《探析SA天气雷达天线功率故障的维修维护措施》
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摘 要：SA天气雷达是气象部门对暴雨天气、热带气旋、风切变、龙卷、冰雹等灾害性天气进行监测的重要工具之一.本文主题要根据SA天气雷达运行实际,重点对SA天气雷达天线功率故障进行分析,给出了故障定位方法、故障维修以及维护措施,以供同行参考.
关键词：SA天气雷达;天线功率故障;维修;维护
引言
SA型天气雷达是首批在国内布网的S波段多普勒天气雷达,该雷达产品覆盖了沿海及内陆大部分省份和城市,构成了规范化的联网观测模式,能够对暴雨天气、热带气旋、风切变、龙卷、冰雹等灾害性天气的发生、发展以及消亡过程具有较强的监测预报服务能力.SA天气雷达推广应用以来取得了十分显著的经济、社会效益,是我国现代化观测系统的重要组成部分.SA天气雷达主要包含天线系统、收发开关、发射机、接收机以及处理和控制终端等部分构成.SA天气雷达在长期运行过程中也会发生一些故障问题,影响雷达运行质量.本文主要对SA天气雷达天线功率故障维修维护措施进行探究,为雷达保障业务的开展提供指导.
1.天线功率报警故障定位方法
1.1天线峰值功率偏高（或过低）报警
一般情况下,此类故障报警主要是发射机造成的.如果发射机功率正常,則其他相关天线功率将不会发出警报.若天线功率发生BITE错误警报时,或者当天线功率计的零点超过极限时发生警报时,这是与该方面有关的警报.
1.2天线电源BITE错误警报
若发射机功率发生BITE警报时,是由发射机引起造成的,但如果发射机功率正常且其他天线功率没有警报,则应从发射天线功率测量以及传输方面找出原因.
1.3天线功率计零点超限报警
此警报通常与天线功率BITE错误警报一同出现,这通常是天线功率的测量或传输期间的问题.
1.4虚警
针对后端警报处理器或者计算机导致的虚警问题,需要对雷达系统的整体运行状况进行检查和分析.
2.雷达天线功率故障维修措施
2.1天线功率出现报警
假如功率探头受到损坏,则可以使用天线功率探头和接收器功率探头的位置来确定功率探头有无损坏.可以选用备用功率探头器进行更换,然后检查是否可以消除故障警报.如果功率传感器天线的外部电磁辐射有干扰,则可以盖上功率传感器箔包装或将其移动音调位置.2.2雷达天线动态故障
当雷达的天线基座出现动态错误而没有办法操作警报时,它将被迫等待系统,这意味着雷达天线具有动态故障.一般导致雷达天线出现此类状况的因素较多,需要及时进行有效处理.第一,对雷达滑环与碳刷进行清洁.若故障仍然存在,请执行接下来的步骤.通过RDAsOT软件进行测试,方位角和仰角以不同的速度连续旋转.假如消息中有错误,则有的时候仰角会抖动并闪烁代码,但是方向没有差错,这意味着仰角存在问题.借助于万用表测试的电机绕组电阻值是正常的.之后,示波器在电阻器R166侧波形上测试了抖动,这意味着5A6模板存在问题.比较分析方位角分支得出R63属于正常频带,并且电平相对笔直.然而,R166的两端仍然存在波形振荡,这意味着问题主要存在于仰角分支上.假如对5A6数字板和模拟板进行更换之后,故障仍然存在.最后,仔细检查上下光纤板,发现是光纤板存在问题,此时只需要对其进行更换就可以恢复正常.
2.3雷达开机后,天线失控
开启雷达,实施无间距操作,意味着伺服驱动器软件存在故障.通过对伺服系统进行检测可以获悉,天线在垂直方向上的移动超出了保护范围,将天线限位的机械保护装置撞坏.天线在碰撞受阻的时候形成的一个40A的反激强电流,将驱动电源内的保险烧断.在对设备进行维修或者更换之后,系统便能够正常运行.
2.4天线速度不稳定,误差电压摆幅幅大,抖动严重
雷达的速度不稳定大都是由伺服放大器造成的.此时增益由可调电位器RP6调节,但是天线速度很快再次出现异常.更换LM124之后,问题依然没有得到解决.深入检查后,卸下并检查了方位伺服电机,可以获悉电机接线插头中的两个信号源的速度和驱动器均出现了损坏,此时对损坏的部件进行更换便可以恢复正常.
2.5雷达天线运行时轴角编码器的输出数据不稳定
如果旋转变压器、RDC,光纤链路以及电路传输系统等任意组件出现故障,角度显示值可能会跳变.此时需要要对旋转变压器的导线进行检查,对汇流环、轴角编码箱进行更换,以恢复雷达天线运行正常.
2.6体扫状态天线伺服没有警报时,扫描将停止
伺服系统中没有警报,意味着伺服系统的电源部分没有异常,方位驱动器的驱动电压指示已扩展,CNC出现错误信号,意味着伺服系统的正常错误信号.主控制单元、测量元件和角度代码转换器以及在人工状态下的伺服系统运行速度很快,可以通过摇动手轮来旋转天线,但是速度误差信号较慢.如果方位角驱动电流大,那么就意味着方位角驱动扩展过载,并且初步判断方位角驱动永磁直流电动机或者天线组机械零件出现了故障.通过检查之后获悉,发现天线电阻较大,与直流电动机和减速齿轮分开,之后推动天线自由旋转,此时可以确定直流电源发电故障,更换之后促使故障问题得到有效解决.
2.7关闭RDAsc操作系统后,天线实际上指示仰角没有处于零度
在关掉RDAsc操作系统之后,天线事实上指示仰角为负仰角,并且天线状态指示其已进入“天线死区限位”.天线无法稳定在水平零度,并且“具有自落现象”.启动RDASC操??作系统的时候,只可以对一次体扫进行接收.等到计算机重启之后,可以接收下一次,通过反复启动计算机来运行,无法定期获取数据.此时可拧松天线固定板的螺钉,卸下螺母,然后增加固定板,“实际上会增加重量”.上下光端机和光纤具有凭借光纤将天线部分信号传输到RDASC控制台的功能.若天线部分的信号无法凭借光纤传输到RDAsc控制台时,需要及时维修,首先要检查玻璃端子两端的直流电压和二极管两端的直流电压,查看燃油箱是否处于高电位,检查光纤板,进行维修或换新.
3.SA天气雷达天线功率维护措施
为了减少雷达天线功率故障发生几率,确保雷达天线运行正常,需要注意做好维护管理工作.具体可以做到下述几点：
（1）天线罩内部的空气必须保持干燥、流通,以防止机械零件生锈.每年需要检查天线轴,并更新油脂,特别是对于俯仰箱中的轴承和方位轴等部位应该重点进行维护.在更换油脂之前,必须先用汽油清洁以往的油脂,以有效防止磨损后形成的金属杂质进入轴承.
（2）由于雷达天线的长期运行,方位电机的碳刷已经受到不同程度的磨损.必须事先准备好相同类型的碳刷以作备用.
（3）由于天线旋转频率非常高,容易磨损,在汇流环上会形成更多的铜屑.汇流环之间的短路很容易引起火花,进而使得汇流环上的绝缘层被烧坏.此时可以采取酒精清洁汇流环和弹簧触头,在安装过程中需要重新调节压力,确保接触良好、受力均匀.
（4）伺服功放部分经常会发生很多故障,大多数是由天线相关的电路和机械零件引起的.所以,平时需要时常检查和维护伺服系统,对其基本参数、运行状态要仔细查看,确保处于正常状态.
参考文献：
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[2]贺汉清,锋,杨立洪,等.CINRAD /SA 雷达天线故障定位与技术调整[J].广东气象,2008,30（3）：61 -62.
作者简介：刘泽琪（1990-）,男,汉族,广西壮族自治区蒙山县人,本科学历,助理工程师,从事气象装备,自动站及雷达工作.
该文总结:此文为一篇关于雷达方面的相关大学硕士和天气本科毕业论文以及相关天气论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
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