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      船用測(cè)深儀的故障分析與排除方法的探討

      2019-03-08 02:52:02羅先鋒王海軍
      西部論叢 2019年6期
      關(guān)鍵詞:排除方法故障分析

      羅先鋒 王海軍

      摘 要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,航海運(yùn)輸業(yè)也隨之快速發(fā)展起來(lái)。而船舶在航行過(guò)程中,需要利用船用測(cè)深儀保證船舶順利前行,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,船舶測(cè)深儀仍存在一些故障?;诖?,本文通過(guò)對(duì)船用測(cè)深儀的故障進(jìn)行分析,論述了船用測(cè)深儀故障的排除方法,包括主振門(mén)控電路排除法、數(shù)字分頻電路排除法、電源電路排除法。

      關(guān)鍵詞:船用測(cè)深儀 故障分析 排除方法

      前 言

      船用測(cè)深儀是大型船舶上最為關(guān)鍵的測(cè)量?jī)x器,船舶在航行過(guò)程中,如果其自身測(cè)深儀出現(xiàn)故障,或者是不能夠正常工作,都會(huì)為船舶航行帶來(lái)危險(xiǎn)。而船用測(cè)深儀在應(yīng)用過(guò)程中,異常接觸或者是操作、電源異常都會(huì)使得機(jī)器損壞。同時(shí)其數(shù)碼管上雖然顯示數(shù)字,但是其精確度有待考量,且深度顯示不穩(wěn)定,這對(duì)于船舶航行來(lái)說(shuō)非常的危險(xiǎn),因此,詳細(xì)分析其故障,并制定解決對(duì)策顯得尤為重要。

      1船用測(cè)深儀的故障

      在打開(kāi)船用測(cè)深儀之后,回波信號(hào)和零點(diǎn)信號(hào)會(huì)經(jīng)過(guò)GB103、GB102、GB101三級(jí)調(diào)諧而放大,隨后由L102、C121、C120、D104、R121以及D103組成的檢波器進(jìn)行檢波,進(jìn)而發(fā)送脈沖信號(hào)。BG104和它外圍的各種元件所組成的電路在整形之后,其脈沖信號(hào)會(huì)分成兩路進(jìn)行輸出。其中一路是經(jīng)過(guò)電容C126耦合,BG106倒相、D107削波之后,輸出一個(gè)正極脈沖,然后傳輸?shù)街骺亻T(mén)控電路內(nèi)的FF201中。另外一路是由BG106倒相、D106削波之后,充當(dāng)AGC中一組控制信號(hào),發(fā)送給由K604、BG107構(gòu)成的AGC電路。在此過(guò)程中,BG401是船用測(cè)深儀的第一級(jí)放大管,如果這個(gè)管出現(xiàn)故障,那么接收到的信號(hào)便無(wú)法傳輸?shù)娇刂泼}沖關(guān)閉和打開(kāi)的計(jì)數(shù)門(mén)中。這種情況意味著數(shù)碼管上顯示的內(nèi)容不具深度。如果使用鑷子對(duì)BG201進(jìn)行觸碰,同時(shí)通過(guò)示波器對(duì)BG106集電極進(jìn)行監(jiān)視時(shí),發(fā)現(xiàn)沒(méi)有波形輸出,同時(shí)C120電容也沒(méi)有波形輸出,那么說(shuō)明變壓器存在問(wèn)題。此外,船用測(cè)深儀內(nèi)部次級(jí)線圈接點(diǎn)出現(xiàn)霉斷也是一大故障之一,出現(xiàn)這種故障時(shí),儀器盡管有顯示,但是在進(jìn)行深度顯示過(guò)程中,會(huì)時(shí)大時(shí)小,極其不穩(wěn)定。

      2船用測(cè)深儀故障的排除方法

      2.1主振門(mén)控電路排除法。主振電路主要是由D202、D201、BG201-BG205以及JT201組成。而門(mén)控電路主要是由BG209、BG208、BG206以及FF201-FF204組成。在排除故障過(guò)程中,首先,由本機(jī)發(fā)送信號(hào),發(fā)射的零點(diǎn)信號(hào)一路經(jīng)過(guò)FF201后膜電路和接收放大之后,形成一個(gè)穩(wěn)態(tài)的整形電路。當(dāng)FF201(1)腳達(dá)到高電平時(shí),打開(kāi)計(jì)數(shù)門(mén),利用75kHZ輸出脈沖,然后分頻計(jì)數(shù),使之[ 觸發(fā)]觸發(fā)FF202并進(jìn)行翻轉(zhuǎn),從而將FF201(1)腳轉(zhuǎn)換成為低電平。隨后,將關(guān)閉計(jì)數(shù)門(mén),并停止計(jì)數(shù)。其次,在測(cè)深儀出現(xiàn)故障時(shí),還要對(duì)FF203(20)腳進(jìn)行觸發(fā),翻轉(zhuǎn)FF203,使其暫態(tài)維持在0.7s,此時(shí)記錄顯示的時(shí)間。在經(jīng)過(guò)0.7s之后, 發(fā)射信號(hào)會(huì)自動(dòng)復(fù)零,然后再次進(jìn)行發(fā)射。當(dāng)FF203從目前的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成為常態(tài)之后,其1腳會(huì)將復(fù)零脈沖輸出,利用BG206進(jìn)行緩沖,同時(shí)將譯碼顯示電路和數(shù)字分頻電路復(fù)零。操作完這些之后,利用FF204(8)腳輸出與FF203(1)腳極性相反的零點(diǎn)信號(hào)。如1腳發(fā)出的0.1s正極性脈沖之后,8腳會(huì)馬上輸出一個(gè)脈沖,時(shí)間上延遲0.1s左右,在發(fā)射過(guò)程中要取確保先復(fù)零然后再發(fā)射。最后,利用輸出脈沖對(duì)收發(fā)電路故障進(jìn)行判斷,并將電路分為數(shù)字電路和模擬電路,判斷順序?yàn)轱@示電路、計(jì)數(shù)、門(mén)控以及主振。模擬干擾端口輸出脈沖接收情況,并將計(jì)數(shù)門(mén)閉合,如果數(shù)碼管上顯示的數(shù)字為周期性,那么說(shuō)明顯示電路、計(jì)數(shù)以及主振都處于正常狀態(tài)。如果主振電路是正常的,那么需要對(duì)顯示電路和計(jì)數(shù)進(jìn)行檢查。在此過(guò)程中,利用計(jì)數(shù)溢出脈沖對(duì)計(jì)數(shù)電路、數(shù)字分頻電路以及主振門(mén)控電路工作情況進(jìn)行確認(rèn),這樣才能有效排除船用測(cè)深儀的故障。

      2.2數(shù)字分頻電路排除法。數(shù)字分頻電路主要是由雙穩(wěn)態(tài)FF301--FF308和外圍電路所組成。在排除故障過(guò)程中,首先,由FF305和FF308組成一個(gè)頻器,然后由FF301和FF304組成另外一個(gè)頻器。在0-10m程檔中,由后面的頻器發(fā)送信號(hào),使信號(hào)傳輸?shù)?-100m程檔中,在這個(gè)程檔中完成信號(hào)的轉(zhuǎn)換。這樣在信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程中,能夠判斷測(cè)深儀中的數(shù)字顯示不具深度的原因。其次,利用數(shù)碼顯示電路中的四級(jí)穩(wěn)態(tài)電路,以邏輯電路和FF401單雙管控制作用為基礎(chǔ),使船用測(cè)深儀中始終保持單個(gè)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通的狀態(tài)。這樣相應(yīng)的G401數(shù)碼管中顯示的數(shù)字便會(huì)更加精準(zhǔn)。最后,由B60X系列的組件構(gòu)成一個(gè)振蕩多諧電路,在此電路中,振蕩信號(hào)輸出之后,實(shí)現(xiàn)信號(hào)次級(jí)耦合,然后傳輸?shù)桨l(fā)射換能器中,隨后由J502對(duì)繼電器接收到的輸出功率進(jìn)行控制。這時(shí)如果繼電器能夠接收到相應(yīng)的信號(hào),便說(shuō)明0-200m檔有效。如果此電路在工作過(guò)程中,不受繼電器的控制,那么說(shuō)明電路可能存在連續(xù)發(fā)射、工作異常、功率偏小等情況,使得船用測(cè)深儀工作狀態(tài)不穩(wěn)定。

      2.3電源電路排除法。電源電路主要是由穩(wěn)壓電路、整流電路以及電源變壓器組成,在電源中輸入的電流是常用的交流電,初級(jí)電源變壓器選擇的是分檔抽頭,利用電源開(kāi)關(guān)對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)。在排除故障過(guò)程中,首先要確保電壓的適應(yīng)范圍,利用整流穩(wěn)壓電路對(duì)AGC進(jìn)行處理,使之能夠復(fù)位“歸零”。其次,在排除故障過(guò)程中,將BG601以及DD602所輸出的12V電壓,應(yīng)用于電源中,同時(shí)利用整流濾波輸出的電壓對(duì)發(fā)射管進(jìn)行偏置,在偏置過(guò)程中,為數(shù)碼管提供一個(gè)陽(yáng)極,幫助數(shù)碼管顯示出正確的內(nèi)容。最后,在電路中,還會(huì)提供2個(gè)維修開(kāi)關(guān),在排除故障過(guò)程中,將其中一個(gè)維修開(kāi)關(guān)安置到主振的轉(zhuǎn)態(tài)中,使計(jì)數(shù)門(mén)不能再對(duì)零點(diǎn)信號(hào)和發(fā)射信號(hào)進(jìn)行控制,從而確保信號(hào)能夠暢通無(wú)阻的傳播。同時(shí)信號(hào)在經(jīng)過(guò)BG205組件之后,會(huì)直接傳送到分頻電路中,另一個(gè)維修開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)到自校位置處。與此同時(shí),會(huì)對(duì)FF204輸出的各類(lèi)復(fù)零脈沖進(jìn)行翻轉(zhuǎn),并且在自校過(guò)程中,利用譯碼顯示電路中存在的溢出脈沖以及FF202翻轉(zhuǎn)進(jìn)行實(shí)施。由此可見(jiàn),前一個(gè)維修開(kāi)關(guān)處于主振狀態(tài),后一個(gè)維修開(kāi)關(guān)處于自校位置處時(shí),數(shù)碼管會(huì)進(jìn)行重復(fù)且周期性的顯示,如果數(shù)碼管在最大量程深度處出現(xiàn)短暫停留的情況,那么說(shuō)明故障排除成功。除此之外,利用干擾法對(duì)接收放大電路進(jìn)行復(fù)檢,適當(dāng)調(diào)整船用測(cè)深儀中的電位器,并記錄下電位器原來(lái)的位置,在調(diào)整好之后,使其恢復(fù)到原位。如果此時(shí)電位器能夠正常工作,那么說(shuō)明接收放大電路故障已經(jīng)排除。同時(shí)對(duì)J501動(dòng)作進(jìn)行人工模擬,利用示波器對(duì)輸出波形發(fā)射情況進(jìn)行檢測(cè),如果波形正常,那么說(shuō)明發(fā)射電路是完好無(wú)損的。

      結(jié) 論

      綜上所述,船用測(cè)深儀內(nèi)部電路比較復(fù)雜,在工作過(guò)程中,常會(huì)引發(fā)各種各樣的故障,這些故障對(duì)船舶安全航行有著非常大的影響。經(jīng)過(guò)上文分析可得,在排除船用測(cè)深儀常見(jiàn)故障過(guò)程中,需要從內(nèi)部的各個(gè)電路入手,對(duì)船用測(cè)深儀的原理進(jìn)行詳細(xì)的分析,判斷顯示電路、計(jì)數(shù)電路、門(mén)控電路、數(shù)碼管等工作狀態(tài),并利用脈沖信號(hào)檢測(cè)各個(gè)電路輸出信號(hào)的情況。同時(shí)通過(guò)模擬計(jì)數(shù)門(mén)的閉合和斷開(kāi),檢測(cè)船用測(cè)深儀的顯示情況,這樣才能有效排除故障。

      參考文獻(xiàn)

      [1] 王美娜,邊剛,孫超,王瑋.海洋測(cè)深中垂直分置海底混響信號(hào)的仿真分析[J].海洋測(cè)繪,2017,37(01):75-78.

      [2] 趙立震.測(cè)深儀故障原因及對(duì)策分析[J].機(jī)電設(shè)備,2016,33(05):27-28+31.

      [3] 周俊興. 基于LabVIEW的虛擬回聲測(cè)深儀研究[D].華僑大學(xué),2015.

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