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1、测轮“无线”测流音频信号在测轮测流中的应用摘要:针对测轮测流历年来所用有线测流法,提出在绞车与船体不绝缘的情况下,利用音频信号解决“无线”测流问题。电路简单,安装容易,使用可靠。关键词:测流;音频信号; “无线” 3 测轮上“无线”测流问题,尚没有看到一个站真正解决的报道。其实解决这一问题的最大困难仅仅在于绞车及悬臂与船体不易绝缘。因而多年来,各站的测轮测流几乎用的都是有线测流。由于信号线容易挂漂浮物,造成内部断线,增大偏角等,对安全生产及测验精度影响较大。怎样抛开常规的解决问题的思惟方式,把“最大困难”看成没有困难,或者说绕开“最大困难”,即在绞车及悬臂与船体不绝缘的情况下考虑怎样实现“无线
2、”测流?笔者多年来在不断探索这个问题。在湖南水文科技2001年第2期上笔者曾介绍过测轮上用直流“无线”测流法。由于该法信号微弱,抗干扰能力差,只能用万用表接收流速信号。没有声音使用起来总觉不便。经过多次试验,用音频作信号源,用音频信号放大器接收,效果令人满意。1 音频“无线”测流装置的组成音频“无线”测流装置由音频信号源、音频信号接收器及水下极板等组成。1.1 音频信号源 音频信号源电原理图如图 1,电路由三块集成电路和少量外围元件组成,流速仪接触丝作为信号源电源开关串联于电路中。两块LM386,一块作音频振荡器,一块作信号放大器,放大后的音频信号经电容C5发射出去,经钢丝绳传入船仓内,钢丝绳
3、与上挂钩应绝缘;一只NE5532及外围元件组成限时电路。流速仪接触丝刚接通时,C1两端电压为零,NE5532输出低电平,三极管截止,振荡信号直接送于音频放大器放大,经电容C5发射出去;C1通过33K电阻充电,当其充电电压高于6脚电压后,NE5532输出高电平,三极管饱和导通,短路振荡信号,使信号放大器无信号输入,也就无信号输出,从而起到限时作用。用9V叠层电池作电源,电压适中,体积小。由于增加了限时电路,在流速很小的情况下使用时,更加显示出电路设计的完善。当流速很小时,接触丝长时间接通,信号连续不停地叫,使测验人员心烦,加入限时电路后,该信号源每次鸣叫时间不超过2秒。如果不需限时,将三极管基极
4、短路即可。1.2 信号接收器 信号接收器电原理图如图 2,电路由二块集成电路和少量外围元件组成。音频信号由电位器取样,送入LM386作音频放大,放大后的音频信号通过喇叭还原成声音。电位器用于调节音量大小。为了使信号接收器适用于有线测流,增加了一块LM386作为信号发生器,同时增加一只两刀两掷开关,作为有线、“无线”测流的切换。当作为有线测流时,两接线柱通过信号线直接接流速仪接触丝,当接触丝接通时等于给信号发生(音频振荡)器提供电源通路,音频信号直接送入放大电路进行放大。如果觉得声音不满意,可用一可变电阻与C1的串连,调节可变电阻值直至声音满意为止,再用同阻值的固定电阻取代可变电阻。1.3 水下
5、极板 水下极板用200平方厘米的紫铜板或铝板均可,面积大信号强,但只要信号足够强,仅量减小极板面积。2. 安装与调试为了方便安装,业余制作时,可用万能电路板代替印刷电路板,这样省去了做印刷电路板的各道工序,只需将各元件合理摆放、焊接,再用导线连接起来即可。只要元件良好,焊接无误,基本不需调试即可成功。信号源装于重庆水文仪器厂生产的4.5V直流水下电池筒内,用7号橡胶塞钻三个孔连接三根引出线,将原电池盖一端的接线柱拆除,压住橡胶塞,使其严格密封即可。信号接收器电路板可装于LJ-型流速仪计数器外壳内,原接线柱、有线、无线切换开关、电源开关等可直接利用。3. 使用前检查及注意事项3.1 使用前的检查
6、使用前应检查信号源及接收器是否正常。检查信号源时,只要找一只8小喇叭,将红线接喇叭的一个接线端,黑线接喇叭的另一个接线端,再将绿线碰触黑线,喇叭能发出较大声响即可。这时如用万用表测量黑线、绿线间的电流,应大于50mA。检查信号接收器时,可将开关切换到“有线”,短接两接线柱,如果发声正常,即可使用。也可直接将信号源与接收器连接,接法与接喇叭相同。将接收器的拨动开关打向“无线”端,音量电位器调到中,接收器能发出较大声响即可。3.2 注意事项1 不测流时应将信号源黑、绿线断开,以免两线短接而放电;应关掉信号接收器开关,避免放电;拆除信号接收器接线柱连线,以避免雷击(在缆道测流中应用时应特别注意)。长期不用时,应将各自电池取出,以免因电池漏液腐蚀电路板及水下电池筒。4. 应用实例该套音频“无线”测流装置,已在邵阳站测轮上使用,绞车与船体不绝缘,实放水深达12m以上时流速信号仍清晰、洪亮,噪音很小。该套装置在黄桥、隆回、茅坪等站用于缆道测流也取得令人满意的效果。