淺談艦船電子裝備的器件級(jí)維修

海軍士官學(xué)校 孔大偉

92730部隊(duì)25分隊(duì) 蔡昱明

電子裝備維修按照維修的復(fù)雜程度可分為板級(jí)維修和器（元）件級(jí)維修兩種。在元件級(jí)維修中遵從故障檢測(cè)、元器件拆焊、尋找備份元件三個(gè)環(huán)節(jié),就會(huì)提高維修的進(jìn)度和效率，根據(jù)故障檢測(cè)的特點(diǎn)了解故障類型，熟悉故障原因。節(jié)約維修的時(shí)間和費(fèi)用，為電子裝備的維修提供了良好前提條件。

隨著裝備的日益更新和當(dāng)電子技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電子技術(shù)被大量應(yīng)用到艦艇指控、火控、雷達(dá)、聲納、電子戰(zhàn)等武器系統(tǒng)中，但隨著使用年限的增加，一些裝備已陸續(xù)進(jìn)入了維修高峰期。搞好艦船電子裝備的維修涉及到維修人員、技術(shù)等方面的因素。本文著重討論元件級(jí)維修的方法、意義以及特點(diǎn)等。

一、元件級(jí)維修的意義

裝備及其各種維修保障資源的特征決定修理所維修保障隊(duì)伍的組織方式及素質(zhì)要求，裝備維修方式的改進(jìn)和維修效率非常重要，裝備的維修需要對(duì)保障人員的組織方式和素質(zhì)要求很高，盡管當(dāng)前裝備更新?lián)Q代很快，但部隊(duì)艦船裝備的維修任務(wù)主要還是靠人。維修保障艦船戰(zhàn)斗力得以持續(xù)和再生的物質(zhì)基礎(chǔ)和基本保證，優(yōu)良的維修方法可以有效地提高維修能力和效率，降低維修費(fèi)用。

艦船電子裝備維修分為兩級(jí)，即換板級(jí)維修和元件級(jí)維修。換板級(jí)維修，就是當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，通過檢測(cè)和自動(dòng)功能分析出有故障的電路板。艦船電子裝備主要由許多電路板組成，只要其中一塊電路板出現(xiàn)故障就會(huì)引起整個(gè)裝設(shè)備故障，用一塊好的備件板將其替換，使裝備恢復(fù)正常工作。所謂元件級(jí)維修是指：在電路板上的電子元器件中，有一個(gè)或幾個(gè)元器件發(fā)生故障引起電路板故障。通過各種方法找出電路板上的故障元件，更換后修復(fù)電路板功能。

換板級(jí)維修在實(shí)際維修過程中相對(duì)容易，但前提條件是必須有備用板，但備用板價(jià)格高，部分電路板無備用板。元件級(jí)維修難度相對(duì)要高。電路板上的元器件中大多數(shù)為通用元件，容易損壞的元件也比較多。由于通用元件價(jià)格低，所以，元件級(jí)維修的費(fèi)用大大的低于板級(jí)維修。且可以迅速開展維修工作，不受裝備生產(chǎn)廠家的限制.因此，開展元件級(jí)維修以及元件級(jí)維修技術(shù)的推廣是提高艦船裝備維修保障技術(shù)能力的關(guān)鍵問題。

二、元件級(jí)維修的環(huán)節(jié)

（一）故障檢測(cè)

由于目前的艦船電子設(shè)備大量使用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，其電路板都相當(dāng)復(fù)雜，所以，一般故障檢測(cè)是利用適當(dāng)?shù)臋z測(cè)儀器儀表，找出電路板上的故障元件，對(duì)故障元件進(jìn)行更換以次來恢復(fù)裝備的工作效能。

（二）元器件拆焊

隨著電路工藝的發(fā)展，印刷電路板采用了表面貼裝工藝和高密引腳封裝元件。因此，元器件拆焊工作對(duì)技術(shù)要求越來越強(qiáng)，不恰當(dāng)?shù)牟鸷缚赡軙?huì)損壞電路板，所以必須使用專用拆焊工具和熟練的使用技術(shù)。

（三）替換備份元件

在部隊(duì)由于艦船空間的限制，配備的機(jī)加工設(shè)備相對(duì)較少，修理所的設(shè)備比較齊全、配套，既有刨床、鉆井等機(jī)加工設(shè)備，又有電焊、氬弧焊等焊接設(shè)備，還有一些特裝維修設(shè)備。因此院校在培養(yǎng)崗位合格的維修士官人才時(shí)應(yīng)本著學(xué)員將來“用什么、學(xué)什么、缺什么、補(bǔ)什么”的原則，努力抓好學(xué)員的實(shí)際操作能力的培訓(xùn)，使學(xué)員能達(dá)到會(huì)修、會(huì)焊、會(huì)補(bǔ)和會(huì)排除一般故障，努力提高學(xué)員對(duì)電子元件維修知識(shí)的掌握和技能的熟練。

三、常見元器件故障

1.擊穿

集成電路常見擊穿的包括輸出端對(duì)地、對(duì)電源擊穿，輸入端對(duì)地、對(duì)電源擊穿。偶而也可碰到某兩個(gè)輸入或輸出端子間的擊穿。判斷擊穿的方法通常是用萬用表測(cè)量集成電路各插腳對(duì)地、對(duì)電源以及與其它插腳之間的電阻，亦可用數(shù)字萬用表的二極管檔測(cè)量，但在測(cè)量時(shí)要注意,若發(fā)現(xiàn)短路或低阻情況，應(yīng)該將萬用表的兩點(diǎn)表筆交換一下位置再測(cè)一次，只有當(dāng)正反向測(cè)試均為短路或低阻的情況才能確定為短路故障。

2.過熱

除了功率集成電路，一般集成電路均為小功率器件，用手觸摸不應(yīng)感到發(fā)燙，若發(fā)現(xiàn)集成電路發(fā)燙，則該集成電路或與該集成電路相關(guān)的電路很可能有故障。

3.數(shù)據(jù)遺失或不穩(wěn)

許多集成電路中含有數(shù)據(jù)存貯器或數(shù)據(jù)寄存單元，如ROM、RAM、EPROM、E2ROM、PROM以及各種單片計(jì)算機(jī)，單片機(jī)外圍接口集成電路、數(shù)控電位器、各種寄存器、鎖存器等。

4.放大倍數(shù)變化

晶體三極管的放大倍數(shù)離散性很大，同一種型號(hào)的晶體管，其放大倍數(shù)可能在很大范圍內(nèi)變化，如同樣是3DK9A的管子，電流放大倍數(shù)Hfe變化范圍為20～200。檢查放大倍數(shù)可將三極管從電路上拆下，然后用三用表放大倍數(shù)測(cè)試檔測(cè)試，同時(shí)要注意實(shí)際電路的允許變化范圍。

5.短路

印制板的短路是指印制板中的軌跡與軌跡之間，軌跡與焊盤或過孔之間短路。當(dāng)印制板發(fā)生短路故障時(shí)，要確定是哪兩個(gè)軌跡或軌跡與焊盤發(fā)生了短路現(xiàn)象往往比較容易，但要確定短路的位置往往十分困難。下面以兩個(gè)軌跡之間發(fā)生短路現(xiàn)象為例說明查找短路位置的方法：（1）檢查兩軌跡之間是否有異物（如焊錫、螺絲、外導(dǎo)元件等）產(chǎn)生的搭接現(xiàn)象，若有排除之；（2）檢查兩軌跡之間是否有元件跨接，若有應(yīng)逐個(gè)檢查各個(gè)元件是否有擊穿現(xiàn)象；（3）注間觀察各軌跡的過孔處，是否有短路現(xiàn)象，各軌跡上是否有長(zhǎng)有毛刺的地方（毛刺在新制的電路板上比較常見）。若有則排除之。

6.開路

印制軌跡的開路常常是由于印制板通過的電流過大而熔斷，或受到腐蝕，劃痕引起的，也可能是制作時(shí)存缺陷，然后受外力應(yīng)變引起斷裂。前三種情況只要仔細(xì)觀察就可發(fā)現(xiàn)。最后一種情況需用電表仔細(xì)測(cè)量和檢查。

7.絕緣降低

印制電路板絕緣降低，往往是由于元器漏液（特別是電解電容、電池漏液）以及電路長(zhǎng)期處于潮濕的環(huán)境下引起的，因此發(fā)現(xiàn)元件漏液一定要盡快用無水酒精擦洗干凈。

8.電容器類

在聲納上應(yīng)用較多的電容主要有陶瓷、云母、紙質(zhì)、油浸紙質(zhì)及可變電容器等，它們的主要故障是打穿、漏電、漏油、開路、變值、可變電容器常常發(fā)生碰片等現(xiàn)象。

9.變壓器和阻流圈

變壓器和阻流圈產(chǎn)生的故障多由于外界原因所引起的。例如，當(dāng)負(fù)荷短路時(shí)，由于流過線圈的電流超過額定值，變壓器溫度升高，可能使線圈短路、斷路或絕緣擊穿。當(dāng)通風(fēng)不良、溫度過高或受潮時(shí)，亦會(huì)產(chǎn)生漏電或絕緣擊穿的現(xiàn)象。

10.保險(xiǎn)絲類

保險(xiǎn)絲是一種安全保險(xiǎn)的裝置。當(dāng)電路電流超過其額定值時(shí)，保險(xiǎn)絲熔斷，使電路自動(dòng)斷開。當(dāng)發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)絲熔斷時(shí)，一般應(yīng)對(duì)電路進(jìn)行檢查。有時(shí)亦可更換適當(dāng)?shù)谋ｋU(xiǎn)絲試驗(yàn)。如還燒斷，就應(yīng)找出引起電流過大的原因，排除后再換新保險(xiǎn)絲。聲納裝置上應(yīng)用的各種型式的插入式保險(xiǎn)絲，可能產(chǎn)生接觸不良的故障，有時(shí)因產(chǎn)生接觸電阻，電流流過時(shí)發(fā)熱，也能把保險(xiǎn)絲燒 斷。目前聲納上有的情況下用空氣開關(guān)來代替保險(xiǎn)絲，這種情況下發(fā)現(xiàn)斷電時(shí)，只要將開關(guān)重新合上即可。

11.繼電器及開關(guān)類

繼電器及開關(guān)的觸點(diǎn)易產(chǎn)生接觸不良的故障，尤其是通過大電流的接觸點(diǎn)，更容易因打火而燒壞觸點(diǎn)，使其接觸不良，使用中應(yīng)多加注意。繼電器和開關(guān)的接線有時(shí)亦可能產(chǎn)生松脫或短路現(xiàn)象，工作中應(yīng)多加檢查。

四、元件級(jí)維修面臨的問題

裝備維修保障能力研究是復(fù)雜的系統(tǒng)分析過程，與裝備本身的可靠性、維修性、維修保障作業(yè)等因素有關(guān)，也涉及裝備的部署、使用和維修保障體系信息。因此，一方面，追求系統(tǒng)化應(yīng)用計(jì)算機(jī)分析；另一方面，可信的、系統(tǒng)全面的整機(jī)檢查掌握維修保障資源信息。采用現(xiàn)代電子技術(shù)的電路板的故障檢測(cè)，是技術(shù)性很強(qiáng)的工作。對(duì)于維修士官存在以下難點(diǎn)：

（一）被測(cè)電路板的有關(guān)技術(shù)資料

新一代大型電子裝備一般不提供詳細(xì)技術(shù)資料，更沒有詳細(xì)電路圖,由于學(xué)員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)匱乏，這就使檢修工作格外困難。

（二）電路測(cè)試條件

在維修過程中，脫離設(shè)備的電路板是沒有信號(hào)可測(cè)的，艦船維修人員在現(xiàn)有條件下，自己也很難創(chuàng)造其他聯(lián)機(jī)測(cè)試條件。缺乏聯(lián)機(jī)測(cè)試條件是艦船電子裝備器件級(jí)維修的一個(gè)難題。

（三）故障類型

由于艦船電子裝備越來越先進(jìn)，故障類型越來越繁多，故障原因越來越復(fù)雜，對(duì)維修人員的裝備維修知識(shí)要求越來越高。目前艦員動(dòng)手能力不強(qiáng)、實(shí)際操作水平低，有的對(duì)職掌裝備的管理、使用不熟悉；對(duì)裝備維護(hù)保養(yǎng)技能不強(qiáng)，保養(yǎng)不徹底、不到位。導(dǎo)致裝備在使用階段電路容易損壞。

目前，許多艦艇已服役多年，裝備本身的設(shè)計(jì)問題是難以解決的。但裝備操縱人員必須加強(qiáng)自身業(yè)務(wù)水平，要刻苦學(xué)習(xí)專業(yè)的各種理論知識(shí)，努力提高自身的維修能力，要敢動(dòng)機(jī)器、敢修機(jī)器、會(huì)修機(jī)器。為保障艦船良好的作戰(zhàn)效能發(fā)揮重要的作用,為艦員的業(yè)務(wù)技術(shù)培訓(xùn)提高健全的客觀條件和基礎(chǔ)。