浅析DX-200发射机漏水检测

摘　要：摘要:本文主要介绍了DX-200发射机的漏水检测电路的工作原理，内部结构及特点和它在机器中的作用。

关键词：关键词:DX-200发射；ELS-1100单点光电液位开关；漏水检测

中图分类号：TP274   文献标识码：A    文章编号：

 
1. 前言
    DX-200发射机是一款全固态数字调幅发射机，它具有整机效率高，量化噪声小，失真度小等特点，其保安系统也比较完善，所以具有较高的安全可靠性。其中漏水检测就是保安系统的一个组成部分，在我们日常对机器的维护中经常会忽视漏水检测装置，因为机器不漏水时显现不出它的作用，但它的功能决定了它的必不可少性。DX-200发射机有水冷和风冷两种机型，水冷机型由于机箱内有大量水路参与热交换，长时间工作，在水路的弯头和接口出容易出现滴漏现在，在这些弯头和接口处装漏水检测装置，第一时间发现漏水问题，避免故障扩大，是非常好的一个技术手段。
2． DX-200漏水检测器
    DX-200发射机是美国HARRIS公司生产的全固态中波发射机，其漏水检测器采用的是美国GEMS公司（捷迈公司）生产的ELS-1100单点光电液位开关。
2.1性能参数
ELS-1100单点光电液位开关性能参数：
工作电压：0-150psi
工作温度：-17.8-80度
吸入电流：约18毫安
材质：聚砜或尼龙
重复性：+1mm
输出：TTL/CMOS兼容电平，集电极开路输出的最大吸入电流为40毫安，最大输出开关电压为30VDC。
2.2 DX-200发射机漏水检测器即光电液位开关的工作原理：
    光电液位开关工作原理如上图（1）所示，产品内部包含一个近红外发光二极管和一个光敏接收器。发光二极管所发出的光被导入传感器顶部的透镜。当液体浸没光电液位开关的透镜时，则光折射到液体中，从而使接收器收不到或只能接收到少量光线。光电液位开关通过感应这情况变化，接收器可以驱动内部的电气开关，从而启动外部报警或控制电路。如果没有液体，则发光二极管发出的光直接从透镜反射回接收器。
 

 
                               图（1）                                                                                           图（2）
    
 2.3光电液位开关的特点
（1）液面检测准确、高重复性、快速响应。
    液位的输出只与光电探头是否接触液面（体）有关,与介质的其它特性（温度、压力、密度、电参数）无关,故液面检测准确、重复精度高;响应速度快,液面控制非常精确。
（2）可制成多点液位传感器。
    由于光电探头体积相对小巧,可以在一个测量体上安装多个光电探头制成多点液位传感器、变控器。
（3）高可靠性、长寿命、免维护。
    由于对传感器内部的所有元器件进行了树脂浇封处理,传感器内部没有任何机械活动部件,因此传感器可靠性高、寿命长、免维护。
（4）免调试、免校验,直接安装即可应用。
    由于液位信号输出只与液体是否接触光电探头有关,与其它因素无关,因此不需调校,可直接安装使用。

（5）适应环境能力强。
    真空、压力环境、 易燃易爆场合,以及特殊的液体环境如：湍流、气泡、振动,蒸汽, 液位传感器均可适应。
（6）适应安装。
    光电探头体积小,在狭小空间中也很容易安装使用。
3.漏水检测在DX-200发射机中的运用
    DX-200发射机漏水检测器分别装置在机器的左，中，右柜和扩展机柜，热交换器机柜和整流柜共六处。下面以左柜的漏水检测为例进行说明：
3.1左柜漏水检测的运用
    左柜的漏水检测器为1U4，有3根导线接入，如图（2）。分别为红，黑，白三根线，其中红色导线接15VDC，黑色导线接地，白色导线为输出的控制线。当机器正常工作是白色的控制线的电压为高电平3VDC左右（作为漏水检测的检测电平一般要求小于5VDC，所以在控制线的输出端要加一个10千欧的上拉电阻），当有漏水没过探头时根据其工作原理，漏水检测器内部电路发生变化，输出的控制线变为低点平0VDC。
    红色线的15VDC电源是通过扩展发射机接口板的J29-8脚接入。黑线通过扩展发射机接口板的J29-9脚接地。白色控制线通过J29-2脚输入到扩展发射机接口板的冷却PAL(U11的3脚)，当1U4检测到漏水时U11的3脚变为低电平，这时U11的21脚也跟随翻转变为低电平，DS5（冷却泄漏）故障红灯亮。同时漏水检测和风量故障一起通过U11的23脚经控制板产生一个关机信号，故障关机，机器前面板LED板DS27（冷却故障）红灯亮，保护机器设备。
3.2漏水检测开关内部电气图
    漏水检测探头里面即开关内部电气图如图3所示：
 
                               图(3)
 
    当电路正常工作时15VDC电源，发光二极管(LED)和光接收器形成回路（红外光LED是效率最高的光束，同时也是在光谱上与光电三极管最匹配的光束），此时集电极短路，A点为低电平，所以B点通过反相器即输出为高电平。当探头被水浸泡时，大部分光折射到水中，光接收器接收不到光形成不了通路，所以集电极A点变为高电平，经反相器后B点变为低电平。
3.3其他防漏水的措施
    DX-200发射机除了用了漏水检测器外还采用了其他的手段防止滴漏水：
    （1）与冷却液接触使用的只有铜管和硅胶软管，因此可以防止锈蚀和腐烂。
    （2）不使用螺纹式的接头，所有内部管路的接头都是焊接或者用软管卡具进行连接。

    （3）所有功放单元的内部管路，出厂运输前都进行过压力测试。
    （4）所有带电的单元器件和有可能造成水短路的区域都要经过屏蔽，要么是屏蔽电器元件，要么是屏蔽水管。
    （5）注水通道要远离电子元器件，以防漏水。
    （6）在水路安装时还装有一些水流开关，用以监测水流的任何变化。
4．光电传感器应用
    在漏水检测中主要用到了光电传感器的原理，下面我们将光电传感器作个介绍。光电传感器是一种小型电子设备，它可以检测出其接收到的光强的变化。早 期的用来检测物体有无的光电传感器是一种小的金属圆柱形设备， 发射器带一个 校准镜头，将光聚焦射向接收器，接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大 器上。在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源。这些小而坚固的白炽灯传感器 就是今天光电传感器的雏形。LED 发光二极管最早出现在 19 世纪 60 年代，现在 我们可以经常在电气和电子设备上看到这些二极管做为指示灯来用。LED 就是一 种半导体元件， 其电气性能与普通二极管相同， 不同之处在于当给 LED 通电流时， 它会发光。由于 LED 是固态的，所以它能延长传感器的使用寿命。因而使用 LED 的光电传感器能被做得更小，且比白炽灯传感器更可靠。不象白炽灯那样，LED 抗震动抗冲击，并且没有灯丝。另外，LED 所发出的光能只相当于同尺寸白炽灯 所产生光能的一部分。 （激光二极管除外，它与普通 LED 的原理相同，但能产生 几倍的光能，并 能达到更远的检测距离） 。LED 能发射人眼看不到的红外光，也 能发射可见的绿光、黄光、红光、蓝光、蓝绿光或白光。 经调制的 LED 传感器 ，1970 年，人们发现 LED 还有一个比寿命长更好的优 点，就是它能够以非常快的速度来开关，开关速度可达到 KHz。将接收器的放大 器调制到发射器的调制频率，那么它就只能对以此频率振动的光信号进行放大。 我们可以将光波的调制比喻成无线电波的传送和接收。将收音机调到某台，就可 以忽略其他的无线电波信号。经过调制的 LED 发射器就类似于无线电波发射器， 其接收器就相当于收音机。 镜头的机械屏蔽手段，使接收器只能接收到发射器发出的光，才能使其能量 变得很高。相比之下，经过调制的接收器能忽略周围的光，只对自己的光或具有 相同调制频率的光做出响应。 未经调制的传感器用来检测周围的光线或红外光的辐射， 如刚出炉的红热瓶 子，在这种应用场合如果使用其它的传感器，可能会有误动作。 如果一个金属发射出的光比周围的光强很多的话， 那么它就可以被周围光源 接收器可靠检测到。周围光源接收器也可以用来检测室外光。 但是并不是说经调制的传感器就一定不受周围光的干扰， 当使用在强光环境 下时就会有问题。例如，未经过调制的光电传感器，当把它直接指向阳光时，它 能正常动作。我们每个人都知道，用一块有放大作用的玻璃将阳光聚集在一张纸 上时，很容易就会把纸点燃。设想将玻璃替换成传感器的镜头，将纸替换成光电三极管， 这样我们就很容易理解为什么将调制的接收器指向阳光时它就不能工作 了，这是周围光源使其饱和了。调制的 LED 改进了光电传感器的设计，增大了检测距离，扩展了光束的角度，人们逐渐接受了这种可靠易于对准的光束。 红外光 LED 是效率最高的光束， 同时也是在光谱上与光电三极管最匹配的光 束。但是有些传感器需要用来区分颜色（如色标检测） ，这就需要用可见光源。 在早期，色标传感器使用白炽灯做光源，使用光电池接收器，直到后来发明 了高效的可见光 LED。现在，多数的色标传感器都是使用经调制的各种颜色的可 见光 LED 发射器。经调制的传感器往往牺牲了响应速度以获取更长的检测距离， 这是因为检测距离是一个非常重要的参数。 未经调制的传感器可以用来检测小的 物体或动作非常快的物体，这些场合要求的响应速度都非常快。但是，现在高速 的调制传感器也可以提供非常快的响应速度，能满足大多数的检测应用。
5． 总结
    在DX-200全固态数字发射机中，漏水检测和风量检测都是对机器保护的必不可少的环节，我们在对机器的维护管理和学习中，通过了解它们的原理和特性，就能够在机器出现故障时能在第一时间作出判断，果断处理。

参考文献：
[1] 高中林，汪开源编  光电子器件
[2] 李天德，刘可真编  广播电视发送与传输维护手册
[3] 李科杰  现代传感技术