63801部隊氣象雷達站 四川 西昌 615012

1 引言

C波段雙偏振多普勒天氣雷達(亦稱C波段雙偏振雷達)主要用于探測、監(jiān)視場區(qū)周圍400km范圍內(nèi),垂直高度20km以下的降水、雷暴、中尺度氣旋、颮線、風(fēng)切變、下?lián)舯┝?、冰雹、凍雨、凍結(jié)層、融化層等天氣目標(biāo)。全面獲取200km范圍內(nèi)的風(fēng)場、大氣湍流狀況、降雨類型、降雨強度、降雨量分布以及降雨云內(nèi)部粒子相態(tài)、粒子尺度譜分布等信息;處理生成探測區(qū)域降水量、降水類型、雷暴、大風(fēng)、下?lián)舯┝鞯葰庀蟊Ｕ袭a(chǎn)品。大大提高氣象系統(tǒng)對短時臨近天氣的保障能力,從而更好的發(fā)揮氣象系統(tǒng)輔助決策和技術(shù)支持的重要作用。

2 伺服系統(tǒng)組成

C波段雙偏振多普勒天氣雷達伺服分系統(tǒng)可以接收綜合機柜中伺服分機本地控制發(fā)出的操作指令或雷達終端室主微機、監(jiān)控模塊經(jīng)監(jiān)控分系統(tǒng)送來的操作指令,經(jīng)過相應(yīng)軟件的運算和處理,產(chǎn)生驅(qū)動信號去控制天線作多種方式的掃描運動,以滿足氣象探測的需要,同時接收天線位置(方位角和仰角)信息,并經(jīng)過量化后送往信號處理分系統(tǒng)。

伺服分系統(tǒng)內(nèi)部的BITE對本分系統(tǒng)的故障信息進行檢測,并將故障信息送往監(jiān)控分系統(tǒng),進而在雷達終端顯示器上進行顯示。

伺服分系統(tǒng)由伺服控制板、方位和俯仰驅(qū)動器、本地控制鍵盤和顯示面板以及開關(guān)電源組成,如圖1所示。

圖1 伺服分系統(tǒng)組成圖

伺服分機的故障基本是板級的故障,通過更換備件,相對易于排除。天線轉(zhuǎn)臺內(nèi)部的故障相對較難以定位,需要清楚信號走向,并在各個器件之間進行測量,并最終將故障定位,通過更換器件或維修的方法解決故障

3 常見故障現(xiàn)象

3．1 天線方位或仰角定位不準(zhǔn)

故障原因

a)伺服控制板上A/D轉(zhuǎn)換模塊損壞

b)天線方位或俯仰減速機前面的小齒輪與大齒輪之間的間隙增大

故障排除過程

a)在監(jiān)控終端軟件觀察沒有R/D故障;(如果報R/D故障,且在伺服分機本地觀察本地顯示不穩(wěn)定,在天線不轉(zhuǎn)動的情況也頻繁跳動,則更換伺服控制中的R/D模塊備件)。

b)在天線不轉(zhuǎn)動的情況下,人工輕推天線,發(fā)現(xiàn)在水平方向左右晃動較小,在垂直角度上下晃動較大,可能是由于俯仰減速機前面的小齒輪與扇形齒輪之間的間隙較大造成的;

c)調(diào)整間隙,更換小齒輪后,故障排除,雷達恢復(fù)正常。

3．2 轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動時噪音大

故障原因

方位(俯仰)電機或減速機損壞

故障排除過程

a)雷達整機斷電,打開天線轉(zhuǎn)臺維修蓋板,取下天線轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)接板上的方位信號和方位電機電纜,取下匯流環(huán)上的俯仰信號和俯仰電機電纜;

b)用手推動天線作平掃轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)臺內(nèi)部噪音較大,用手摸方位電機底部有較多的油滲出,用手推動天線作上下轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)臺內(nèi)部噪音較小,判斷方位電機或減速機損壞,俯仰方位電機或減速機正常;(反之,判斷俯仰電機或減速機損壞,方位電機或減速機正常)。

c)可將方位電機拆下,再轉(zhuǎn)動天線,異常響聲仍然存在,可判斷為方位減速機損壞,將拆下的電機用手轉(zhuǎn)動,感覺非常輕松且無異常響聲,可判斷為方位電機工作正常;

d)更換方位減速機后,噪音消除,故障排除,雷達工作正常。

3．3 顯示方位角度亂跳

故障原因

方位旋轉(zhuǎn)變壓器損壞或伺服控制中的R/D模塊損壞

故障排除過程

a)關(guān)閉伺服分機電源;

b)將伺服分機背板上方位信號和俯仰信號線對調(diào),結(jié)果仍然是方位角度亂挑,仰角正常,判斷伺服控制中的R/D模塊工作正常;(如果更換后方位顯示正常,仰角亂跳,則可判斷伺服控制中的R/D模塊損壞,更換備件)

c)更換方位旋轉(zhuǎn)變壓器后,故障排除,雷達工作正常。

注意:更換旋轉(zhuǎn)變壓器前,需注意將接線關(guān)系記下,便于更換后電纜的焊接。

4 小結(jié)

雷達的伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,元件種類多,除了電阻、電容、晶體管等無線電常用元件外,還有多種型號和用途不同的電機,以及精密的齒輪傳動機構(gòu)。而且系統(tǒng)調(diào)整復(fù)雜,要求精度高,易于發(fā)生故障,給維修帶來了一定的困難。要求機務(wù)維修人員要了解雷達整個系統(tǒng)的工作原理及各元器件的性能,隨時掌握系統(tǒng)的運行狀況,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,要及時分析故障原因,想辦法加以排除,事后要及時總結(jié)經(jīng)驗,提高維修水平,這樣才能保證雷達的持續(xù)正常運轉(zhuǎn)。