贵州铜仁第三方仪器校准机构-设备计量校准检测机构
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部分厂家生产的出租车计价器采用液晶(LCD)显示,夜间营运时借助其背光源才能看清显示屏上的营运数据。下面以湖南某公司生产的HCC168型税控计价器为例介绍其背光源电路的工作原理并进行故障分析。
一、工作原理
为延长背光源使用寿命,该机背光源设计成间隙工作状态,背光源是否工作由CPU(89C52)通过检测计价器的工作状态进行控制。当计价器处于重车或按键操作状态时,背光源长亮。计价器转入空车状态后,经一定时间的延时,受控于CPU的控制电路切断振荡电路的工作电源,从而使背光源熄灭。一旦计价器转入重车状态或触动计价器面板按键等,则背光源电路立即恢复工作。具体工作过程如下:
1.计价器处于重车或按键操作状态时,D7(89C52)第12脚输出的背光源电源控制信号为高电位4.6V,此信号至D8(74HC14),经D8两级串联的非门电路进行脉冲整形后,D8第6脚仍输出高电位至三极管V24(9013)b极,使V24导通。V24的导通为三极管V26(9012)提供了基极电流通路,从而V26也导通。V26的e极接在整机的12V电源正端,c极接振荡电路的工作电源输入端,因而它的导通为振荡电路提供了12V工作电源。振荡电路由三极管V25、V27和变压器T1的初级组成。振荡电路工作时,T1的次级感应出约110V的交流电压,此电压直接作为背光源的工作电压使背光源发光。
2.当计价器转入空车状态后,如果不进行任何按键操作,则在延时(120~150)s后,D7第12脚输出的控制信号转变为低电位0.1V,同样D8第6脚也变为低电位,使V24、V26都截上,振荡电路失去工作电源电压而停止工作,T1次级无电压输出,背光源熄灭。此时计价器若再次转入重车状态,或者触动面板按键,则D7第12脚立即转为高电位,从而控制背光源发光。
二、故障分析
1.计价器背光源不亮或亮度不够时,在计价器通电时测量背光源两脚间是否有70V左右的交流电压(此电压空载时约110V),若电压正常则肯定是背光源损坏或老化,更换即可。
2.如背光源两脚间无电压,则在主电路板上测量T1次级两脚间电压。如该处电压正常,则是T1次级到背光源引脚之间的接插件、连接线或印刷电路板开路。
3.T1次级也无电压,则先让计价器断电,然后测量T1各引脚之间的直流电阻。正常时其1~2脚和2~3脚之间都为18Ω左右。4~7脚之间为600Ω左右。初、次级之间阻值无穷大。发现异常则为T1损坏。如T1正常但其初次级仍无交流电压,此时测量T1初级三脚对地直流电压,正常时应都为12V。如直流电压正常,则为振荡电路未工作,检查V25、V27、R32、R33、R34。如T1初级直流电压异常,则为电源控制电路故障。这时可先测量V24 b极有无0.6V直流电压,如有则需检查V24、V26、R35、R36是否正常。如V24 b极电压异常,则确认R30、V24是否正常,如都正常,则顺此支路向前逐一测量检查R24、V20、D8等元件。
总之,在分析和处理电路故障时,在了解其工作原理的基础上,才能做到有的放矢。
近我们对本地区所有的税控燃油加油机进行了周期检定,其中对某石油公司两台新安装的税控加油机进行检定时,发现加油机发油不及时。
一、查找问题
1.拿起油枪电动机启动,打开油枪至大流量,油枪口却只有少量油流出,油泵几乎在空转,而流量显示器却显示“正常流量”数据。大约1分钟,流量显示器显示5升左右,实际流出油量只有1升左右。随后,大流量油才开始流出,经标准器测定,此时的计量数据完全吻合。
2.看视油器,里面没有空气泡,说明泵的出油口没有空气,出油管线正常。
3.给进油管底阀加压,没有漏气现象,说明底阀正常。
4.检查整个进油管线(储油罐到油泵),完好无损。
5.发现油泵进口与所配进油管线口径不一致。
二、加油机安装及工作要求
1.加油机安装技术要求,税控加油机与地下油罐的水平距离一般为20m,长不超过30m,油罐的底面与本机进油口的垂直距离不应大于6m。
2.JJG443-1998《燃油加油机》计量检定规程第13.4.1规定:泵的进口真空度应不大于54kPa,高工作压力应不大于0.3MPa。
3.油气分离器排除油中空气或气体的能力(在流量计工作情况下),应满足下列要求:①对黏度低于或等于1mPa·s的油液,空气或气体相对于油液的体积比不超过20%;②对黏度1mPa·s的油液,空气或气体相对于油液的体积比不超过10%。③加油机安装技术要求油泵配置跟进油口(直径为37.1mm(1.5英寸))同等口径的进油管线。
三、分析问题
经仔细分析查看,该石油公司配用了直径为50.8mm(2英寸)的无缝钢管,地下水平距离为20m,油罐的底面与本机进油口的垂直距离为4.5m,不符合安装技术要求需配直径为37.1mm(1.5英寸)的规定。这就相当于进油管线比实际要求拉长了13.56m,〔计算公式:(1.5/2)2×π×Lx=(2/2)2×π×(20+4.5)→Lx≈43.56m即ΔL=43.56-30=13.56m〕导致泵的高工作压力大于0.3MPa,外压比正常要求变小了,从而导致空气或气体相对于油液的体积比超过10%,导致油泵空转、发油不及时,引起计量误差。
四、解决问题
根据加油机安装技术要求,该石油公司将其直径为50.8mm(2英寸)口径的进油管线改为直径为37.1mm(1.5英寸)的管线后,加油机发油正常。
根据以上问题,建议:1.各地加油站在新安装加油机时,要有技术监督部门的人员指导;2.在配备管线及其他附件时,与本机安装要求和《燃油加油机》计量检定规程相符。
注:检定本加油机时油液黏度1mPa·s
有一家氧气厂,需要一块BA1分度号,量程为(-200~50)℃的测温仪表,我们用Pt100分度号的数显表进行了改制。
先解决零位问题,Pt100的零位(即温度为0℃)电阻为100.00Ω,BA1的零位电阻为46.00Ω,在热电阻的输入端串上1个54.00Ω的电阻即可。当输入46.00Ω的电阻时,仪表指示为0℃。
再解决量程问题,当输入-100℃的电阻27.44Ω时,仪表显示“-46℃”。显然示值相差太大,只调节示值电位器是不行的,还需要改变7107集成电路35、36脚的取样电压。取样电压与显示数成反比。一般情况下,取样电压为1V左右,本仪表测的电阻值为0.99V。7107信号输入端30、31脚每输入1mV显示就是1个数,输入100mV,显示大约就是100。
为了提高显示值,使显示的“-46”变为“-100”,就要减小取样电压。方法之一就是在35、36脚上并上1个电阻,通过试验取1个4.7kΩ的可调电阻串上1个3kΩ电阻,焊在35、36脚上,通过调节可调电阻可使示值变为“-100”,再按BA1的分度值输入各温度点对应的电阻值,显示数基本就是所需的温度。再测改制好的仪表的取样电压为0.46V,是原来的0.46倍,这个数就是BA1分度的微分电阻与Pt100分度的微分电阻的比值。
总之,Pt100表改BA1表主要有两点:
1.在热电阻输入端串上1个54.00Ω的电阻(锰铜的)。
2.在取样电压端上并1个电阻,使其电压为原来的0.46倍。
该方法简单实用,用半个小时即可完成。
接地电阻表是一种测量各种电力系统、电器设备、避雷针等接地装置接地电阻的仪器,一般分为三端钮(E1、P1、C1)及四端钮(P2、C2、P1、C1),其中四端钮还可以测土壤电阻率。
一、主要结构及简单工作原理
目前,我公司使用的接地电阻表以型号ZC-8居多,它是以电位计原理设计,由手摇发电机作为电源,配以相敏整流放大电路、电位器、电流互感器及检流计组成。接地电阻的测量一般都采用交流进行,这是因为土壤的导电主要依靠地下电解质的作用,如果采用直流测量就会引起化学极化作用,严重影响测量结果。当手摇发电机以120r/min的速度转动时,便产生110Hz左右的交流电流I1,I1从发电机经过电流互感器一次绕组、经被测物E1、大地、电流探测针C1而回到发电机。由电流互感器二次线圈产生的电流I2接于电位器Rs。电位器Rs的旋钮装在仪表面板上并带有读数盘,调节电位器Rs使检流计指示中心刻度线,此时如读数为N,则被测接地电阻等于N与倍率系数(有×0.1、×1、×10三档或×1、×10、×100三档)之积。
二、常见故障及修理
1.检流计无指示(检定时)或变化很小
(1)发电机输出无电压或输出电压很低:检查发电机的“开关”电压线圈是否短路或损坏以及输入电阻是否损坏,如是,更换或修复。注意:在使用时不要在C1和P1短路情况下摇动手摇发电机,以免发生故障。(2)发电机磁钢是否退磁。如是,可充磁。(3)与检流计并联的电容C1、C2(100μF10V)可能电解液变干,造成短路或击穿。若是,更换。(4)互感器一次线圈烧坏,在带电测量接地体时,当有大电流流入大地情况下,可将其烧坏。(5)检流计由于环境的影响,灵敏度降低。如是,对其磁钢充磁。其一般灵敏度为(±25μA30°)。(6)检流计线圈断,有条件的话,可重新更换线圈。
2.在检某一量程时,调节电位器检流计无法指零,总朝一个方向偏转
(1)此量程分流电阻损坏。如是,更换。(2)互感器二次线圈损坏。如是,更换。(3)电位器Rs与其他线路断开,使之无法起到调节作用,使得流过检流计线路的电流增大。如是,重新焊好线路。
3.所有量程测量误差较大
(1)三极管变质导致性能下降。如是,重新更换。(2)整流二极管D1、D2正向电阻阻值相差较大,因为在不同的电压下正向电阻的阻值是有变化的,所以在选二极管时正向电阻要基本相同。(3)检流计是否变位。如是,重新调整检流计轴尖与轴承之间的间隙,使其活动自如。(4)检流计可动线圈上的游丝是否变质,使得检流计变位。如是,可重新调整或更换游丝。(5)如不是以上原因,可仔细调整可调电位器W1、W2,以消除测量误差。
旋转黏度计广泛应用于测定油脂、油漆、塑料、食品、药物、黏胶剂、化妆品膏霜类等各种流体的黏度。现以常见的NDJ-1型旋转黏度计(共轴圆筒旋转黏度计)为例,向大家介绍其常见故障的维修。
一、常见故障的维修
在NDJ-1型旋转黏度计的故障中,以机械故障为主。
1.电机方面的故障
现象:开机后,仪器的同步电机有时顺转,有时逆转,有时不能启动。
处理方法:一般更换与同步电机电路相联接的电容即可解决(注意电容的极性)。如果更换电容之后故障仍然存在,则是同步电机的线圈有问题,此时,应更换同步电机。
2.水平泡水平的调整
现象:水平泡水平移位。
原因分析及处理办法:这种现象是由人为或运输的原因造成。此时,主机水平的调整应在一水平架上进行,轻调3颗水平泡的固定螺丝,使主机在开机的状态下旋转轴能垂直旋转,不会左右摇摆,问题一般能够得到解决。
3.零位调整
现象:仪器使用一段时间后,指针在非工作状态下不能正常指向零位。
处理办法:拆开主机铭牌,用小起子左右轻拨刻度圆盘下的拨叉,使指针能正常指向零位。注意调整拨叉时的方向。
4.仪器灵敏度的调整
现象:指针在开机后,指针左右缓慢地摆动且较慢地回复到零位。
原因分析及处理方法:根据故障的起因有不同的处理方法:
(1)旋转主轴的垂直度不够,造成阻力增大,此时,调整承托旋转主轴指针的玛瑙盘的3颗固定螺丝即可解决问题。
(2)旋转主轴上的指针由于长时间使用导致指针磨损严重,更换旋转主轴就可以解决。
(3)游丝的老化也会造成这种情况的出现,只要更换游丝就可以了。注意:因为游丝在更换的过程中很容易损坏,所以在对仪器结构不很熟悉的情况下,要联系厂家维修。
5.传动齿轮故障的调整
现象:开机后,主机的响声很大,震动也大。
原因分析及处理办法:造成这种现象的原因是主机内的传动齿轮啮合不顺滑,只要用无水乙醇清洁齿轮,并加注微量润滑油润滑剂即可解决。
6.变速档位变速不正常或不能变速
现象:仪器变速不正常
原因分析及处理方法:造成这种现象的原因是变速的铜弹簧片发生弹性形变,弹力不够。此时,只需调整相应的弹簧片的角度即可,建议购买新的弹簧片做调整的参照物。
7.示值误差的调整
现象一:在其他各方面都正常的情况下,检测出的结果与标准值相比偏低。
原因分析及处理方法:这种情况是由于游丝老化所致,只要更换游丝即可解决。
现象二:在其他各方面都正常的情况下,检测出的结果与标准值相比偏高。
原因分析及处理方法:这种情况一方面是由于旋转主轴的垂直度不够,造成转动时摆幅增大,从而阻力增大所致;另一方面是由于转子弯曲变形,转动时跟黏度油的阻力增大,且不断变化。此时应调整旋转主轴的垂直度或转子的垂直度。
现象三:不同的转子测同一种标准黏度油的结果不一致。
原因分析及处理方法:在主机各方面都正常的情况下,造成这种情况的原因是有些转子的垂直度不够,只需调整垂直度不够的转子即可。
二、维修实例
实例1:一台送检的上海A厂生产的NDJ-1A型的旋转黏度计,开机后发现:刻度圆盘时而顺时针转动,时而逆时针转动。由此估计,与同步电机相连的电容可能存在问题。更换同一型号的电容后,情况还是没有变化。于是,仔细听同步电机在通电状态下发出的声音,电机发出轻微的“嗡嗡”声,故可判定是同步电机有问题。更换新的电机后,仪器的转动方向正常了,而且在多次通断电的试验中均未出现异常现象。
实例2:一台上海J厂生产的NDJ-1型旋转黏度计,开机后仪器的故障表现为:指针不能回零,且摆动缓慢。拆开主机上的铭牌,发现里面的游丝杂乱地缠绕在一起;拆下传动主轴发现主轴上的顶针磨损严重,玛瑙承托也有裂痕。估计是仪器的使用者粗暴使用造成的。把变形的游丝换下(注意:换游丝要千万小心,注意安装时用力大小和安装方法),更换主轴和玛瑙承托。开机后仪器正常转动,但指针不能回零。调节刻度圆盘下的拨叉,指针回零。但是,在检定的过程中发现仪器的示值偏高,由于旋转主轴是新更换的,则估计是大C型架导致主轴的垂直度不够,更换大C型架后,仪器工作正常。
实例3:一台上海Y厂生产的NDJ-1型旋转黏度计,仪器送来的时候,水平泡已和主机分离,将仪器安装在支架上,并放在水平台上。将水平泡安装在主机上,先用小水平尺放在主机平板上对比进行粗调,粗调后把一号转子装上,开机看转子的转动是否左右摆动;轻调3颗水平泡的固定螺丝,直到转子的转动看不到摆动为止。但是,在检定的过程当中发现仪器无法调速,估计是调速的弹簧片失效。拆开主机外壳,拨动变速档位,下弹簧片无法调节齿轮的高度。将下弹簧片拆下,调整其某部位的角度(注意:好有同一种有正常弹性的弹簧片对照调整)。重新安装好仪器,开机运行,并不断拨动变速档位,仪器的变速功能正常。
本文以JC10型读数显微镜为例,对其检定方法、故障原因与调修进行分析探讨。
一、检定方法
把标准刻线尺放置在硬度计(或显微镜)的工作台上,检查时先调好焦距,使在目镜视野内或投影屏上能清晰地看到标准刻线尺的刻线,并调整到与目镜内的刻线重合,然后将读数显微镜的刻线与标准刻线尺的刻线进行比较,应至少在整个测量范围的5个间隔段进行测量,各间隔段比较3次,取3次比较结果的平均值,其相对误差W按下式进行计算:
W=(Li-L)/L×
式中:W——相对误差(mm);Li——读数显微镜的比较段所测出的长度(mm),(i=1~5);L——标准刻线尺比较段的实际长度(mm)。
读数显微镜的刻度按上述方法逐段进行比较,其误差应不大于±0.5%。
二、故障原因与调修
1.显微镜混浊不清
主要原因:镜片不洁或发霉。
排除方法:当镜片上存有灰尘或污物时,应用毛刷、羽毛除去,继而用镜头纸或用脱脂棉蘸少许无水酒精或乙醚细心地沿环形轨迹擦拭,但不要让擦拭液体流失。
2.镜内不能清晰地看到压痕边缘
主要原因:部分镜片有松动现象。
排除方法:重新固紧镜片松动之处。
3.读数显微镜刻度值与标准尺刻度不重合
主要原因:物镜镜头松动或物镜镜头与镜筒连接处垫圈丢失,焦距变化所致。
排除方法:将物镜镜头紧固,若垫圈丢失,应经过反复调试其厚度,配上合适的垫圈,至刻度误差小的位置为止。
4.读数显微镜刻度值比标准尺刻度大
主要原因:镜筒增长,可能是镜筒接头松动。
排除方法:重新紧固镜筒接头。
读数显微镜要经常保持清洁,长期不用,可放在干燥箱内,防止发生霉点。使用过程中要轻拿轻放,以免显微镜损坏,影响测量准确度及使用寿命。