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        船用測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
        關鍵詞:排除方法故障分析

        羅先鋒 王海軍

        摘 要:隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,航海運輸業(yè)也隨之快速發(fā)展起來。而船舶在航行過程中,需要利用船用測深儀保證船舶順利前行,在實際應用過程中,船舶測深儀仍存在一些故障?;诖?,本文通過對船用測深儀的故障進行分析,論述了船用測深儀故障的排除方法,包括主振門控電路排除法、數(shù)字分頻電路排除法、電源電路排除法。

        關鍵詞:船用測深儀 故障分析 排除方法

        前 言

        船用測深儀是大型船舶上最為關鍵的測量儀器,船舶在航行過程中,如果其自身測深儀出現(xiàn)故障,或者是不能夠正常工作,都會為船舶航行帶來危險。而船用測深儀在應用過程中,異常接觸或者是操作、電源異常都會使得機器損壞。同時其數(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,這對于船舶航行來說非常的危險,因此,詳細分析其故障,并制定解決對策顯得尤為重要。

        1船用測深儀的故障

        在打開船用測深儀之后,回波信號和零點信號會經(jīng)過GB103、GB102、GB101三級調(diào)諧而放大,隨后由L102、C121、C120、D104、R121以及D103組成的檢波器進行檢波,進而發(fā)送脈沖信號。BG104和它外圍的各種元件所組成的電路在整形之后,其脈沖信號會分成兩路進行輸出。其中一路是經(jīng)過電容C126耦合,BG106倒相、D107削波之后,輸出一個正極脈沖,然后傳輸?shù)街骺亻T控電路內(nèi)的FF201中。另外一路是由BG106倒相、D106削波之后,充當AGC中一組控制信號,發(fā)送給由K604、BG107構(gòu)成的AGC電路。在此過程中,BG401是船用測深儀的第一級放大管,如果這個管出現(xiàn)故障,那么接收到的信號便無法傳輸?shù)娇刂泼}沖關閉和打開的計數(shù)門中。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BG201進行觸碰,同時通過示波器對BG106集電極進行監(jiān)視時,發(fā)現(xiàn)沒有波形輸出,同時C120電容也沒有波形輸出,那么說明變壓器存在問題。此外,船用測深儀內(nèi)部次級線圈接點出現(xiàn)霉斷也是一大故障之一,出現(xiàn)這種故障時,儀器盡管有顯示,但是在進行深度顯示過程中,會時大時小,極其不穩(wěn)定。

        2船用測深儀故障的排除方法

        2.1主振門控電路排除法。主振電路主要是由D202、D201、BG201-BG205以及JT201組成。而門控電路主要是由BG209、BG208、BG206以及FF201-FF204組成。在排除故障過程中,首先,由本機發(fā)送信號,發(fā)射的零點信號一路經(jīng)過FF201后膜電路和接收放大之后,形成一個穩(wěn)態(tài)的整形電路。當FF201(1)腳達到高電平時,打開計數(shù)門,利用75kHZ輸出脈沖,然后分頻計數(shù),使之[ 觸發(fā)]觸發(fā)FF202并進行翻轉(zhuǎn),從而將FF201(1)腳轉(zhuǎn)換成為低電平。隨后,將關閉計數(shù)門,并停止計數(shù)。其次,在測深儀出現(xiàn)故障時,還要對FF203(20)腳進行觸發(fā),翻轉(zhuǎn)FF203,使其暫態(tài)維持在0.7s,此時記錄顯示的時間。在經(jīng)過0.7s之后, 發(fā)射信號會自動復零,然后再次進行發(fā)射。當FF203從目前的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成為常態(tài)之后,其1腳會將復零脈沖輸出,利用BG206進行緩沖,同時將譯碼顯示電路和數(shù)字分頻電路復零。操作完這些之后,利用FF204(8)腳輸出與FF203(1)腳極性相反的零點信號。如1腳發(fā)出的0.1s正極性脈沖之后,8腳會馬上輸出一個脈沖,時間上延遲0.1s左右,在發(fā)射過程中要取確保先復零然后再發(fā)射。最后,利用輸出脈沖對收發(fā)電路故障進行判斷,并將電路分為數(shù)字電路和模擬電路,判斷順序為顯示電路、計數(shù)、門控以及主振。模擬干擾端口輸出脈沖接收情況,并將計數(shù)門閉合,如果數(shù)碼管上顯示的數(shù)字為周期性,那么說明顯示電路、計數(shù)以及主振都處于正常狀態(tài)。如果主振電路是正常的,那么需要對顯示電路和計數(shù)進行檢查。在此過程中,利用計數(shù)溢出脈沖對計數(shù)電路、數(shù)字分頻電路以及主振門控電路工作情況進行確認,這樣才能有效排除船用測深儀的故障。

        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。在排除故障過程中,首先,由FF305和FF308組成一個頻器,然后由FF301和FF304組成另外一個頻器。在0-10m程檔中,由后面的頻器發(fā)送信號,使信號傳輸?shù)?-100m程檔中,在這個程檔中完成信號的轉(zhuǎn)換。這樣在信號轉(zhuǎn)換過程中,能夠判斷測深儀中的數(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穩(wěn)態(tài)電路,以邏輯電路和FF401單雙管控制作用為基礎,使船用測深儀中始終保持單個開關管導通的狀態(tài)。這樣相應的G401數(shù)碼管中顯示的數(shù)字便會更加精準。最后,由B60X系列的組件構(gòu)成一個振蕩多諧電路,在此電路中,振蕩信號輸出之后,實現(xiàn)信號次級耦合,然后傳輸?shù)桨l(fā)射換能器中,隨后由J502對繼電器接收到的輸出功率進行控制。這時如果繼電器能夠接收到相應的信號,便說明0-200m檔有效。如果此電路在工作過程中,不受繼電器的控制,那么說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,初級電源變壓器選擇的是分檔抽頭,利用電源開關對其進行調(diào)節(jié)。在排除故障過程中,首先要確保電壓的適應范圍,利用整流穩(wěn)壓電路對AGC進行處理,使之能夠復位“歸零”。其次,在排除故障過程中,將BG601以及DD602所輸出的12V電壓,應用于電源中,同時利用整流濾波輸出的電壓對發(fā)射管進行偏置,在偏置過程中,為數(shù)碼管提供一個陽極,幫助數(shù)碼管顯示出正確的內(nèi)容。最后,在電路中,還會提供2個維修開關,在排除故障過程中,將其中一個維修開關安置到主振的轉(zhuǎn)態(tài)中,使計數(shù)門不能再對零點信號和發(fā)射信號進行控制,從而確保信號能夠暢通無阻的傳播。同時信號在經(jīng)過BG205組件之后,會直接傳送到分頻電路中,另一個維修開關會自動調(diào)節(jié)到自校位置處。與此同時,會對FF204輸出的各類復零脈沖進行翻轉(zhuǎn),并且在自校過程中,利用譯碼顯示電路中存在的溢出脈沖以及FF202翻轉(zhuǎn)進行實施。由此可見,前一個維修開關處于主振狀態(tài),后一個維修開關處于自校位置處時,數(shù)碼管會進行重復且周期性的顯示,如果數(shù)碼管在最大量程深度處出現(xiàn)短暫停留的情況,那么說明故障排除成功。除此之外,利用干擾法對接收放大電路進行復檢,適當調(diào)整船用測深儀中的電位器,并記錄下電位器原來的位置,在調(diào)整好之后,使其恢復到原位。如果此時電位器能夠正常工作,那么說明接收放大電路故障已經(jīng)排除。同時對J501動作進行人工模擬,利用示波器對輸出波形發(fā)射情況進行檢測,如果波形正常,那么說明發(fā)射電路是完好無損的。

        結(jié) 論

        綜上所述,船用測深儀內(nèi)部電路比較復雜,在工作過程中,常會引發(fā)各種各樣的故障,這些故障對船舶安全航行有著非常大的影響。經(jīng)過上文分析可得,在排除船用測深儀常見故障過程中,需要從內(nèi)部的各個電路入手,對船用測深儀的原理進行詳細的分析,判斷顯示電路、計數(shù)電路、門控電路、數(shù)碼管等工作狀態(tài),并利用脈沖信號檢測各個電路輸出信號的情況。同時通過模擬計數(shù)門的閉合和斷開,檢測船用測深儀的顯示情況,這樣才能有效排除故障。

        參考文獻

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

        [2] 趙立震.測深儀故障原因及對策分析[J].機電設備,2016,33(05):27-28+31.

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

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