電光液位開關(guān)在水冷式DX發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用

謝桂明 國(guó)家廣電總局623臺(tái)

電光液位開關(guān)在水冷式DX發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用

謝桂明 國(guó)家廣電總局623臺(tái)

本文詳細(xì)介紹了電光液位開關(guān)的工作原理及在水冷式DX發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用。

電光液位開關(guān)；滲漏檢測(cè)

1.概述

發(fā)射機(jī)的冷卻系統(tǒng)是發(fā)射機(jī)的重要組成部分，水冷式DX發(fā)射機(jī)中的冷卻系統(tǒng)包含兩個(gè)部分，即風(fēng)冷部分和水冷部分，它們共同確保發(fā)射機(jī)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。如果冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障，輕則降功率，關(guān)機(jī)，重則損壞發(fā)射機(jī)元器件，威脅安全播音，所以冷卻系統(tǒng)的維護(hù)是一項(xiàng)重要的工作。在水冷式DX發(fā)射機(jī)中的冷卻系統(tǒng)中，首先是通過(guò)射頻放大器和一個(gè)水冷散熱板之間的一個(gè)散熱塊直接對(duì)射頻放大器進(jìn)行冷卻，另外還經(jīng)過(guò)一個(gè)閉環(huán)的循環(huán)風(fēng)吹到一個(gè)水冷式熱交換系統(tǒng)把其它元器件殘留的熱量帶走。這樣，就能有效地將機(jī)器中的熱量從功放單元中帶走，然后排放到室外。為了防止液體滲漏對(duì)機(jī)器造成危害，發(fā)射機(jī)采用多種方法對(duì)滲漏進(jìn)行控制，如與水接觸使用的只有銅管和硅膠軟管，因此可以防止銹蝕和腐爛;不使用螺紋式的接頭，所有內(nèi)部管路的接頭都是焊接或者用軟管卡具進(jìn)行連接;系統(tǒng)中所有的軟管連接都應(yīng)該安全卡牢;所有功放單元內(nèi)部的管路，出廠運(yùn)輸前都做過(guò)壓力測(cè)試;所有有電的單元器件和有可能造成漏水的區(qū)域都要經(jīng)過(guò)屏蔽，注水通道遠(yuǎn)離電子元器件，以防漏水;在水路安裝時(shí)還裝有一些水流開關(guān)，用以監(jiān)測(cè)水流的任何變化，最后，為了保證機(jī)箱循環(huán)水的封閉性，在每個(gè)功放單元中都裝有六個(gè)漏水檢測(cè)器，分別位于擴(kuò)展機(jī)柜、左機(jī)柜、中機(jī)柜、右機(jī)柜、熱交換機(jī)箱和整流機(jī)柜，一旦檢測(cè)到有漏水，將立即關(guān)斷功放單元以及整個(gè)水路，以保護(hù)發(fā)射機(jī)，本文重點(diǎn)介紹電光液位開關(guān)在水冷式DX發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用。

2.電光液位開關(guān)簡(jiǎn)介

前面提及的漏水檢測(cè)器，即是一種電光液位開關(guān)（Electro-Optic Level Switches ），是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、安全可靠的液位控制器，它使用紅外線探測(cè)，可避免陽(yáng)光或燈光的干擾而引起誤動(dòng)作。其體積小、安裝容易，有雜質(zhì)或帶黏性的液體均可使用，且耐油、耐水、耐酸堿，因此在生產(chǎn)生活的各方面都得到了廣泛的應(yīng)用。

電光傳感器包含一個(gè)紅外線發(fā)光二極管和一個(gè)光接收器，發(fā)光二極管所發(fā)出的光被導(dǎo)入傳感器頂部的棱鏡。利用光線的折射及反射原理，光線在兩種不同介質(zhì)的分界面將產(chǎn)生反射或折射現(xiàn)象。當(dāng)被測(cè)液體處于高位時(shí)則被測(cè)液體與光電開關(guān)形成一種分界面，當(dāng)被測(cè)液體處于低位時(shí)，則空氣與光電開關(guān)形成另一種分界面，這兩種分界面使光電開關(guān)內(nèi)部光接收晶體所接收的反射光強(qiáng)度不同，即對(duì)應(yīng)兩種不同的開關(guān)狀態(tài)，通過(guò)感應(yīng)這一變化，接收器可以驅(qū)動(dòng)內(nèi)部的電氣開關(guān)，從而啟動(dòng)外部報(bào)警或控制電路。（如圖一）

圖一

圖二

3.電光液位開關(guān)的外形及引腳

在我臺(tái)水冷式DX發(fā)射機(jī)中使用了美國(guó)GEMS公司生產(chǎn)的ELS-1100系列的電光液位開關(guān)，它的外殼和棱鏡采用聚礬或尼龍，工作溫度在－17.8℃～+80℃，吸入電流約18mA，輸出TTL/CMOS兼容，集電極開路輸出的最大吸入電流為40mA，輸入電源10～28VDC,它的外形及引腳功能如圖二所示。

4.電光液位開關(guān)在水冷式DX發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用

在每個(gè)功放單元中都裝有六個(gè)電光液位開關(guān)，分別位于擴(kuò)展機(jī)柜、左機(jī)柜、中機(jī)柜、右機(jī)柜、熱交換機(jī)箱和整流機(jī)柜，一旦檢測(cè)到有漏水，將立即關(guān)斷功放單元以及整個(gè)水路，以保護(hù)發(fā)射機(jī)。具體電路如圖三所示。

4.1 整流機(jī)柜漏水檢測(cè)電路分析

6U1為整流柜漏水檢測(cè)器，+30V電源和+5v電源通過(guò)漏水檢測(cè)接口板的1、3號(hào)端子送到漏水檢測(cè)器的紅線端和黑線端，白線端為漏水檢測(cè)器的狀態(tài)輸出端，該信號(hào)經(jīng)漏水檢測(cè)接口板的7號(hào)端子送到PS控制板的J9-7,并經(jīng)電阻R101和R24的分壓送到比較器U12-10,正常情況下，U12-10的電壓為7V，而U12-11為5V，所以比較器U12的輸出端U12-13為低電平，該電平分成兩路輸出，一路送到反相器U8-4,經(jīng)反相后U8-15輸出高電平,經(jīng)PB接口板J2-12送到EPLD U37-61，為供電正常信號(hào);另一路信號(hào)經(jīng)J10-4接到水流開關(guān)S6，送到PS控制板J10-7，至反相器U11-5,當(dāng)發(fā)射機(jī)水路工作正常時(shí)，水流接點(diǎn)S6閉合，U11-6為高電平，該電平又經(jīng)過(guò)兩級(jí)反相器U20和U8,在U8-4輸出高電平去控制板，如圖三所示。

當(dāng)6U1檢測(cè)到機(jī)箱漏水時(shí)，U12-10的電壓小于5V， 故U12的輸出端U12-13為高電平，該信號(hào)一路經(jīng)反相器U8-15輸出低電平到PB接口板的EPLD U37-61后，又送到PB PLC,并送到TCU的PLC,產(chǎn)生關(guān)閉水路的信號(hào)，經(jīng)串行線送到冷卻控制箱的冷卻控制模塊的TB1的6、7、8端子，關(guān)閉水路，從而也使整部發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī)，同時(shí)TCU的MMI 會(huì)指示相應(yīng)PB漏水。另一路信號(hào)經(jīng)水流開關(guān)S6送到反相器U11-5，經(jīng)三極反相器后由J6-5送出溫度故障（低電平）信號(hào)，去控制板關(guān)閉功放單元。該低電平信號(hào)還經(jīng)U17送到Q3的柵極，使Q3截止，從而控制K3關(guān)斷驅(qū)動(dòng)級(jí)電源。從圖中可以看到，當(dāng)水流不足S6斷開時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生溫度故障低電平信號(hào)去關(guān)斷功放單元，該信號(hào)還經(jīng)J8-7送到PS顯示板U16-15,點(diǎn)亮冷卻故障指示燈DS7。

4.2 PB機(jī)柜漏水檢測(cè)電路分析

為了保證機(jī)箱循環(huán)水的封閉性，在PB機(jī)柜分別位于右機(jī)柜、中機(jī)柜、左機(jī)柜、擴(kuò)展機(jī)柜、熱交換機(jī)箱中裝有1U2、1U3、1U4、2U5、4U1五個(gè)電光液位開關(guān)，一旦檢測(cè)到有漏水，將立即關(guān)斷功放單元以及整個(gè)水路，以保護(hù)發(fā)射機(jī)。

如圖三所示，1U2、1U3、1U4、2U5、4U1的紅線端為+15V電源端，黑線為接地端，白線端為狀態(tài)輸出端，狀態(tài)輸出分別接至發(fā)射機(jī)接口板J29的4、3、2、1、6，然后送到冷卻PAL U11的5、4、3、2、7腳，正常情況下，在這些腳上可測(cè)得+3V電壓。冷卻PAL U11-18腳輸出+5V高電平，并經(jīng)發(fā)射機(jī)接口板J25-13、PB接口板J6-13送至PB接口板的EPLD U37-57，同時(shí)，冷卻PAL U11-23腳也輸出+5V高電平去控制板。

當(dāng)1U2、1U3、1U4、2U5、4U1五個(gè)光電液位開關(guān)中的一個(gè)一旦檢測(cè)到有漏水時(shí)，冷卻PAL U11的5、4、3、2、7腳中對(duì)應(yīng)的一腳將由+3V電壓變?yōu)?，此時(shí)冷卻PAL U11-23腳輸出低電平，此低電平信號(hào)會(huì)送到控制板產(chǎn)生關(guān)斷當(dāng)前PB的信號(hào)，同時(shí)，PB顯示板DS27(冷卻故障)、發(fā)射機(jī)接口板DS5(冷卻劑泄漏)故障燈變紅。另外，冷卻PAL U11-18腳（冷卻狀態(tài)輸出）也變?yōu)榈碗娖剑偷絇B接口板的EPLD U37-57，此信號(hào)又送到PLC,并送到TCU的PLC,產(chǎn)生關(guān)閉水路的信號(hào)，經(jīng)串行線送到冷卻控制箱的冷卻控制模塊的TB1的6、7、8端子，關(guān)閉水路，從而也使整部發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī)，同時(shí)TCU的MMI 會(huì)指示相應(yīng)PB漏水。需要說(shuō)明的是，冷卻PAL U11-8為水流開關(guān)4S1狀態(tài)輸入，正常時(shí)為+5V，當(dāng)水流開關(guān)斷開時(shí)，該腳變?yōu)榈碗娖?，使冷卻PAL U11-23腳輸出低電平去控制板關(guān)斷相應(yīng)PB，同時(shí)發(fā)射機(jī)接口板DS9（低流量）、PB顯示板DS27(冷卻故障)故障燈變紅。冷卻PAL U11-14為發(fā)射機(jī)接口板上溫度開關(guān)S2狀態(tài)輸入，正常情況下溫度開關(guān)S2是斷開的，U11-14為低，當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)70℃時(shí)，S2閉合，U11-14為+5V，此時(shí)冷卻PAL U11-23腳也輸出低電平，去控制板關(guān)斷相應(yīng)PB，同時(shí)發(fā)射機(jī)接口板DS7（環(huán)境過(guò)溫）、PB顯示板DS27(冷卻故障)故障燈變紅，但以上兩種情況都不會(huì)使冷卻PAL U11-18腳（冷卻狀態(tài)輸出）變?yōu)榈碗娖?，所以不?huì)關(guān)斷水路，機(jī)器仍可N—1狀態(tài)工作，這也是與冷卻劑泄漏信號(hào)的區(qū)別。

5.結(jié)束語(yǔ)

從以上分析可以看出，一旦電光液位開關(guān)檢測(cè)到有漏水時(shí)，將會(huì)關(guān)斷整個(gè)水路，從而關(guān)閉整部發(fā)射機(jī)，造成停播，因而在日常的維護(hù)工作中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水路管道的檢查，發(fā)現(xiàn)管道有滲水現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)處理。如在播音中發(fā)生PB因管道滲漏而關(guān)閉水路時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉該P(yáng)B的進(jìn)出水閥門，斷開該P(yáng)B的低壓電源，采取N-1工作方式。當(dāng)電光液位開關(guān)探頭有臟物時(shí)，也會(huì)引起誤動(dòng)作，造成停播，所以還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電光液位開關(guān)的清潔工作，避免誤動(dòng)作。當(dāng)電光液位開關(guān)性能不良時(shí)，會(huì)偶發(fā)滲漏故障，此時(shí)可用替換法逐一排除，同時(shí)，一旦在播音中發(fā)生因誤動(dòng)作造成的關(guān)閉水路而關(guān)機(jī)時(shí)，應(yīng)及時(shí)脫開相應(yīng)的PB，斷開該P(yáng)B的低壓電源，以N—1方式恢復(fù)播音，減少停播時(shí)間。

[1] 廣播電視發(fā)送與傳輸維護(hù)手冊(cè)

[2] 電光液位開關(guān)使用說(shuō)明書