samt hvilken ende av magnetnålen som peker for eksempel nordover, kan nord–sør-retningen bestemmes, og dermed også de andre himmelretningene. Finnes det magnetisk materiale i nærheten av kompasset, vil det kunne medføre en lokal feil som kalles deviasjon.

Kompassets innstillingsevne vil avhenge av magnetnålens magnetiske egenskaper, samt styrken på den horisontale kraften til Jordens magnetfelt på det aktuelle stedet. I områder nær de magnetiske polene, hvor magnetfeltet i hovedsak er vertikalt rettet, vil et magnetkompass ikke virke tilfredsstillende.

Kompasstyper

Det finnes mange forskjellige typer magnetkompass, alt etter bruksområdet. Vanlig er:

  • Orienterings-/lommekompass
  • Peilekompass
  • Skipskompass
  • Fluxgate-kompass
  • Flykompass

Orienterings-/lommekompass

Orienteringskompasset består av en liten sirkulær boks med glasslokk, hvor en liten magnetnål kan dreie seg om en vertikal akse. Den del av nålen som peker mot nord, er alltid merket. Kompasshuset er dreibart og montert på en gjennomsiktig linjert plate av plast, hvor en kurspil indikerer retningen til målet.

Under orientering legges linjalen på kartet i den retning man ønsker å gå, videre dreies den graderte kompasshuset slik at nord ligger overens med kartets gradnett (meridianer). Dreier man så kompasset slik at magnetnålen ligger overett med gradskivens nordmerke, vil kurspila peke mot målet. For at retningen skal bli helt riktig må man ta hensyn til stedets misvisning. Normalt er graderingen på kompasshuset inndelt i 360 grader, men det finnes også varianter basert på SI-systemet med 400 gon (tidligere nygrader).

Kompasshuset kan være fylt med olje, sprit eller luft.

Peilekompass

Peilekompass er normalt et lite magnetkompass hvor brukeren kan bestemme retningen til et objekt. Peilekompasset har derfor et sikte som er anbrakt på en slik måte at man samtidig kan se kompassretningen på en gradskive. Avlesingen kan enten skje ved hjelp av et prismesystem eller ved at objektet sees direkte over gradskiven.

Det finnes mange forskjellige typer peilekompass, fra de som er innebygget i kikkerter, til de mer vanlige håndholdte som er laget for bruk på mindre båter. Håndholdte peilekompass for bruk i båter kan ofte festes i en spesiell brakett og benyttes som vanlig navigasjonskompass.

Skipskompass

Moderne væskekompass for bruk på skip. Normalt vil slike kompass være montert i et natthus på toppen av styrhuset.
Skipskompass
Lisens: CC BY NC SA 3.0
Korrigering av skipskompass plassert i et natthus. Korrigeringen gjøres ved å flytte små magneter slik at deviasjon på forskjellige kurser blir så liten som mulig.
Natthus
Lisens: CC BY NC SA 3.0

I skipskompass er magnetnålen vanligvis byttet ut med et sett parallelle magnetstaver festet opp under en kompassrose. I tidligere tider var kompassrosen plassert i en luftfylt boks – også kalt et luftkompass. I moderne skipskompass henger kompassrosen i en fin spiss inne i en ikke-magnetisk væskefylt kompassbolle med glasslokk – gjerne kalt et væskekompass. Væsken i bollen må ikke fryse, og det var derfor tidligere vanlig å benytte sprit. I dag benyttes oftest en olje som har noe bedre egenskaper for å dempe kompassrosas svingninger. Bollen er helt tett, men utformet med en belgmekanisme som kompenserer for termisk utvidelse av væska. På kompass beregnet for større skip er oftest undersiden av kompassbollen også av glass, for at man skal kunne lese av kursen fra undersiden.

Kompasset blir hengt opp i et såkalt natthus, en søyle som oventil er dekket med en hjelm med lamper og lysåpninger. Inne i natthuset er kompassbollen opphengt i gimbaler som bidrar til at selve kompassrosa holdes horisontal når skipet ruller. Natthuset er normalt plassert på styrhustaket, og med et prismesystem ned til broa, slik at rormann skal kunne avlese kursen fra rorplassen. På natthuset er det anbrakt flere mekanismer for å korrigere for deviasjon som ofte finnes på skip. Dette kan være permanente magneter eller jern som lett lar seg magnetisere av stedets magnetfelt. Korrigeringsmekanismene kalles kvadrantkuler, langskipsmagneter, tverrskipsmagneter, krengemagneter og Flinders bar. Kompass på større skip skal være korrigert av en godkjent fagperson, slik at deviasjonen normalt ikke overstiger 5 grader på noen kurs.

Den internasjonale maritime organisasjonen (IMO) stiller krav til at alle større skip skal ha et godkjent magnetkompass, ofte kalt et «standardkompass». Det er også spesielle krav til at det skal kunne kobles til et alarmsystem for å avdekke store avvik mellom magnet- og gyrokompass. Informasjonen fra kompassrosa leses da av med en sensor som kalles en magnetisk sonde. På hurtiggående fartøy kan det være stilt spesielle krav til ytelse ved stor hastighet og raske kursforandringer.

Fluxgate-kompass

I motsetning til alle andre omtalte magnetkompass trenger fluxgate-kompasset å være tilkoblet en spenningskilde og en elektronisk krets for å virke. Selve sensoren er en form for magnetometer som normalt består av en magnetisk ring som er påmontert et spolesystem. De strømførende egenskapene i spolene vil avhenge av hvordan spolen er plassert i jordas magnetfelt, og følgelig vil man kunne avlede retningen til magnetisk nordpol utfra signalet fra sensoren.

Siden fluxgate-kompasset er forholdsvis rimelig og kan plasseres på et godt egnet sted om bord, har det blitt svært populært som giver til autopilotsystemer på mindre fartøy. Det finnes også meget kostbare fluxgate-kompass som blant annet benyttes inne seismisk kartlegging og andre vitenskapelige anvendelser. I tillegg til fluxgateprinsippet finnes også andre teknologier (blant annet magnetoressistive sensorer) som kan benyttes for måling av magnetisk retning, og eksempel på anvendelsene er mange: droner, klokker, biler, fotoapparat og så videre. Felles for alle disse elektroniske magnetkompassene er at de har samme begrensninger som vanlige magnetkompass med hensyn på misvisning, deviasjon og dårlig ytelse i polare strøk.

Flykompass

Flykompass bruker gjerne små og meget sterke enkeltmagneter uten kompassrose, men med en styrestrek som kan stilles inn eller kalibreres slik at den blir parallell med flyets lengderetning, når dette har riktig kurs. På småfly er det derfor vanlig å kalibrere kompasset når man står klar til avgang på en flystripe med kjent retning. Flykompass er spesielt beregnet for å tåle raske forandringer av hastighet og kurs. I fly vil det også være forskjellige former for radiokompass som viser retning i forhold til en radiostasjon på bakken.

Historikk

Vindroser med 32 streker var trykket i de gamle kartene. Innfelt et gammelt luftkompass som tidligere ble benyttet på skip. Dette gamle kompasset har ikke inndelinger i grader, men kun den gamle formen med streker og kardinalretninger.
Vindrose og Luftkompass
Lisens: CC BY NC SA 3.0

Man vet ikke hvem som oppfant kompasset, eller hvor det først ble brukt. De første spor finner man i gamle greske skrifter (omkring 650 fvt.). Kineserne kjente også meget tidlig til magnetsteinens egenskaper. Ifølge en kinesisk ordbok fra 121 fvt. er dette «en stein som kan gi nålen en retning». Kineserne brukte den til å vise sør-retningen, idet de la den på et trebrett som fløt i vann. Man vet ikke hvorvidt oldtidens folk brukte magneten til å vise vei til sjøs og til lands. Derimot er det kjent at araberne brukte magneter om bord i sine fartøyer på 700-tallet.

Også i gammel nordisk litteratur nevnes magnetsteinen (leidarstein), blant annet i forbindelse med bosettingen i Island i 874. Det er også kjent at vikingene benyttet magnetstein på samme måte som kineserne tidligere hadde gjort. Magnetstein er egentlig magnetitt, en magnetisk stein, som finnes i store deler av verden. Inndelingen av kompassrosen som ble benyttet i norrøn tid hadde 16 inndelinger, mens eldre kinesiske kompassroser kunne være basert på 24.

I 1302 anbrakte en ukjent navigatør fra Amalfi ved Napoli vindrosen på kompassnålen, og dette året regnes derfor som det tradisjonelle tidspunktet for oppfinnelsen av skipskompasset. Vindrosen beskriver 32 forskjellige retninger som ofte er å finne som linjer i eldre kart. Denne inndelingen av sirkelen i 32 deler kalles for «strek» (11,25 grader), og finnes fortsatt på mange kompassroser i tillegg til den moderne inndelingen med 360 grader.

Den gamle inndelingen i 32 streker kalles gjerne «kardinalsystemet» med fire kardinalstreker for å angi kurser og retninger: Nord, Øst, Syd og Vest. Mellom disse ligger interkardinalstrekene NO (nordøst), SO (sydøst), SV (sydvest) og NV (nordvest). Videre neddeling gir NNO (nordnordøst) ONO (østnordøst) og så videre. Neste nivå blir enkeltstrekene NNOtN (nordnordøst til nord), NNOtO (nordnordøst til øst) og så videre. For ytterligere nøyaktighet kan denne systematikken også brytes ned til halv- og kvartstreker. Kardinalstreksystemet benyttes i liten grad som kursreferanse, men benyttes innen meteorologien for beskrivelse av vindretninger.

Den tidlige dominansen fra de italienske kompassmakerne gjorde også at man fikk spesielle symbol på kompassrosa. Blant annet kunne man finne et kors på østmerket, som var retningen til det hellige landet. Man kunne også finne et liljesymbol på nordmerket, som sett fra Napoli var retningen til handelshuset Borboni, som hadde et dobbelt liljeblad som våpenmerke.

Noen særlige forbedringer av magnetkompasset ble ikke gjort før man fikk fartøyer av jern og stål. Særlig har britiske Lord Kelvin (1824–1907) bidratt meget til utviklingen av det moderne magnetkompass. Siden magnetnålen pekte i retning av Polarstjerna (Polaris), trodde mange at det var denne som trakk på magnetnålen. Den første vitenskapelige forklaringen av forholdet knyttet til jordmagnetismen ble gitt av William Gilbert (1544–1603) i 1600.

Man var tidlig oppmerksom på at kompassnålen ikke alltid viste sant nord, og instrumentmakerne ble lenge beskyldt for å lage dårlige kompasser. Det ble etter hvert klart at avvikelsen var en realitet man burde regne med. Full sikkerhet for dette fikk man først etter Kristoffer Columbus' store sjøreise i 1492, da det viste seg at avviket (misvisingen) forandret seg med stedets lengde.

Les mer i Store norske leksikon

Eksterne lenker

Litteratur

  • Kartverket. Den Norske Los – Bind 1.
  • Kjerstad, Norvald (2019). Elektroniske og akustiske navigasjonssystemer. Fagbokforlaget.
  • Kjerstad, Norvald (2016). Navigasjon. Fagbokforlaget.

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg