关于THALES RSM970S二次雷达油位传感器故障的探讨
摘要: 雷达作为空中交通管制员的眼睛时刻监视着雷达站上空覆盖范围内的航空器,雷达天线驱动组件在雷达工作中起到至关重要的作用,一刻不停的驱动天线旋转,使得天线系统可以对雷达站周围进行360°的探测。本文对一起近期THALES RSM970S雷达油位传感器故障进行探讨。介绍了油位传感器的故障现象、排故思路、以及处置过程。为其他地区THALES RSM970S雷达用户提供一些借鉴,如有不妥之处,请批评指正。

研究背景及排故思路:

某日THALES RSM970S雷达告警,LTM显示为reductor oil level low,很快又显示reductor oil level correct,多次重复出现上述告警现象。联系雷达站值班员检查告警的一号减速机油位传感器显示状态及一号减速机的油位。经过观察减速机油位显示窗查看,减速机油位正常,但是一号减速机油位传感器闪红灯。根据VEGA SWING51油位传感器操作说明书,油位传感器指示灯含义如下图所示:

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THALES RSM970S雷达油位传感器应该工作在最大运行模式,正常工作情况下是橙色灯和绿色灯亮,红色灯不亮。初步判断可能为油位传感器故障导致雷达监控告警。通过查看THALES RSM970S雷达维护手册可知,雷达天线大盘持续低油位告警30分钟会导致雷达天线大盘停转,对雷达天线大盘进行保护,雷达此时不能正常工作。雷达减速机油位过低告警持续24小时后会关闭告警减速机,并且会延迟2分钟告警对瞬时的误告警进行过滤。由于THALES RSM970S雷达为双马达和减速机运行,单马达和减速机故障停机后不会影响雷达天线的正常旋转。减速机低油位告警虽然不会直接导致雷达设备停止工作,但是为了提高设备运行稳定性,需要尽快解决并排除相应的故障。

为避免软件故障导致监控告警,雷达设备关闭天线旋转,雷达设备全部下电后,重新开启天线,告警依然存在。至此判断为油位传感器硬件故障,计划更换一号减速机油位传感器。更换减速机油位传感器需要先放完减速机腔体内的机油,在放油的过程中,传感器告警消失,红灯不闪烁。为了判断是否是加油过多导致传感器告警,给一号减速机补充了机油,补充过程中又开始告警,初步判断传感器告警可能和油位过多有关。为了验证这一判断,对二号减速机中加油,没有复现该故障现象。可以判断告警并非油位过高导致,故障现象依旧是油位传感器故障导致。排空减速机腔体机油后即可进行更换油位传感器作业,首先松开油位传感器和阀门插头ISO 4400的连接,然后拆下油位传感器,之后在油位传感器的螺纹和密封垫的位置使用密封剂,拧紧新更换的油位传感器,紧固油位传感器到标志位置,重新将阀门插头ISO 4400和新更换的油位传感器进行连接,至此完成油位传感器的更换工作。然后给天线控制柜加电,注意油位传感器的红灯亮,再给减速机添加机油至上刻度,加满油后油位传感器的红灯灭。观察两个小时,红灯没有再次闪烁现象,雷达监控显示器没有新的告警信息。油位传感器告警故障消除,回收工具并做好相应记录工作。

故障原因分析:

THALES RSM970S雷达VEGA SWING51油位传感器的工作原理为:音叉被压电驱动,并以约 1100 Hz 的机械共振频率振动。如果音叉被介质覆盖,频率将改变。此变化将被安装的电子插件测得,并被转换成一个开关指令。VEGA SWING 51的电子插件通过以下规则分析频率进行连续监控:1、音叉受到强烈腐蚀或损坏;2、振动的中断;3、通往压电驱动器的线路断裂。如果发现存在功能故障或电压中断,则电子部件会接受定义的开关状态,利用此开关信号可以直接操作一台后置的仪表 (如一个警告装置或一台泵等)。依据油位传感器的灯光定义:发绿光为已接通电源,发黄光为振动元件被遮盖,短暂发红光为仪表启动时进行功能测试,发红光为短路或负载回路中过载 (传感器输出口高阻抗) ,闪红光为振动元件或电子部件上出错 (传感器输出口高阻抗) ,所以导致VEGA SWING51油位传感器闪烁红灯故障可能是振动频率超出规格范围之外,需要检查振动元件上是否有附着物和沉积物并进行清除,或者是振动元件受损了,需要检查振动元件是否受损或被严重腐蚀。VEGA SWING 51油位传感器具体故障原因需要进一步测试,在此不做过多叙述。

运行维护建议:

1、对天线大盘及减速机更换机油时,如果排出的机油较为浑浊,需要加入清澈的机油对大盘腔体和减速机腔体进行清洗,避免腔体内有杂质或者金属碎屑影响日后天线大盘和减速机运行。

2、油位传感器的供电阀门插头 ISO 4400 的不易损坏,更换油位传感器时先观察供电阀门插头的外观,如有损坏或烧黑迹象再进行更换,一般情况可以直接使用,为设备恢复正常工作节约更多的时间。

3、在更换油位传感器后,需要加强对于雷达天线系统的检查,观察油位传感器和减速机连接的密封处是否有渗油、漏油现象,如果有上述现象需要进行紧固,并使用密封胶对接缝处进行涂抹。