二次维修ADCP声学多普勒流速剖面仪纪实
瑞江600K ADCP S/N 21924 维修纪实
一、第一次维修记录
㈠、测验中使用BBTalk检查仪器
1、PA 测试中， RSSI Filter 无法通过检测显示 FAIL。
2、PT7 测试中，波束 3 数据偏大，间或有时波束 3 的 nom 超过70 无法通过检测显示 FAIL。
3、多次测验检测出现反复，间或能通过检测。
㈡、外观检查、通讯线缆检查
1、外壳有新碰撞痕迹。
2、4 波束探头表面没有明显损伤。
3、万用表检查数据线发现串口 9 线接触不良，拉扯就不导通。更换通讯电缆线，RSSI Filter 依旧无法通过检测。
㈢、故障分析
1、因为仪器碰撞导致接插件接触不良。
2、内部微弱潮湿水汽影响精密电路性能。
㈣、拆机维修（高水要测流，时间紧迫）
1、拆开仪器，共 4 块电路板全部拆下电吹风热吹去潮湿
2、接插件重新插拔
㈤、装机测试
1、密封圈全面涂抹硅脂装机密封
2、使用BBTalk检查仪器，PA 测试中，RSSI Filter 通过检测
3、PT7 测试中，波束 3 数据稍有改善
二、第二次维修记录
因为汛期高水测验，时间紧迫，第一次维修匆忙，维修不完善不完美，维修后第一次测验没有问题，接下来几次测验情况反复出现波束 3 无法通过检测。只好再次维修，晚上加班加点。
㈠、外业测验中，使用BBTalk检查仪器
1、PA 测试中， RSSI Filter 可以通过检测显示 PASS。第一次维修去潮湿起了作用。
2、PT7 测试中，波束 3 数据偏大，波束 3 的 nom 超过70 最高 75 无法通过检测显示 FAIL。
㈡、外观检查、通讯线缆检查
1、外观依旧。
2、通讯电缆线完好。
㈢、故障分析
1、因为仪器碰撞导致接插件接触不良。
2、多年使用接插件摩擦产生了污垢导致接触不完美。
3、内部微弱潮湿水汽影响精密电路电气性能。
㈣、拆机维修
1、万用表检查数据线完好。
2、拆开仪器，共 4 块电路板全部拆下，4 块电路板使用的接插件使用小毛刷沾汽油涂刷清洗，在粘有汽油的情况下，插拔接插件 2-3次，达到清洗接插件去除多年使用摩擦产生的污垢。
★上下电路板的接插件，使用小毛刷沾汽油涂刷清洗污垢。
★重点清洗波束 Beam 1-4 和 水压力传感器的接插件，浸泡没入汽油，并 2-3 次插拔
★尤其是最低层超声波电路板与上层电路板的接插件要清洗污垢，保证接插件表面干净。
★注意汽油粘涂合适，少流淌到电子元件上。
3、汽油清洗接插件污垢后，使用电吹风热吹去潮湿，挥发表面汽油。
★重点对最低层超声波电路板波束 3 部分加强去除潮湿。
★电吹风热吹情况下，吹去残渣，保证电路板上没有残渣。
★第 4 块底板电路板上：
通道 CH 1、XDCR 1 区域，对应超声波探头波束 1 的超声波产生器、接收器电路。
通道 CH 2、XDCR 2 区域，对应超声波探头波束 2 的超声波产生器、接收器电路。
通道 CH 3、XDCR 3 区域，对应超声波探头波束 3 的超声波产生器、接收器电路。
通道 CH 4、XDCR 4 区域，对应超声波探头波束 4 的超声波产生器、接收器电路。
4、将 4 层电路板安装归位，各接插件恢复原位置。
5、将中间外壳装好，密封圈全面涂抹硅脂密封。在装上盖之前，使用电吹风对内部再次热吹去湿，马上安装上盖。
6、拧紧 ADCP 密封螺栓。
底板——第4层板接线图
㈤、使用 BBTalk 测试检查 ADCP 仪器
1、PA 测试中，RSSI Filter 通过检测。
2、PT7 测试中，波束 3 数据彻底改善。
3、BB测试完整记录
BBTalk运行TestBB.rds脚本可以发现，关注内部水分潮气(Internal Moisture)变化很重要。
BB ADCP测试
以下测试是基本测试，将确认您的系统已准备好使用。
一些测试将需要在系统处于水中的情况下进行。必要时会提示您。
按照手册中的说明，将BB ADCP连接到电源和电脑上。打开BB ADCP的电源。
所有测试的结果将打印到屏幕上，并保存到日志文件BB_tests.TXT中。
将在运行BBTALK程序的同一目录中创建一个名为BB_TESTS.TXT的文件，其中包含该测试的结果。
将执行以下测试:
PA 基本内部系统测试
PC2 传感器验证试验
PC1 波束连续性试验
程序在继续前延迟20秒。
按继续。
>PT
PT——基本内部系统测试
以下测试将验证内部电子设备是否正常运行。
这些测试最好在换能器表面浸没在水中时进行。
只需要一桶足够深的水来覆盖换能器光束。
如果在空气中进行，有些测试可能会失败。
程序在继续前延迟10秒。
按继续。
发送一个中断来唤醒系统
Sending a break to Wake Up the System
[BREAK Wakeup A]
WorkHorse Rio Grande Broadband ADCP Version 10.17
Teledyne RD Instruments © 1996-2009
All Rights Reserved.
将出厂默认值恢复到TEST的临时内存中。
Restoring factory defaults into temporary memory for TEST.
CR1
参数设置为工厂默认值
Parameters set to FACTORY defaults
收集系统特定数据。
Collecting system specific data.
TS?
TS = 24/07/06,11:32:05 — Time Set (yr/mon/day,hour:min:sec)
>PS0
仪器序列号:
Instrument S/N: 21924
频率:
Frequency: 614400 HZ
配置:
Configuration: 4 BEAM, JANUS
波束角: 20 度
Beam Angle: 20 DEGREES
波束模式: 凸面
Beam Pattern: CONVEX
方向: 向下
Orientation: DOWN
传感器: 航向 倾斜 1 倾斜 2 温度
Sensor(s): HEADING TILT 1 TILT 2 TEMPERATURE
温度传感器偏移 : -0.19摄氏度
Temp Sens Offset: -0.19 degrees C
CPU固件 : 10.17 [0]
CPU Firmware: 10.17 [0]
引导代码版本 : 要求: 1.13 实际: 1.13
Boot Code Ver: Required: 1.13 Actual: 1.13
DEMOD #1 Ver: ad48, Type: 1f
DEMOD #2 Ver: ad48, Type: 1f
PWRTIMG Ver: 85d3, Type: 7
主板序列号数据( 4 块主板)
Board Serial Number Data:
| ID | 板号 |
|---|---|
| 54 00 00 07 89 F0 79 09 | REC727-1000-03E |
| 96 00 00 07 BE D5 65 09 | DSP727-2001-03H |
| 61 00 00 07 68 B3 95 09 | PIO727-3008-03C |
| 84 00 00 07 A7 19 2F 09 | CPU727-2000-00M |
>PS3
波束宽度: 3.7度
Beam Width: 3.7 degrees
| 波束 | 仰角(高度) | 方位角 |
|---|---|---|
| Beam | Elevation | Azimuth |
| 1 | -70.00 | 270.00 |
| 2 | -70.00 | 90.00 |
| 3 | -70.00 | 0.01 |
| 4 | -70.00 | 180.00 |
波束方向矩阵 (向下):
Beam Directional Matrix (Down):
| 0.3420 | 0.0000 | 0.9397 |
| -0.3420 | 0.0000 | 0.9397 |
| 0.0000 | -0.3420 | 0.9397 |
| 0.0000 | 0.3420 | 0.9397 |
仪器变换矩阵 (下):
Instrument Transformation Matrix (Down): Q14:
| 1.4619 | -1.4619 | 0.0000 | 0.0000 | 23952 | -23952 | 0 | 0 |
| 0.0000 | 0.0000 | -1.4619 | 1.4619 | 0 | 0 | -23952 | 23952 |
| 0.2661 | 0.2661 | 0.2661 | 0.2661 | 4359 | 4359 | 4359 | 4359 |
| 1.0337 | 1.0337 | -1.0337 | -1.0337 | 16936 | 16936 | -16936 | -16936 |
加载波束角度修正。
Beam Angle Corrections Are Loaded.
启动自动测试。
Starting the Automated Tests.
PT1
>PT2
环境温度 = 25.08 摄氏度
Ambient Temperature = 25.08 Degrees C
姿态温度
Attitude Temperature = 30.89 Degrees C
内部水分潮气 = 8D08h = 36104
Internal Moisture = 8D08h
>PT3
相关幅度：宽带
Correlation Magnitude: Wide Bandwidth
| Lag | Bm1 | Bm2 | Bm3 | Bm4 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 255 | 255 | 255 | 255 |
| 1 | 175 | 182 | 178 | 180 |
| 2 | 47 | 62 | 51 | 55 |
| 3 | 12 | 12 | 6 | 11 |
| 4 | 9 | 3 | 5 | 2 |
| 5 | 6 | 8 | 4 | 8 |
| 6 | 5 | 4 | 2 | 7 |
| 7 | 4 | 0 | 6 | 2 |
高增益RSSI
High Gain RSSI: 43 41 44 39
低增益RSSI
Low Gain RSSI: 20 19 22 19
正弦占空比
SIN Duty Cycle: 49 48 52 48
余弦占空比
COS Duty Cycle: 49 51 50 50
Receive Test Results = $00000000 … PASS
接收测试结果 = $00000000 … PASS
>PT4
IXMT = 1.5 安培 Amps rms [Data=54h]
VXMT = 22.1 伏特 Volts rms [Data=3eh]
Z = 15.2 欧姆 Ohms
Transmit Test Results = $0 … PASS
传输测试结果 = $0 … PASS
>PT5
| 8 | 8 | 0 | 8 |
| 0 | 0 | 0 | 8 |
| 8 | 8 | 8 | 8 |
| 8 | 8 | 0 | 8 |
| 255 | 255 | 255 | 255 |
| 0 | 0 | 8 | 8 |
| 8 | 8 | 8 | 8 |
| 255 | 255 | 255 | 255 |
| 8 | 8 | 8 | 8 |
| 8 | 8 | 8 | 0 |
| 8 | 8 | 8 | 8 |
| 255 | 255 | 255 | 255 |
Electronics Test Results = $00000000 …
电子测试结果 = $00000000 …
>PT6
接收带宽：
Receive Bandwidth:
| 采样率 | 预计带宽 | 波束1带宽 | 波束2带宽 | 波束3带宽 | 波束4带宽 |
|---|---|---|---|---|---|
| Sample rate | bw expect | bw Bm1 | bw Bm2 | bw Bm3 | bw Bm4 |
| 614 | 200 | 152 | 153 | 139 | 137 Khz |
| results | PASS | PASS | PASS | PASS |
>PT7
RSSI时间常数:
RSSI Time Constant:
RSSI滤波器频闪 1 = 38400 Hz
RSSI Filter Strobe 1 = 38400 Hz
| 时间毫秒 | 波束1 | 波束2 | 波束3 | 波束4 |
|---|---|---|---|---|
| time | Bm1 | Bm2 | Bm3 | Bm4 |
| msec | cnts | cnts | cnts | cnts |
| 1 | 7 | 8 | 7 | 7 |
| 2 | 12 | 14 | 13 | 13 |
| 3 | 18 | 20 | 19 | 19 |
| 4 | 22 | 25 | 23 | 24 |
| 5 | 26 | 28 | 27 | 27 |
| 6 | 29 | 31 | 30 | 30 |
| 7 | 31 | 34 | 33 | 33 |
| 8 | 34 | 37 | 35 | 36 |
| 9 | 36 | 39 | 37 | 38 |
| 10 | 38 | 41 | 39 | 40 |
| nom | 48 | 51 | 49 | 50 |
| result | PASS | PASS | PASS | PASS |
PC2——传感器验证测试
以下测试将确认航向、纵摇、横摇、温度、方位传感器和压力传感器（如已安装）是否正常工作。
您应该转动和倾斜ADCP，并确认航向、纵摇和横摇是否发生变化。
验证上/下设置是否与ADCP转换器的方向一致。
验证环境温度和压力是否为合理值。
此测试本身并不校准或确认传感器的准确性。
但是,如果在将输出与已知参考值进行比较时转动ADCP，则可以确认其准确性。
以下测试最好在换能器面在空气中并且换能器指向您打算部署仪器的方向时进行。
此测试将继续运行，直到您停止测试为止。程序在继续前延迟20秒。
按继续。
>PC2
按任意键退出传感器显示 …
Press any key to quit sensor display …
| 航向 | 纵摇 | 横摇 | 上/下 | 姿态温度 | 环境温度 | 压力 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Heading | Pitch | Roll | Up/Down | Attitude Temp | Ambient Temp | PRESSURE |
| 113.06? | -1.42? | -0.65? | Down | 30.52鳦 | 24.09鳦 | 0.0 kPa |
| 113.06? | -1.42? | -0.65? | Down | 30.53鳦 | 24.13鳦 | 0.0 kPa |
| 113.06? | -1.42? | -0.65? | Down | 30.51鳦 | 24.06鳦 | 0.0 kPa |
PC1——波束连续性测试
以下测试将确认换能器上的每个波束都能够接收信号。
此测试必须在空气中进行，且无外部干扰才能通过。
此测试将要求您在换能器上摩擦每个光束。
这是通过在每个聚氨酯面上快速摩擦来完成的。
程序将延迟25秒才能继续。
按继续。
>PC1
波束连续性测试
BEAM CONTINUITY TEST
当提示执行此操作时，用力摩擦选定波束的表面。
When prompted to do so, vigorously rub the selected beam’s face.
如果波束未通过测试，则将任何字符发送到ADCP以自动选择下一个波束。
If a beam does not PASS the test, send any character to the ADCP to automatically select the next beam.
正在收集统计数据…
Collecting Statistical Data…
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Rub Beam 1 = PASS
Rub Beam 2 = PASS
Rub Beam 3 = PASS
Rub Beam 4 = PASS
波束连续性测试完成。每根波束都应该通过。
查看文件WH_TESTS.TXT以验证测试结果。如果此测试未通过，请查阅技术手册以获取故障排除提示。
所有测试都已运行，如果通过，系统就可以部署了。
㈥、检修工具
1、万用表
2、大小合适扳手
3、内六角
4、十子起子
5、镊子
5、小毛刷
6、电吹风
7、汽油
㈦、维修总结
理性分析故障原因，使用最原始最基础的维修方法解决最紧迫的故障问题。简单维修的前提得益于主板质量可靠、不容易损坏。
1、第一次维修没有对接插件进行全面处理
2、通过二次维修后的检测数据对比可看到，波束3呯数据与其它波束相差只1-2个，几乎一致。说明修理后波束 3 恢复情况良好。
3、由此技术延伸：对于瑞江600K，平常检测，4个波束检测数据应基本一致，偏差大将影响水深、回波强度、流速矢量各项指标，影响测验精度。
4、平常测验，应重点查看4个波束检测数据的一致性。如某一波束偏大，将影响垂线测验数据。
㈧、维修对测验成果没有影响
本次维修，没有更换任何元件，仅仅进行了如下操作：
1、对所有接插件进行表面除污处理，提高接触导电性能。
2、对所有板卡全面加热去湿去潮，减少元器件因潮湿产生的电阻、电容、集成电路等密集线路间的电气性能下降
3、没有修改ADCP内部任何参数或矩阵数据，无需返厂和后续再比测。
4、恢复了波束 3 的数据精度，提高了测验数据精度和真实性。
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