NDT S291型荧光亮度检测仪的故障维修

2014-03-22毛玉苹李贺鹏

计量技术 2014年7期

王　景　毛玉苹　李贺鹏

(1.工业和信息化部电子第五研究所，广州 510610； 2.北京航空制造工程研究所，北京 100024)

0　引言

荧光渗透无损检测法是检测工件表面缺陷最常用的无损检测方法，荧光亮度检测仪是渗透检测重要的辅助设备，它是一种测量荧光渗透液受紫外辐射激发后其亮度特性的仪器，是通过测量光照度来实现的，仪器包括光电探测器、指示仪表、壳体、电源盒及荧光板。这类仪器广泛应用于渗透检测实验室当中，尤其是要求通过NADCAP(National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program国家航空航天和国防合同方授信项目，美国航空航天和国防工业对航空航天工业的特殊产品和工艺的认证)。认证的渗透检测实验室，该类仪器是保证渗透无损检测质量的不可或缺的检测设备。但是，这类仪器除中国计量院研制出了类似产品外，大多靠国外进口且不提供电路原理图。一旦出现故障，国内无法提供维修服务，送到国外的厂家维修，不但周期很长，价格也很昂贵。在没有电路原理图的情况下，自行维修难度较大。我们经过一段时间的摸索和研究，在维修一台意大利进口的NDT S291型荧光亮度检测仪的过程中积累了一些经验，现将维修经验介绍如下，供相关人员参考。

1　故障现象及故障分析

由于NADCAP认证工作的需要，经过1年多的文件资料及硬件的准备工作，还有1个多月就要迎来外审的时候，我们的一台渗透检测的重要辅助设备NDT S291型荧光亮度检测仪(图1)却意外出现了故障。故障现象为荧光亮度检测仪开机后，显示器第四位始终显示“1”，即超载显示。

图1　DT S291荧光亮度检测仪

由于厂家没有提供电路原理图，无法直接分析电路找出故障，给维修工作带来难度。通过查阅用户操作手册和网上查找的相关资料，我们可以确定，NDT S291型荧光亮度检测仪是一种具有光电转换的检测仪器，其结构示意图见图2，基本原理框图见图3。

从当前故障现象看，紫外灯、光电转换器若有故障，一般不会影响显示器显示满度，所以我们缩小了查找范围，从电源部分和显示部分来查找。

图2　荧光亮度检测仪结构示意图

图3　荧光亮度检测仪基本原理框图

2　电路原理图测绘及分析

为了排除故障，必须先搞清电路原理，经过反复测绘，画出的电源部分和显示部分电路原理图如图4所示。

图4　电源和显示部分电路图

依据印刷线路板上的元器件及其连线，将该电路测绘后得到该仪器具有+12V，-12V，+5V，+5.04V的直流低压电源。

该仪器使用一块MC1458运放器件，该器件是一个双运放。IC1为前级放大器，IC2为比例放大器，IC2的输出接显示部分，IC2输入接有调零电路。

显示部分：该组件中使用一块A/D变换器GC7107CF，属于积分式A/D变换器，以该件为核心，加上外围元件，构成三位半数字电压表。

3　故障查找与排除

1)根据绘制的电路原理图，首先对+12V，-12V，+5V，+5.04V直流电压用三用表逐一测量，若电压值有问题，则需要更换相应的元器件进行排除故障。实际检查后没有发现上述电压值有问题，因此，排除直流低压电源故障的可能。

2)放大器部分检查：可采取在样品室放置样品试纸的方法来检测两级放大器的输出是否正常。经检查发现，面板电位器进行调整时，IC2的输出值正常，由此可见，两级放大器工作正常。若有问题可更换电路中的相应元器件使得排除故障。

3)最后对显示部分进行检查。在完成以上两部分检查后，该表的故障来源于显示部分已经显露无疑。这一部分的排查方法是逐点测量A/D变换器GC7107CF集成电路44个脚的电位，管脚图见图5。经测量发现34、36、39、43、44脚的电位均不正常。为了进一步验证故障判定的结果是否正确，我们接入了一块相似的面板表做显示，发现可以正常显示，这表明，原来的显示部分确实存在故障。更换了一片新的GC7107CF芯片后，故障排除。送中国计量科学研究院检定，结论合格，仪器得以修复。