劉海天

摘 要 油位探測(cè)器作為二次雷達(dá)的一個(gè)小部件，卻發(fā)揮著非常重要的作用，一旦出現(xiàn)油位過(guò)低告警，雷達(dá)的就會(huì)立刻停機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)天線(xiàn)的保護(hù)作用，但有時(shí)候因探測(cè)器的損壞而會(huì)出現(xiàn)誤報(bào)警。文章通過(guò)對(duì)雷神二次雷達(dá)天線(xiàn)系統(tǒng)和油位告警信號(hào)的分析，使大家對(duì)油位探測(cè)器出現(xiàn)故障時(shí)的檢測(cè)和應(yīng)急措施能有所幫助。

關(guān)鍵詞 雷達(dá)；油位探測(cè)器；油位告警；天線(xiàn)系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：V351 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）01-0044-02

近些年隨著飛行流量的急劇增長(zhǎng)，雷達(dá)設(shè)備已經(jīng)作為空中交通管制的一個(gè)重要保障手段，每個(gè)雷達(dá)站都有安裝防雷裝置于設(shè)施，但雷達(dá)設(shè)備仍然可能因遭受雷擊而損壞，而油位探測(cè)器因位于天線(xiàn)塔上，容易被雷擊而損壞，一旦油位探測(cè)器被雷擊損壞，就可能出現(xiàn)油位過(guò)低誤告警，從而造成雷達(dá)停機(jī)。本文將從雷達(dá)天線(xiàn)系統(tǒng)和油位告警信號(hào)流程、油位探測(cè)器調(diào)整進(jìn)行分別闡述。

1 雷神二次雷達(dá)天線(xiàn)系統(tǒng)

雷神二次雷達(dá)天線(xiàn)系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)鉸鏈（turning gear）、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)（drive motor）、油位探測(cè)器（oil level sensor）、方位數(shù)據(jù)產(chǎn)生器（azimuth data generator unit）、變頻器（inverter unit）、安全單元（safety unit）、天線(xiàn)驅(qū)動(dòng)控制單元（antenna drive control unit）等部件構(gòu)成，如圖1所示。

1.1 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)（drive motor）

雷神雷達(dá)天線(xiàn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是一個(gè)功率為7 kW的三相交流馬達(dá)，它驅(qū)動(dòng)天線(xiàn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速可變，由變頻器（inverter unit）控制。馬達(dá)的最大轉(zhuǎn)速為1450轉(zhuǎn)/分，它通過(guò)26：1和4：1的兩個(gè)變速齒輪驅(qū)動(dòng)天線(xiàn)。

1.2 油位探測(cè)器（oil level sensor）

油位探測(cè)器的作用是檢測(cè)第二變速齒輪箱中的潤(rùn)滑油是否低于最低油位線(xiàn)。當(dāng)油位高于最低油位線(xiàn)時(shí)，油位探測(cè)器處于導(dǎo)通狀態(tài)，輸入和輸出電壓為24 V，當(dāng)油位低于最低油位線(xiàn)時(shí)，油位探測(cè)器處于斷開(kāi)狀態(tài)，輸出為0 V。它有一個(gè)紅色指示燈和一個(gè)綠色指示燈，紅色指示燈亮?xí)r表示輸入電壓正常，綠色指示燈亮?xí)r表示處于導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)油位探測(cè)器檢測(cè)到低油位時(shí)，變頻器輸出將被禁止，馬達(dá)會(huì)停止工作。

1.3 方位產(chǎn)生器（azimuth data generator unit）

方位產(chǎn)生器的作用是產(chǎn)生雷達(dá)天線(xiàn)方位信號(hào)，天線(xiàn)底部的PCR部件給方位產(chǎn)生器提供了sin和cos信號(hào)，方位產(chǎn)生器輸出64k ACP信號(hào)和正北標(biāo)志信號(hào)給詢(xún)問(wèn)機(jī)，詢(xún)問(wèn)機(jī)提供24v直流電給方位產(chǎn)生器。

1.4 安全單元（safe unit）

安全單元控制3相電源輸出到驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和變頻器，其上面有一個(gè)安全開(kāi)關(guān)，當(dāng)安全開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到unsafe時(shí)，安全單元將會(huì)切斷驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的電源并禁止詢(xún)問(wèn)機(jī)發(fā)射。

1.5 變頻器（inverter unit）

變頻器通過(guò)改變?nèi)嚯娫吹念l率和幅度，來(lái)控制天線(xiàn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，使天線(xiàn)即使受到風(fēng)力的影響，仍然能夠平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

1.6 天線(xiàn)驅(qū)動(dòng)控制單元（antenna drive control unit）

天線(xiàn)驅(qū)動(dòng)控制單元控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止，在它的控制下三相電源通過(guò)安全單元和變頻器輸送到驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，同時(shí)它提供了一個(gè)24 V油位告警檢測(cè)信號(hào)，來(lái)檢測(cè)油位是否正常。

由圖1所示，三相電源依次通過(guò)安全開(kāi)關(guān)、天線(xiàn)控制單元、變頻器到達(dá)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，而油位告警信號(hào)線(xiàn)依次經(jīng)過(guò)油位探測(cè)器、油位探測(cè)器連接盒、安全開(kāi)關(guān)、天線(xiàn)控制單元。當(dāng)驅(qū)動(dòng)控制單元檢測(cè)到油位告警信號(hào)時(shí)，給變頻器傳送一個(gè)控制信號(hào)，使變頻器切斷驅(qū)動(dòng)馬達(dá)電源。

2 油位告警信號(hào)流程

如圖2所示，天線(xiàn)驅(qū)動(dòng)單元提供24 V油位檢測(cè)信號(hào)，其輸送路徑為天線(xiàn)驅(qū)動(dòng)單元的TS1 12->安全單元的TB1 12->TB1 pin6->油位探測(cè)器連接盒的R pin1->油位探測(cè)器，其返回路徑為油位探測(cè)器->油位探測(cè)器連接盒的BL pin2->安全單元的TB1 pin5->TB1 pin11->天線(xiàn)驅(qū)動(dòng)單元的TS1 11，此路徑為一個(gè)循環(huán)路徑，當(dāng)油位正常時(shí)，此路徑形成回路，天線(xiàn)驅(qū)動(dòng)控制單元的TS1 12處的測(cè)量電壓為24 V，TS1 11處的測(cè)量電壓略低于24 V，同時(shí)，天線(xiàn)驅(qū)動(dòng)單元給逆變器提供24 V控制信號(hào)，當(dāng)出現(xiàn)油位告警時(shí)，逆變器將會(huì)切斷驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的電源。

當(dāng)天線(xiàn)因雷擊出現(xiàn)停轉(zhuǎn)，無(wú)法啟動(dòng)馬達(dá)，油位又顯示正常，我們可以用萬(wàn)用表檢查天線(xiàn)驅(qū)動(dòng)控制單元的TS1 12和TS1 11處的電壓，如果兩處電壓不正常，斷開(kāi)TS1 12和TS1 11處的連接線(xiàn)，再測(cè)量?jī)商幍碾妷?，如電壓?4 V和0 V，則可判斷油位探測(cè)器故障。當(dāng)出現(xiàn)油位探測(cè)器故障而無(wú)法開(kāi)機(jī)時(shí)，我們可采取應(yīng)急措施，用一根連接線(xiàn)短接TS1 12和TS1 11連接點(diǎn)，甩開(kāi)油位探測(cè)器，形成回路，此時(shí)可啟動(dòng)馬達(dá)。（注：本做法為不安全做法，只能作為應(yīng)急使用）如果采用此做法，必須每日檢查油位情況，確保轉(zhuǎn)臺(tái)油位處于正?？潭龋駝t，油位偏低而沒(méi)有告警提示，將會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)造成損壞，那樣的話(huà)損失就會(huì)更大。在短接24伏時(shí)，要將安全開(kāi)關(guān)放在安全位置，否則馬達(dá)突然開(kāi)啟可能會(huì)造成傷害。

下面列出了天線(xiàn)系統(tǒng)各單元油位告警信號(hào)線(xiàn)的連接點(diǎn)及電壓。

3 更換和調(diào)整油位探測(cè)器的方法

這項(xiàng)工作要求非常精細(xì)，所以要小心，在松開(kāi)蓋子時(shí)不要損壞油位探測(cè)器。參照?qǐng)D紙和操作程序，確認(rèn)旋松整個(gè)探測(cè)器蓋子時(shí)要小心謹(jǐn)慎。

所需工具：

1）非常小的改刀（大約2.5 cm長(zhǎng)），用于調(diào)整探測(cè)器控制器，因?yàn)樗浅？拷D(zhuǎn)臺(tái)支架。建議攜帶一套小的鐘表改刀，剪下所需要的長(zhǎng)度。

2）一個(gè)小手電筒，當(dāng)你松開(kāi)油位探測(cè)器時(shí)旁邊的人可以為你照明。一個(gè)小鏡子，你需要用他來(lái)看清楚LED和調(diào)整螺絲，旁邊的人可以為你拿著這個(gè)小鏡子。

3）一些適當(dāng)?shù)陌馐郑〉囊粋€(gè)用于電纜壓緊螺母，當(dāng)你放回時(shí)，要小心不要擰的太緊。22MM扳手用于第2齒輪箱的放油塞。一個(gè)接油桶。

4）在調(diào)整工作完成以后，用在現(xiàn)場(chǎng)的油泵補(bǔ)充適量的油到齒輪箱中。

5）最后用棉紗清理干凈益處的機(jī)油。

在更換油位探測(cè)器之前，必須確保馬達(dá)電源和詢(xún)問(wèn)機(jī)電源開(kāi)關(guān)已關(guān)閉。更換步驟如下：①放干第二齒輪箱里的機(jī)油；②斷開(kāi)油位探測(cè)器上的連線(xiàn)；③旋開(kāi)探測(cè)器（32 mm扳手）；④取下油位探測(cè)器，將其浸入一個(gè)裝有潤(rùn)滑油的小盒子里；⑤將新的油位探測(cè)器裝上，并在螺紋處涂上密封劑；⑥重新連接電纜；⑦重新裝入第二齒輪箱的潤(rùn)滑油；⑧檢查是否有漏油。

在調(diào)整油位探測(cè)器前，確保馬達(dá)電源已關(guān)閉。調(diào)整步驟如下： ①松開(kāi)PG7電纜密封套管；②用手旋松蓋子，無(wú)需扳手；③將電纜穿過(guò)密封套管和蓋子；④電纜到接線(xiàn)端子上；⑤設(shè)置選擇器滑動(dòng)開(kāi)關(guān)至最小電平-低位1；⑥連接電源電壓（注：紅燈亮）；關(guān)閉TG（在天線(xiàn)驅(qū)動(dòng)控制單元上，將開(kāi)關(guān)從RUN搬到OFF位，這樣可以停止馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)，而保持油位探測(cè)器電源，以便調(diào)整）。等30分鐘，然后放油至第2齒輪箱油表（玻璃管）的最低位置；⑦同時(shí)，觀察第二齒輪箱的油位觀察管，補(bǔ)充合適等級(jí)的機(jī)油，直到油位的低位標(biāo)記線(xiàn)；⑧反時(shí)針調(diào)節(jié)靈敏度控制電位器直到綠燈熄滅。然后慢慢順時(shí)針旋轉(zhuǎn)直到綠燈亮；⑨調(diào)整控制器，繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)1/2圈；⑩然后加油直到油位表（玻璃管）的中間位置（最小和最大之間）。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上的分析，我們可知油位告警信號(hào)是通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制單元的24 V循環(huán)回路來(lái)判斷是否告警，當(dāng)油位過(guò)低或油位探測(cè)器故障都會(huì)造成回路中斷，造成告警，通過(guò)檢測(cè)天線(xiàn)控制單元的12和11兩處的連接點(diǎn)，可以快速判斷是否是油位探測(cè)器故障造成雷達(dá)停機(jī)。再根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，采取應(yīng)急措施或更換備件的方法恢復(fù)雷達(dá)的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]Equipment Manual for Condor Antenna Drive Subsystem.Raytheon Systems Limited.endprint