.

Судовые лаги, классификация и предназначение

Лаг – навигационный прибор, предназначенный для определения скорости судна.

По способу определения скорости лаги делятся на:

  1. Относительные – определяющие Маневрирование и управление судном в узкостяхскорость судна относительно воды;
  2. Абсолютные – определяющие скорость судна относительно грунта.

Независимо от принципа работы все лаги имеют следующие основные части:

  1. Датчик скорости. Вырабатывает сигнал о скорости судна;
  2. Блок питания. Вырабатывает напряжения, необходимые для работы лага;
  3. Электронная часть. Преобразует сигнал от датчика скорости;
  4. Индикатор. Служит для отображения информации о скорости в удобном для считывания виде.

Конструктивно все вышеперечисленные части могут быть выполнены как в отдельных блоках, так и объединены в многофункциональные блоки.

Судовые лаги
Рис. 1 Блок-схема судового лага

Лаги могут иметь устройства размножения информации (для подключения нескольких индикаторов), устройства сопряжения с другими навигационными приборами, вырабатывая один или несколько стандартных форматов сигнала (например, для ввода информации о скорости судна в радар, гирокомпас, автопрокладчик и т.д.).

Для удобства многие лаги имеют диалоговый режим работы, встроенные тесты, которые определяют работоспособности прибора в целом и упрощают поиск неисправности, и дополнительные функции, расширяющие функциональность прибора. Часть лагов имеют дополнительные регулировки, позволяющие скорректировать возникшую во время эксплуатации погрешность, а так же повысить Электронавигационные приборыточность показаний прибора.

Современные лаги достаточно надежны, и не требуют к себе много внимания. Однако, перед выходом в рейс желательно провести тестовую проверку прибора (если есть встроенный тест), проверить надежность крепления разъемов, наличие и надежность заземления блоков.

Большинство узлов современных лагов отремонтировать в судовых условиях невозможно. Задача судового специалиста сводится к поиску неисправного узла, блока, платы. В редких случаях замена вышедших из строя платы или узла лага выполняется судовыми специалистами. Обычно, ремонт выполняют сервисные специалисты.

В настоящее время существует большое количество моделей лагов, однако, в целом, подход к ним одинаковый. Основная цель данной главы – помочь понять общий принцип работы лагов, а так же дать ряд рекомендаций по некоторым моделям. Особенности конкретной модификации можно найти в Инструкции по эксплуатации и в Техническом описании.

Рекомендуемый набор измерительного оборудования следующий:

  1. Мегомметр 500-вольтовый (если не оговорен другой тип в Инструкции по эксплуатации);
  2. Мультиметр цифровой с пределом измерения 20 (30) вольт и 200 вольт постоянного тока; 2 (5) вольт, 200 вольт, 750 вольт переменного тока; омметр, с пределом измерения 100 Ом, 2 КОм;
  3. Осциллограф.

Датчики скорости

По принципу работы Элементы автоматических систем суднадатчики скорости делятся на два основных типа:

  1. Использующие закон электромагнитной индукции. Устанавливаются в относительных лагах. Такие лаги называют индукционные или электромагнитные;
  2. Использующие эффект Доплера. Устанавливаются в абсолютных лагах. Такие лаги называют доплеровскими.

Датчики скорости являются единым не разборным узлом. В случае выхода из строя – не подлежат ремонту, производится замена.

Обычно датчики имеют кабель (длина 10 -15 метров), который через соединительную коробку подключается к трассе. Соединительная коробка может иметь предварительный усилитель.

Электромагнитные датчики скорости

Обычно, электромагнитные датчики скорости устанавливаются в днище судна заподлицо или выступающими за днище. Иногда датчики опускаются в воду на специальных кронштейнах.

Независимо от фирмы – производителя, форм и размеров датчика принцип его работы состоит в следующем. На встроенную внутрь датчика катушку подают переменный сигнал. Вокруг катушки создается электромагнитное поле. При протекании морской воды (являющейся токопроводной) через это поле на сигнальных контактах наводится ЭДС, пропорциональная скорости протекания воды. Полученный сигнал усиливается, отфильтровываются помехи, сигнал преобразовывается в цифровую форму и выводится на репитер или (после дополнительной специальной обработки) в периферийные устройства. Сигнальные контакты представляют собой два металлических контакта, соприкасающиеся с водой, но изолированные от корпуса и между собой изоляционной проставкой.

Предлагается к прочтению: Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки

Как видно из принципа работы, морские течения будут влиять на полученный сигнал. Поэтому лаги, использующие такие датчики, называют относительными (измеряющие скорость судна относительно воды). Это необходимо учитывать при эксплуатации и регулировках. Температура и соленость воды изменяет её токопроводность, что соответственно влияет на показания лага. В последних моделях лагов появилась возможность вводить поправку на соленость для повышения точности.

Проверка электромагнитных датчиков может проводиться как в опущенном в воду, так и в извлеченном из воды положениях. В обоих случаях при измерении тестером катушка возбуждения должна прозвониться и иметь сопротивление единицы или десятки Ом. Сопротивление изоляции, измеренное мегомметром, должно быть порядка сотни МОм. При опущенном в воду датчике, сопротивления, измеренные мегомметром между корпусом и сигнальными концами, должны составлять десятки КОм и должны быть равны между собой. Перед проведением измерений необходимо отключить от схемы кабель, идущий к датчику.

В случае неравенства сопротивлений между корпусом и сигнальными концами, а так же раз в три месяца (если судно стоит в теплых морях, то раз в месяц) необходимо извлечь датчик для визуального осмотра сигнальных контактов. Следует прозвонить тестером цепь от каждого контакта до соответствующего конца кабеля и в случае обрыва цепи заменить датчик. При необходимости зачистить контакты датчика стирательной резинкой (в случае сильного загрязнения – очень мелкой шкуркой) и вернуть датчик на место, соблюдая прежнюю ориентацию и глубину погружения.

При падении сопротивления изоляции необходимо проверить возможность отключения кабеля от датчика. Если такой возможности нет, заменяется датчик с кабелем. При возможности отключения, проверить сопротивление изоляции кабеля. Если сопротивление занижено, необходимо заменить кабель. Если сопротивление нормальное, необходимо заменить датчик.

Управление судном при плавании во льдахПри плавании судна во льдах, при постановке судна в док, в других случаях при вероятности повредить датчик желательно его извлечь. В доке необходимо проверить рабочее положение датчика, и в случае необходимости подкорректировать.

После замены неисправного датчика, а так же в процессе эксплуатации и после обслуживания может возникнуть необходимость подкорректировать работу лага. Причина – возможное изменение уровня сигнала, вырабатываемого датчиком.

Доплеровские датчики скорости

Доплеровский эффект, используемый в абсолютных лагах, заключается в изменении частоты отраженного сигнала, посылаемого с движущегося объекта.

При излучении сигнала с движущегося судна, после приема сигнала, отраженного от грунта или от пограничного слоя воды, сравнивают частоты. Изменение (сдвиг) принятой частоты прямо пропорционально скорости движения судна. Пограничный слой воды может образоваться из-за разности температур или солености на разных глубинах, или при наличии подводных течений.

Для получения однозначности измерения и повышения точности применяют двух и четырех лучевые излучатели (антенны) четко ориентированные к диаметральной плоскости судна и имеющие небольшой наклон в плоскости горизонта.

Стандартная рабочая частота излучения находится в пределах 1-5 МГц.

Проверка датчика заключается в контроле сопротивления изоляции. Величина сопротивления должна быть не менее 100 МОм.

Для профилактического обслуживания при доковании необходимо извлечь датчик из клинкета, осмотреть и очистить поверхность, находящуюся в контакте с водой, установить датчик на место, обязательно соблюдая ориентацию и глубину установки. В случае обрастания поверхности ракушечником или сильным загрязнением рабочей поверхности необходимо очистить ее, но, не повредив при этом поверхность датчика. Если датчик встроен в днище, то его профилактика проводится без извлечения.

Блок питания

Блок питания служит для преобразования судового напряжения в напряжения, необходимые для работы лага. Обычно используются стабилизированные напряжения 5, 12(15) вольт. Остальные напряжения выпрямленные, или переменные.

Читайте также: Современные транспортные суда различного назначения

Для проверки стабилизированных напряжений необходим осциллограф. Пульсация не должна превышать 10 % от номинала.

Для проверки выпрямленных напряжений необходим цифровой тестер. Уход значения от номинала не более 5 %.

Переменные напряжения измеряются цифровым тестером. Уход от номинала не более 5 %.

Блоки питания не нуждаются в обслуживании, и проверяются при возникновении проблем в работе лага.

Электронная часть

Электронная часть служит для преобразования сигнала, полученного от датчика скорости, координации работы всех частей лага, выработки сигналов для работы с периферийными устройствами, реализации дополнительных функций (тест, расчет расстояния и пр.). В судовых условиях электронная часть неремонтопригодна. Многие современные электронные лаги имеют возможность тестирования (в том числе и самотестирования при включении). С помощью теста иногда возможно конкретизировать неисправную плату.

Факторы, влияющие на точность показаний

  • Правильность установки датчика (параллельность к диаметральной плоскости судна, установка в днище судна, контролируемая в доке);
  • Правильность начальных установок:
    • При отсутствии течения относительный лаг должен показывать +00.1 -+00.2 узла, абсолютный – 00.0 узлов;
    • Коэффициент усиления (масштаб) подбирается на ходу.
  • Оценка запаса глубины под килем (“UKC”)Глубина под килем. Относительный лаг начинает нормально работать при глубине, равной 5 – 8 осадкам судна. Параметры абсолютного лага следует посмотреть в документации;
  • Наличие бульбы может вызывать сбои в работе относительного лага;
  • Для абсолютного лага имеет значение поверхность дна. Например, при толстом слое ила отраженного сигнала практически не будет. Часть современных доплеровских лагов имеет возможность работы или от грунта или от пограничных слоев воды;
  • Соленость воды. Относительный лаг не будет работать в пресной воде. Часть современных доплеровских лагов имеет корректировку на скорость распространения сигнала, в зависимости от солености воды;
  • Относительный лаг учитывает наличие течений.

Поиск неисправностей

Рассмотрим основные неисправности, которые могут возникать при эксплуатации и основные шаги для их поиска.

  1. Лаг не включается. Проверить наличие напряжения на входе блока питания (возможно, он объединен с электронной частью), наличие рабочих напряжений (обычно имеются контрольные лампочки или гнезда для контроля напряжений), проверить целостность предохранителей.
  2. Лаг включается, но имеет большую погрешность или показания равны нулю. Проверить датчик (сопротивление изоляции, целостность кабеля, ориентацию и положение в клинкете). Проверить блок питания (наличие рабочих напряжений по контрольным лампам, при наличии контрольных гнезд обязательно проверить уход от номинала и пульсацию стабилизированных напряжений). При наличии встроенного теста, провести его.
  3. Лаг имеет погрешность в пределах 10-15 процентов. Провести регулировку лага согласно инструкции по эксплуатации. Если результат недостаточен, произвести обслуживание датчика и повторить регулировку.
  4. Лаг показывает нули на прямых ходах, но показывает скорость при движении судна задним ходом. Проверить ориентировку датчика скорости по направлению нос-корма. Датчик развернут на 180 градусов.
Сноски
Sea-Man

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Ноябрь, 13, 2021 167 0
Добавить комментарий

Читайте также

Текст скопирован
Пометки
Избранные статьи
Loading

Здесь будут храниться статьи, сохраненные вами в "Избранном". Статьи сохраняются в cookie, поэтому не удаляйте их.

Статья добавлена в избранное! Перезагрузка...