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对一次L波段雷达重大故障的排除

作者:袁伟 来源:科技风

摘 要:本文详细介绍了一次L波段雷达重大故障排除的过程,针对每个故障现象描述了检测和解决的方法,并在此基础上进行了相关的总结。另附一些近年台站L波段雷达故障排除的经验。

关键词:故障;检测;排除;总结

目前西藏L波段雷达已有五部,是西藏气象高空观测业务的重要组成部分,对该型设备的维护维修是中心一项重要任务。在2015年1月拉萨L波段雷达探空站发生一次重大故障,故障比较典型,特此例举出来,希望为各基层雷达站机务人员提供一些帮助。

1 故障排除

1.1 第一次故障排除过程

1.1.1故障现象

2015年1月17日,拉萨L波段雷达发生故障,不能正常放球工作,其故障主要表现如下:1)用于控制天线转动的控制盒不能控制天线,操作后无反应;2)室内放球软件上发现增益变大,达到250db左右;3)示波器上四线消失不见,变成只有绿屏。

1.1.2针对故障1依次做了如下检测

1)检查主控机和驱动箱之间的两根接线是否连接正常,经检查正常。2)更换天线控制盒后,故障1依旧,没有解决。3)检查4号板上内控E,A电压,具体是板子第十、十一脚处对地电压,不开驱动箱电源,正常应是天线不动时为2.5V左右,在用控制盒手动控制天线上下左右时,电压应在0~5v之间变化。检查结果为上下动时电压在1.4-3.9之间变化,左右动时在2.4-3.8之间变化,变化有规律且线性,因此可以判断控制盒和控制信号都没有问题。4)检查M2、M3驱动同步电机Z1Z2之间的电压是否为110v交流,结果正常。5)更换台站备件中的4号板后,同样故障1依旧。6)做到这步发现基本该做的几乎都做了,但该故障还是没有排除。在仔细分析后判断还是4号板可能问题最大,并且也发现台站上有个别备件板要多一块,觉得可能是之前有坏的板子因为混淆了而没有寄走维修,于是从省级仓库中取出4号板备件更换,结果发现控制盒可以控制天线了,这时确认台站上的两块4号板均坏。

1.1.3针对故障2、3做了如下检测

1)更换6号板后,故障2、3依旧;2)检查高频组件接线是否接紧并检查排线相关电压,排线电压均正常;3)先后更换高频组件、中频通道盒。在更换了中频通道盒后增益和四线变正常,具体为增益自动,加探空仪且天线对正探空仪的情况下增益为35-42db,换下的中频通道盒又经两次换试后增益还是很大,确认为坏。

1.2 第二次故障排除过程

在排除上述的故障后,笔者有些想当然的认为雷达已经正常了,因为按照以前的经验,通常雷达不会一下子出现很多的故障,也不会出现有很多板子和元器件坏掉的情况,至少在本人和所在科室就还没有遇到过。因此也没有对雷达再做更多进一步细致的检查。然而到了晚上值班人员上班时发现还有故障,雷达并不能正常工作。

1.2.1新出现的故障现象如下

1)发射机不能开高压,提示过荷保护;

2)斜距、气高、高差始终为零。

1.2.2针对新出现的故障1做了如下检测

1)取下大发射机检查排线是否接紧,并逐一紧固;

2)焊下大发射机仿真线电容共7个,对每个电容进行检查,容值均正常,但在取下电容的过程中发现其中有一个电容管脚有点虚焊,对全部电容进行重新焊接,并確保没有任何虚焊的地方。

3)取下并检查大发射机的3个晶闸管,发现其中两个从晶闸管的螺栓柱到其他两头的电阻值变小,一个两百K欧姆,另一个几十K欧姆,都小于四百多的正常值。对这两个晶闸管进行了更换。做完了这三项工作后,加电后软件没有提示过荷保护了,说明室外的雷达部分没有问题了,但雷达还是不能开高压,室内的2号板子上可能还有问题。顺着这个思路继续下去。

4)检查2号板上第六脚电压。用表测量有12V直流电压,若发射机加高压则会变为0V。做此项检查时最好把2号板上的555块子去掉,这个块子主要是延时用的,如果不去掉会延时3分钟左右,不方便检查。结果为没有变化,说明此2号板坏,不能正常工作。

5)更换为台站备件中的2号板。此时需要注意,因为此2号板是厂家配备的新的2号板,和老的略有不同。可以直接匹配新的大发射机,但不能直接匹配旧的大发射机,而拉萨台站用的还是旧的大发射机,因此需要取掉新2号板上的74LS77或54LS77块子才能用。更换后发射机可以正常工作了。

1.2.3针对新出现的故障2做了如下检测

更换台站备件3号板,换上后无法手动跟踪距离,即点击软件接收控制界面的向前向后距离跟踪图标没有变化,又更换台站所备的另一块3号板后正常。

2 近年一些雷达维修的经验

1)2015年昌都气象局L波段雷达故障,主要故障现象是仰角突变,信号变差,易丢球。检查发现Wt9线缆中有3根线芯已经断开,更换Wt6、Wt7、Wt8、Wt9组线后正常。这个组线在西藏用过几年后基本都会出问题,是台站上所需备件中比较重要的一个。

2)2014年拉萨市气象局L波段雷达故障,主要变现是雷达信号变差,易丢球。检查发现高频组件电源线连接头处接触不良,这个是由于接头的设计不好,加之老化很容易出现接触不良的故障,在定日L雷达大修时就是出现过这个故障。解决办法是将一端的连接头去掉后直接连接线头到另一端接头中并用胶布包好后正常。

3)2014年拉萨市气象局L波段雷达故障,主要变现是雷达放球时示波器上四线不齐,视频中图像抖动。检查发现和差箱内开关管套上的开关二极管坏了,更换开关二极管后正常。需要注意的是这个开关二极管出现的故障比较多,一般都是开路不能导通,但很多时候是由于接二极管时没有接紧导致的,更换时需要注意,如果坏的很频繁的话还是要看是否更换开关管套中的电阻。

4)2014年拉萨市气象局L波段雷达故障,主要变现是雷达放球时示波器上四线不齐,从视频中看探空仪不在正中间。用示波器来查看程序方波的大小和时序发现主控箱中6号板程序方波有一路不对,更换6号板后正常。

3 总结

1)台站上对备件应加强管理,坏的备件应及时寄回厂家修理,否则机务员修理时在通过更换备件来排除故障时不好判断,比如这次备件中3号和4号板都是坏的,对机务员有比较大的考验。而且一般来说台站上是不应该有2块3号板的备件。

2)机务员本身应该注意在维修后对雷达整机进行彻底检查,不能自以为是,或怕麻烦。比如这次,如果能尽早的检查到雷达还存在的隐形的故障,那么就不会影响值班人员的工作。