船用測(cè)深儀的故障分析與排除方法的探討

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。

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