海軍士官學(xué)校 孔大偉
92730部隊25分隊 蔡昱明
電子裝備維修按照維修的復(fù)雜程度可分為板級維修和器(元)件級維修兩種。在元件級維修中遵從故障檢測、元器件拆焊、尋找備份元件三個環(huán)節(jié),就會提高維修的進度和效率,根據(jù)故障檢測的特點了解故障類型,熟悉故障原因。節(jié)約維修的時間和費用,為電子裝備的維修提供了良好前提條件。
隨著裝備的日益更新和當(dāng)電子技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代電子技術(shù)被大量應(yīng)用到艦艇指控、火控、雷達、聲納、電子戰(zhàn)等武器系統(tǒng)中,但隨著使用年限的增加,一些裝備已陸續(xù)進入了維修高峰期。搞好艦船電子裝備的維修涉及到維修人員、技術(shù)等方面的因素。本文著重討論元件級維修的方法、意義以及特點等。
裝備及其各種維修保障資源的特征決定修理所維修保障隊伍的組織方式及素質(zhì)要求,裝備維修方式的改進和維修效率非常重要,裝備的維修需要對保障人員的組織方式和素質(zhì)要求很高,盡管當(dāng)前裝備更新?lián)Q代很快,但部隊艦船裝備的維修任務(wù)主要還是靠人。維修保障艦船戰(zhàn)斗力得以持續(xù)和再生的物質(zhì)基礎(chǔ)和基本保證,優(yōu)良的維修方法可以有效地提高維修能力和效率,降低維修費用。
艦船電子裝備維修分為兩級,即換板級維修和元件級維修。換板級維修,就是當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時,通過檢測和自動功能分析出有故障的電路板。艦船電子裝備主要由許多電路板組成,只要其中一塊電路板出現(xiàn)故障就會引起整個裝設(shè)備故障,用一塊好的備件板將其替換,使裝備恢復(fù)正常工作。所謂元件級維修是指:在電路板上的電子元器件中,有一個或幾個元器件發(fā)生故障引起電路板故障。通過各種方法找出電路板上的故障元件,更換后修復(fù)電路板功能。
換板級維修在實際維修過程中相對容易,但前提條件是必須有備用板,但備用板價格高,部分電路板無備用板。元件級維修難度相對要高。電路板上的元器件中大多數(shù)為通用元件,容易損壞的元件也比較多。由于通用元件價格低,所以,元件級維修的費用大大的低于板級維修。且可以迅速開展維修工作,不受裝備生產(chǎn)廠家的限制.因此,開展元件級維修以及元件級維修技術(shù)的推廣是提高艦船裝備維修保障技術(shù)能力的關(guān)鍵問題。
由于目前的艦船電子設(shè)備大量使用微電子技術(shù)和計算機技術(shù),其電路板都相當(dāng)復(fù)雜,所以,一般故障檢測是利用適當(dāng)?shù)臋z測儀器儀表,找出電路板上的故障元件,對故障元件進行更換以次來恢復(fù)裝備的工作效能。
隨著電路工藝的發(fā)展,印刷電路板采用了表面貼裝工藝和高密引腳封裝元件。因此,元器件拆焊工作對技術(shù)要求越來越強,不恰當(dāng)?shù)牟鸷缚赡軙p壞電路板,所以必須使用專用拆焊工具和熟練的使用技術(shù)。
在部隊由于艦船空間的限制,配備的機加工設(shè)備相對較少,修理所的設(shè)備比較齊全、配套,既有刨床、鉆井等機加工設(shè)備,又有電焊、氬弧焊等焊接設(shè)備,還有一些特裝維修設(shè)備。因此院校在培養(yǎng)崗位合格的維修士官人才時應(yīng)本著學(xué)員將來“用什么、學(xué)什么、缺什么、補什么”的原則,努力抓好學(xué)員的實際操作能力的培訓(xùn),使學(xué)員能達到會修、會焊、會補和會排除一般故障,努力提高學(xué)員對電子元件維修知識的掌握和技能的熟練。
1.擊穿
集成電路常見擊穿的包括輸出端對地、對電源擊穿,輸入端對地、對電源擊穿。偶而也可碰到某兩個輸入或輸出端子間的擊穿。判斷擊穿的方法通常是用萬用表測量集成電路各插腳對地、對電源以及與其它插腳之間的電阻,亦可用數(shù)字萬用表的二極管檔測量,但在測量時要注意,若發(fā)現(xiàn)短路或低阻情況,應(yīng)該將萬用表的兩點表筆交換一下位置再測一次,只有當(dāng)正反向測試均為短路或低阻的情況才能確定為短路故障。
2.過熱
除了功率集成電路,一般集成電路均為小功率器件,用手觸摸不應(yīng)感到發(fā)燙,若發(fā)現(xiàn)集成電路發(fā)燙,則該集成電路或與該集成電路相關(guān)的電路很可能有故障。
3.數(shù)據(jù)遺失或不穩(wěn)
許多集成電路中含有數(shù)據(jù)存貯器或數(shù)據(jù)寄存單元,如ROM、RAM、EPROM、E2ROM、PROM以及各種單片計算機,單片機外圍接口集成電路、數(shù)控電位器、各種寄存器、鎖存器等。
4.放大倍數(shù)變化
晶體三極管的放大倍數(shù)離散性很大,同一種型號的晶體管,其放大倍數(shù)可能在很大范圍內(nèi)變化,如同樣是3DK9A的管子,電流放大倍數(shù)Hfe變化范圍為20~200。檢查放大倍數(shù)可將三極管從電路上拆下,然后用三用表放大倍數(shù)測試檔測試,同時要注意實際電路的允許變化范圍。
5.短路
印制板的短路是指印制板中的軌跡與軌跡之間,軌跡與焊盤或過孔之間短路。當(dāng)印制板發(fā)生短路故障時,要確定是哪兩個軌跡或軌跡與焊盤發(fā)生了短路現(xiàn)象往往比較容易,但要確定短路的位置往往十分困難。下面以兩個軌跡之間發(fā)生短路現(xiàn)象為例說明查找短路位置的方法:(1)檢查兩軌跡之間是否有異物(如焊錫、螺絲、外導(dǎo)元件等)產(chǎn)生的搭接現(xiàn)象,若有排除之;(2)檢查兩軌跡之間是否有元件跨接,若有應(yīng)逐個檢查各個元件是否有擊穿現(xiàn)象;(3)注間觀察各軌跡的過孔處,是否有短路現(xiàn)象,各軌跡上是否有長有毛刺的地方(毛刺在新制的電路板上比較常見)。若有則排除之。
6.開路
印制軌跡的開路常常是由于印制板通過的電流過大而熔斷,或受到腐蝕,劃痕引起的,也可能是制作時存缺陷,然后受外力應(yīng)變引起斷裂。前三種情況只要仔細觀察就可發(fā)現(xiàn)。最后一種情況需用電表仔細測量和檢查。
7.絕緣降低
印制電路板絕緣降低,往往是由于元器漏液(特別是電解電容、電池漏液)以及電路長期處于潮濕的環(huán)境下引起的,因此發(fā)現(xiàn)元件漏液一定要盡快用無水酒精擦洗干凈。
8.電容器類
在聲納上應(yīng)用較多的電容主要有陶瓷、云母、紙質(zhì)、油浸紙質(zhì)及可變電容器等,它們的主要故障是打穿、漏電、漏油、開路、變值、可變電容器常常發(fā)生碰片等現(xiàn)象。
9.變壓器和阻流圈
變壓器和阻流圈產(chǎn)生的故障多由于外界原因所引起的。例如,當(dāng)負荷短路時,由于流過線圈的電流超過額定值,變壓器溫度升高,可能使線圈短路、斷路或絕緣擊穿。當(dāng)通風(fēng)不良、溫度過高或受潮時,亦會產(chǎn)生漏電或絕緣擊穿的現(xiàn)象。
10.保險絲類
保險絲是一種安全保險的裝置。當(dāng)電路電流超過其額定值時,保險絲熔斷,使電路自動斷開。當(dāng)發(fā)現(xiàn)保險絲熔斷時,一般應(yīng)對電路進行檢查。有時亦可更換適當(dāng)?shù)谋kU絲試驗。如還燒斷,就應(yīng)找出引起電流過大的原因,排除后再換新保險絲。聲納裝置上應(yīng)用的各種型式的插入式保險絲,可能產(chǎn)生接觸不良的故障,有時因產(chǎn)生接觸電阻,電流流過時發(fā)熱,也能把保險絲燒 斷。目前聲納上有的情況下用空氣開關(guān)來代替保險絲,這種情況下發(fā)現(xiàn)斷電時,只要將開關(guān)重新合上即可。
11.繼電器及開關(guān)類
繼電器及開關(guān)的觸點易產(chǎn)生接觸不良的故障,尤其是通過大電流的接觸點,更容易因打火而燒壞觸點,使其接觸不良,使用中應(yīng)多加注意。繼電器和開關(guān)的接線有時亦可能產(chǎn)生松脫或短路現(xiàn)象,工作中應(yīng)多加檢查。
裝備維修保障能力研究是復(fù)雜的系統(tǒng)分析過程,與裝備本身的可靠性、維修性、維修保障作業(yè)等因素有關(guān),也涉及裝備的部署、使用和維修保障體系信息。因此,一方面,追求系統(tǒng)化應(yīng)用計算機分析;另一方面,可信的、系統(tǒng)全面的整機檢查掌握維修保障資源信息。采用現(xiàn)代電子技術(shù)的電路板的故障檢測,是技術(shù)性很強的工作。對于維修士官存在以下難點:
新一代大型電子裝備一般不提供詳細技術(shù)資料,更沒有詳細電路圖,由于學(xué)員的實踐經(jīng)驗匱乏,這就使檢修工作格外困難。
在維修過程中,脫離設(shè)備的電路板是沒有信號可測的,艦船維修人員在現(xiàn)有條件下,自己也很難創(chuàng)造其他聯(lián)機測試條件。缺乏聯(lián)機測試條件是艦船電子裝備器件級維修的一個難題。
由于艦船電子裝備越來越先進,故障類型越來越繁多,故障原因越來越復(fù)雜,對維修人員的裝備維修知識要求越來越高。目前艦員動手能力不強、實際操作水平低,有的對職掌裝備的管理、使用不熟悉;對裝備維護保養(yǎng)技能不強,保養(yǎng)不徹底、不到位。導(dǎo)致裝備在使用階段電路容易損壞。
目前,許多艦艇已服役多年,裝備本身的設(shè)計問題是難以解決的。但裝備操縱人員必須加強自身業(yè)務(wù)水平,要刻苦學(xué)習(xí)專業(yè)的各種理論知識,努力提高自身的維修能力,要敢動機器、敢修機器、會修機器。為保障艦船良好的作戰(zhàn)效能發(fā)揮重要的作用,為艦員的業(yè)務(wù)技術(shù)培訓(xùn)提高健全的客觀條件和基礎(chǔ)。