Глава 8. Техническое обслуживание РЛС

8.1. Общие рекомендации по устранению неисправностей

Роль современного штурмана многофункциональна. Естественно, основная задача и обязанность штурмана по определению остается неизменной – провести судно из одного порта в другой наивыгоднейшим путем, в кратчайший срок, безопасно для людей, груза и самого судна. Суть в том, что изменились средства и, следовательно, методы выполнения этой задачи, которая может быть успешно решена при возросшей интенсивности судоходства только в случае правильного и эффективного использования современных средств навигации. Полагаясь на эти средства, как на основного помощника в своей работе, штурман хорошо должен знать их назначение, функциональные возможности, технические характеристики, структурное построение и принцип действия.

Однако, уровень сложности большинства современных навигационных радиоэлектронных средств таков, что это повлекло за собой изменения (а, скорее, дополнения) в профессиональной подготовке судоводителей. Современный штурман должен знать основы схемотехники простейших радиоэлектронных устройств, чтобы представлять, как путем их объединения формируются системы для решения конкретных задач. На современного штурмана возложена также ответственность за поддержание в исправном состоянии радиоэлектронных средств навигации и средств связи. А это значит, что кроме профессионально грамотного использования в своей работе судовой радиоэлектроники штурман должен в критической ситуации, когда возникнет отказ в работе того или иного устройства, либо восстановить его работоспособность, либо правильно поставить диагноз его состояния, чтобы при необходимости и когда это возможно связаться с сервисной службой фирмы- изготовителя устройства с целью получения надлежащей консультации и грамотно воспользоваться ею в ремонте.

В большинстве случаев выход из строя радиоэлектронной аппаратуры характеризуется внезапностью отказа и, как правило, в самый неподходящий момент, всегда неожиданно. А так ли уж неожиданно? Ведь, грамотная эксплуатация, знание принципа работы устройства и его возможностей, своевременный контроль «ключевых» параметров схемы, проведение профилактических работ (там, где это необходимо) обеспечивают бесперебойную работу или, как минимум, создают условия для предотвращения внезапного выхода из строя радиоаппаратуры. Например, хотя бы немного завышенное напряжение источника питания или плохое качество фильтра («усох» электролитический конденсатор) всегда найдут «слабое звено», которое не выдержав несколько ненормальной работы источника питания, внезапно выйдет из строя. Плановая профилактическая проверка, осмотр узлов аппаратуры (модулей, плат, функциональных ячеек и т.д.) помогают увидеть «усохший, потемневший, подгоревший, одним словом, «больной» электрорадиоэлемент (ЭРЭ), из-за которого может произойти внезапный отказ, и своевременно заменить его, произвести регулировку и установить номинальные значения параметров.

Так, что же необходимо сделать в первую очередь, если случилась неисправность, в результате которой устройство, либо полностью перестало работать, либо нарушилось его правильное (штатное) функционирование?

  Первой и самой важной заповедью должно быть сохранение спокойствия. Бурные эмоции, тревога и суетливость только мешают осознанию случившегося и мышлению, необходимому для успешного поиска неисправности. Только в спокойном состоянии можно продуктивно обнаружить повреждение. Так что сохраняйте спокойствие!

1. Проанализируйте признак неисправности. Сам признак неисправности – это указатель, свидетельствующий о неполадках или нарушениях в работе устройства. Выявление признака неисправности – это осознание наличия произошедших изменений в работе устройства. Полный отказ в работе – это простейший вид признака неисправности. Теперь спокойно посидите хотя бы минуту и проанализируйте ситуацию.

2. После анализа случившегося прежде, чем принять решение о необходимости ремонта, следует проверить, как теперь изделие функционирует (если оно, хоть как-то функционирует). Ведь, в сложных радиоэлектронных устройствах, к которым относится РЛС, как правило, всё сразу из строя не выходит: какие-то узлы продолжают работать, пусть даже и не так, как надо. Отказ может проявиться и в том, когда устройство функционирует, но вырабатываемая им информация не соответствует техническим требованиям, т.е. имеет место ухудшения функционирования. Конечно, выполнение этой задачи требует знания хотя бы рабочих характеристик проверяемого устройства, его возможностей и умения правильно оценивать результаты функционирования. Проверка функционирования в некоторых случаях может выявить, так называемый, кажущийся признак неисправности. Слово «кажущийся» употреблено потому, что устройство может отлично работать, но из-за неправильной, например, установки органов регулирования, или неправильно выбранного режима состояние средств отображения информации не будет соответствовать ожидаемому, что может быть воспринято, как признак неисправности. Достаточно обнаружить эти неправильности, чтобы уяснить причину возникновения признака неисправности. Н а этом всё и закончится, если удалось убедиться, что неправильная установка органа регулирования или выбора режима работы была её единственной причиной.

3. Немного об использовании органов управления и регулирования. Чтобы детально исследовать обнаруженный признак неисправности, необходимо воспользоваться органами управления и регулирования устройства, оказывающими влияние на признак неисправности. Как известно, к органам управления и регулирования относятся все выведенные на переднюю панель переключатели, кнопки, сенсоры, регулировочные компоненты, которыми можно пользоваться, не открывая корпуса устройства. К органам управления и регулирования относятся также выносные и  беспроводные пульты дистанционного управления (ПДУ). По своей сути, органы регулирования вносят некоторые изменения в режимы функционирования устройства. Органы отображения информации – индикаторы, измерительные приборы, самописцы и т.п. – позволяют визуально оценить изменения, вызванные органами регулирования. Бессистемное и непоследовательное манипулирование органами управления может, в конечном счете, привести к отклонению от штатного режима работы или к неисправности устройства. Вначале возможны некоторые ухудшения (например, ухудшение четкости изображения, подергивание развертки, снижение коэффициента усиления и т.д.). На это необходимо заблаговременно обращать внимание, поскольку дальнейшее ухудшение параметров устройства может привести к выходу его из строя. Ни в коем случае нельзя устанавливать многие органы регулирования в такие положения, при которых возможно превышение максимально допустимых значений регулируемых ими параметров. Понимание изменений, происходящих в схеме при манипулировании органами регулирования, позволит заранее предвидеть любые повреждения, которые могут возникнуть в результате непродуманных регулировок в состоянии спешки или растерянности. Следует ли считать потерянным время, затраченное на проверку функционирования изделия с помощью органов управления и регулирования, если выяснится, что все они установлены правильно? Конечно, нет. Во-первых, на это уйдет всего от нескольких секунд до нескольких минут в зависимости от признака неисправности и сложности устройства. Во-вторых, имеется весьма веская причина для манипулирования органами регулирования, даже если они установлены правильно, поскольку это поможет получить дополнительную информацию о признаке неисправности, а, в некоторых случаях выявить местонахождение неисправности и сэкономить время, затрачиваемое на её поиск. Дополнительное соображение в пользу первоочередного использования органов регулирования при анализе выявления признака неисправности состоит в том, что все они выведены на переднюю панель или находятся на ПДУ и могут быть задействованы немедленно.

4. Теперь, когда при проверке функционирования стал очевидным тот факт, что устройство действительно неисправно, необходимо вспомнить, что на него должна быть техническая документация, например, руководство по техническому обслуживанию, инструкция по эксплуатации, схемы, карты тестирования и т.д., в которых могут содержаться необходимые сведения и рекомендации по поиску неисправностей, а также возможные реквизиты фирмы- изготовителя (телефон, факс, сайт, адреса сервисных служб и т.д.). Наилучшим источником информации для быстрого и достаточно подробного ознакомления с устройством являются инструкции по эксплуатации и техническому обслуживанию.    Ознакомление с технической документацией, знание функциональной схемы устройства и расположения функциональных узлов, а также обнаруженные признаки нештатной работы устройства должны дать информацию о возможном местонахождении неисправности. В технической документации во многих случаях приводится руководство по отысканию неисправностей. Это руководство включает перечень причин и признаков часто встречающихся повреждений. Хорошим источником информации является фирма  –изготовитель и её сервисные службы. Телефонный звонок на фирму-изготовитель или в её сервисные центры может сберечь многие часы поиска неисправности, особенно в критической ситуации для судна, когда РЛС, как можно быстрее должна быть восстановлена. В данном случае, чтобы избежать недоразумений штурман должен профессионально грамотно охарактеризовать признак неисправности.

Абсурдно проверять всю схему, в которой может быть до нескольких сотен тысяч электронных компонентов. Нелогично проверять все функциональные модули устройства, которых может быть (например, в РЛС) также достаточно много. Зачем, например, проверять передающий и приемный тракты РЛС и их функциональные модули, если признак неисправности – отсутствие развертки индикатора кругового обзора. Сам индикатор – это тоже, по сути, сложнейшее электронное устройство и чтобы обнаружить в нем неисправный функциональный модуль, необходимо знать или иметь в технической документации функциональную схему индикатора. Анализируя функциональную схему ИКО, можно логически определить, какие функциональные модули могут быть неисправными,  согласно выявленному признаку неисправности. Логически рассуждая, из «подозреваемых», например, можно исключить видеоусилитель, аналого-цифровой преобразователь видеосигнала, все модули, работающие на интерфейс и САРП, а также другие модули, не связанные с формированием развертки. Подлежат проверке модуль формирования развертки, модуль синхроимпульсов, ЭЛТ или ЖК-монитор, схема блока питания, процессор и контроллеры, запускающие развертку и другие  элементы, связанные с работой схемы развертки. Таким образом, на основании логических умозаключений при условии знания всего лишь функциональной схемы ИКО можно свести к возможному минимуму на данном этапе область поиска неисправности.

Тот факт, что на экране индикатора нет развертки, не дает достаточного количества информации, чтобы правильно определить причину неисправности. Данный признак может означать, что неисправен сам кинескоп или ЖК-монитор, не подается накал или анодное напряжение на кинескоп, или напряжение подсветки на ЖК-монитор, сгорел предохранитель в блоке питания, нарушена цепь схемы регулировки яркости (проворачивается плохо закрепленный регулятор яркости, в результата оторвался провод к нему) и т.п. Локализация неисправной функции означает выявление того функционального модуля многомодульного устройства, в котором фактически содержится неисправность. Это выполняется путем последовательной проверки каждого из потенциально неисправных функциональных модулей до обнаружения неисправного модуля. Если принятые ранее действия не позволили обнаружить фактически неисправный модуль, то последующие действия по обнаружению неисправности требуют в некоторых случаях применения принципиальных схем потенциально неисправных модулей. Здесь можно согласиться с утверждением, что штурман для этого не имеет профессиональной подготовки, что сложный ремонт выполняется высококвалифицированными специалистами в области электроники, что для обнаружения такого вида повреждений требуется специальная подготовка. Более того, в настоящее время эксплуатационная документация может не содержать принципиальных схем. Но во- первых, такие неисправности не случаются сплошь и рядом, в абсолютном большинстве случаев (~90%), достаточно тех логических действий, которые были рассмотрены выше, чтобы определить неисправный модуль. Во-вторых, может случиться так, что бездействие штурмана и признание того, что он не в состоянии что-либо сделать, может обернуться плохими последствиями для экипажа и судна в целом. В-третьих, есть еще много возможностей, чтобы успешно справиться с задачей восстановления нормальной работы устройства, но об этом несколько позже.

 Допустим, обнаружен тот модуль или та часть схемы, устранение неисправности в которой позволит восстановить нормальное функционирование устройства. Как известно, модуль конструктивно выполнен так, чтобы обеспечивалась его замена. Он содержит все необходимые электронные компоненты (резисторы, конденсаторы, транзисторы, интегральные схемы и т.д.), образующие электрическую схему, которая выполняет определенную электронную функцию сложного многомодульного устройства. Если неисправность локализована в конкретном модуле, то для устранения отказа достаточно заменить этот модуль. В большинстве случаев конструкция модулей не предполагает их ремонта в судовых условиях, поскольку все они, как правило, выполнены на компонентах печатного монтажа (КПМ). Исключением может быть тот случай, когда неисправность образно «лежит на поверхности», т.е. обнаружена путем внимательного визуального осмотра модуля. Кстати, как показывает практика ремонта радиоэлектронных устройств, 35.. .40% всех неисправностей обнаруживается с помощью тщательного визуального внешнего осмотра элементов схемы. При осмотре в первую очередь необходимо обращать внимание на то, нет ли сгоревших предохранителей, разрушенных или утративших первоначальный цвет компонентов, обрывов проводов (особенно у элементов управления и регулирования, выводимых на переднюю панель), поврежденных проводников печатных плат, дефектов паяных соединений, трансформаторов и катушек индуктивности с запахом гари, следов коррозии, перегретых деталей, вытекших или вспученных электролитических конденсаторов и т.д. Другими словами, необходимо обращать внимание на любое отклонение от нормы. Тщательный внешний осмотр так часто позволяет обнаружить неисправность, что есть смысл пожертвовать на него время. Даже если в результате такого осмотра неисправность не будет обнаружена, то, по крайней мере, будет изучено расположение всех элементов аппаратуры.

Последующие общие рекомендации, возможно, будут полезными для тех штурманов, которые умеют пользоваться контрольно-измерительными приборами и, в частности обычным мультиметром (тестером) или универсальным осциллографом.

Когда неисправность находится в схеме, не содержащей сменных функциональных модулей, и визуальным осмотром не выявлено никаких отклонений, единственным средством локализации неисправности становятся измерения, т.е. проверка определенных электрических параметров с помощью контрольно-измерительных приборов. Часто много времени тратится впустую на поиски несуществующих повреждений, когда все дело в неисправном источнике питания. Следует учесть и то, что источники вторичного электропитания устройств работают, как правило, в наиболее нагруженном режиме. Поэтому первой электрической проверкой должен быть контроль правильности уровней напряжения ото всех цепей источника питания при работе под нормальной нагрузкой. Как правило, в источниках питания ИКО (дисплейных блоках) РЛС имеется несколько выходных цепей на разный уровень напряжения для питания разных по напряжению узлов схемы. Наиболее внимательно необходимо проверить те напряжения, которые подаются на питание взятых под «подозрение» модулей или других участков схемы. Приступать к проверке самих модулей или других участков схемы необходимо только при нормально работающем источнике питания.    

Некоторые практические советы при проведении измерений.

1. Необходимо приступать к проверке того функционального модуля, который даст максимум информации для одновременного исключения из проверки других потенциально неисправных узлов схемы.

2. Как правило, для проверки режимов работы схемы на платах модулей предусмотрены контрольные точки. Не следует начинать проверку с тех контрольных точек, для доступа к которым придется разбирать проверяемую аппаратуру.

3. Следует сначала проверять точки с максимальным уровнем напряжения. Конечно, все эти проверки целесообразны только в том случае, когда известны величины проверяемых параметров.

4. Необходимо учитывать, что значения проверяемых напряжений, сопротивлений, форм сигналов редко в точности совпадают с теми, что приведены в эксплуатационной документации. При проверке напряжений самый главный вопрос заключается в следующем: «Насколько измеренное напряжение должно быть близко к указанному в документации значению?». Нормальная работа схем со стабилизированным напряжением питания обеспечивается при отклонении напряжений не более чем на 10% от номинальных значений, однако, большинство схем удовлетворительно работают при разбросе напряжений до 20…25%.  Если измерение выполнено правильно, а результат измерения отличается от номинального значения более чем на 30%, то следует методично проверить параметры каждого элемента (резистора, конденсатора и т.д.), входящих в проверяемую цепь.

5. Сопротивления измеряются при отключенном питании устройства. При измерении сопротивлений нулевое показание прибора свидетельствует о коротком замыкании, а бесконечное сопротивление указывает на существование обрыва.  Путем измерения сопротивлений в указанных состояниях прибора можно проверить, например исправность транзистора, пробой конденсатора, обрыв обмотки трансформатора или катушки индуктивности.

6. Принципиально важно, когда обнаружен неисправный элемент схемы, проанализировать причину его выхода из строя, прежде чем установить новый. В противном случае новый элемент также может выйти из строя, подтверждая, что найдено следствие, а не причина. Например, перегорание резисторов в цепи эмиттера обычно вызвано коротким замыканием между выводами транзисторов. Перегорание предохранителей в источнике питания обычно вызвано коротким замыканием выпрямительного диода или в цепях фильтрации. Выход из строя активных элементов (транзисторов, интегральных схем) часто связан с пробоем разделительных конденсаторов или завышенным напряжением на  выводах. Интегральные схемы МОП-структуры (металл-оксид-полупроводник) могут выйти из строя при касании к ним руками, поскольку статический заряд тела может пробить тонкие изолированные затворы МОП-структуры. Если же при ремонте касание рук к ним неизбежно, то необходимо пользоваться специальным заземляющим браслетом или заземлить кисть руки на корпус аппаратуры через резистор сопротивлением порядка 0,5…1Мом. Разумеется, аппаратура должна быть обесточена.

7. Грязные или окисленные контакты печатных плат функциональных модулей очень часто бывают причиной неисправности. Необходима их регулярная проверка и при необходимости очистка. Однако следует знать, что в настоящее время на контакты печатных плат наносят очень тонкое гальваническое покрытие, которое, например, при очистке контактов карандашной резинкой можно повредить, после чего контакты быстро покроются коррозией. Есть специальные растворители для очистки контактов. Чтобы в разъемах сохранялся хороший контакт, они всегда должны быть плотно затянуты. Соединения разъемов не должны нарушаться при вибрации судна.

8. Прежде чем приступить к измерению, необходимо проверить, соответствует ли выбранный диапазон измерений на приборе значению величины параметра, который подлежит измерению. Если ожидаемое значение величины параметра неизвестно, то прибор, как правило, необходимо установить на максимальный диапазон измерений.  Чтобы обеспечить качество измерений и не нарушить работу проверяемой цепи, например, при измерении напряжений или контроле формы сигнала, необходимо использовать вольтметры и осциллографы с большим входным сопротивлением. Входное сопротивление вольтметра должно быть, как минимум, в 10 раз больше участка проверяемой цепи по отношению к общему проводу

 

⇐ Предыдущая22232425262728293031Следующая ⇒

Поделиться: