波导充气机过启动原因及解决办法

波导充气机过启动原因及解决办法

合肥卫星通信地球站 王运祥

[摘 要] 本文介绍了BCJ—2型波导充气机的工作原理，并分析了导致其过启动的原因、影响及解决方法。
[关键词] 波导充气机 波导天馈线系统 过启动 保压

一、 引言
我站使用的BCJ—2型交流静噪波导充气机有一段时间处于充气时频繁启动状态。这种不正常状态为什么会产生?后来是怎样解决的?以下围绕这两方面进行讨论。
二、 工作原理
BCJ-2型交流静噪波导充气机的气路工作系统如图1所示：

气泵工作后，由此产生的微压空气经过装有硅胶的干燥筒进入电磁阀，由电磁阀经过四通再分别流向压力传感器和输出通道。
充气机的电路工作原理如图2所示。

电源经端子1、熔断器2和开关3引入间歇充气控制器4。闭合开关3后，数字显示器8立即发光显示压力数值。若波导天馈线系统内压力低于下限值，则控制器4将电磁阀6和气泵7的电路接通，同时充气工作指示灯5点亮；当波导天馈线系统内压力升到上限后，控制器4自动切断电磁阀、泵和指示灯电路，充气停止。由于电磁阀将气泵、干燥筒和输出通道、压力传感器间气路切断，故系统处于保压状态。在此期间，波导天馈线系统内压力缓慢下降直至达到下限，充气机重新按上述过程开始工作。在充气机电源闭合期间，不论气泵是否工作，数字显示器都一直显示波导天馈线内压力数值，供值守人员监视。简而言之，即波导充气机具有自动控制功能，当波导内的压力高于上限时，能使气泵电源自动断开，充气停止；低于下限时，气泵电源自动闭合，重新启动充气。BCJ—2型静噪波导充气机的工作压力范围是3—l0Kpa。
三、 过启动现象及其原因
我站波导充气机较长一段时间内处于这样一种情况：气泵启动充气时数字显示器显示的压力数值很快达到上限值，接着又很快下降至下限值。跟着充气机又接通电磁阀和气泵的电源，继续对波导天馈线系统进行充气。如此反复连续启动数次，最后，数字显示器显示的压力也仅是保压的下限值。充气机每次启动和停止时，都伴随着电磁阀的闭合和断开，
充气机的不正常工作状态，使人很容易想到波导天馈线系统是否漏气。但经多次检查，均未发现漏气现象，况且，也不符合漏气情况分析。因为如是漏气，则应是系统内压力在预定时间达不到上限值，充气机启动后，处于不间断充气状态。按住漏气检测开关9，也显示不是系统漏气或充气机本身有故障。由于充气机的输出通道口至波导天馈线系统的入口是用φ5mm的聚乙烯塑料管连接的，此管是透明的，因此，也使人很快打消有堵塞的想法。故此不正常现象持续了不短的时间没有解决。最近，由于发现此聚乙烯塑料管内有黑色粉末污染，因此，更换了此充气软管。更换充气软管后，发现波导充气机过启动现象随即消失，充气后数字显示器显示的压力数值也达到或接近上限值。至此，问题很显然出在这充气软管上。用嘴吹吹，果然阻力很大，出气气流很小。那么，为什么充气管阻力大会导致充气机过启动呢?
波导充气机对波导天馈线系统充气的原理如图3所示。

设充气软管的体积为V1，波导天馈线系统的空腔体积为V2。显然，V1很小，V2＞＞V1。把充气软管与波导天馈系统的连接点看作为A点。为了方便讨论，软管某处的不完全阻塞，都看作是A点的不完全阻塞。这样，当波导充气机启动对系统进行充气时，V1很快被充满至充气机的压力上限，气泵电源及电磁阀关闭，气路系统处于保压状态，这时气路系统中V1的压强远大于V2中的压强。由于A点是不完全阻塞，V1会向后面的波导天馈线系统充气，致使V1的压力迅速下降，当降至充气机的下限时，充气机气泵的电源和电磁阀打开，充气机又启动对系统进行充气，这是造成充气机短时间内连续多次启动的原因。另一方面，当V2被逐渐充至保压下限时，充气机又一次启动，把V1很快充至保压上限后，自动关闭了气泵电源和电磁阀，V1向V2充气，压力平衡后，达到了充气机的保压下限，这时整个气路系统(包括V1和V2)处于保压状态。又由于V1＜＜V2，故最后平衡了的系统压力只会是保压的下限。这样，离充气机下一次反复多次启动的时间也就不会达到预计的那么长了。
总之，充气机要连续启动多次才能将波导天馈线系统充至保压的下限，并且隔不多久就要反复一次，形成了波导充气机的过启动。
四、 过启动的影响
这次故障的排除，是因为发现充气软管被污染。而充气软管之所以被污染，又是因为电磁阀开闭太频繁，活塞与壁急速摩擦产生的微尘粉末被输出气体带出到软管所至。如果这些微尘粉末被带到波导内，吸附在波导表面，势必会影响到波导传输特性的稳定性，久之必将会影响到通信质量。另外，充气机的过启动，影响到其本身的使用寿命是毫无疑问的，同时，伴随着充气机电源的每次开闭，继电器都发出很大的噪声，也给值班人员带来了额外的负担。
五、 结束语
造成我站波导充气机过启动的原因是由于充气软管通气不畅。我站波导充气机的输出口至天馈线系统的进气口距离只有4米，而原先的充气软管长度有10米，大大超过实际需要。虽然盘绕整齐，但气流通过这么长的通道，摩擦阻力仍然很大，这是造成充气机过启运的真正原因。没有把多余的部分去掉，也许是安装充气软管时不想浪费所致。令安装和维护人员意想不到的是，这竟然会给通信质量埋下隐患。通过这次事件，得到的经验教训是：使我们认识到要更加严格地执行《卫星通信维护规程》。因为规程上有明确要求：保证设备完好(我认为冗赘也不能算完好)，在保证质量的前提下，节约能源、器材和维护费用。通过这次事件，也使我们认识到在维护中要有严谨的科学态度，不能想当然用事，因为如果早些时候把充气软管取下试试，就可以早些时候结束充气机的过启动状态。