探空设备维护维修篇GYR1型电子测风经纬仪的维护教学案例.PDF

探空设备维护维修篇 GYR1 型电子测风经纬仪的维护（教学案例） 一、案例描述 某年某月某高空探测站,雷达测风中出现近地层缺测，按照规范要求，应 使用测风经纬仪跟踪小球观测，获取小球数据，以便代替缺测部分，但在使 用经纬仪的过程中发现测风经纬仪出现了一些异常情况，导致经纬仪不能正 常使用。之后工作人员根据出现的异常情况逐一排查分析，最终确定出现异 常的原因，并根据原因给出相应的解决方法。 GYR1 型电子式测风经纬仪是集光学、机械、电子于一体，且十分精密的 光学测角仪器，能自动存录观测数据，不需人工读数和记录，观测时观测员 只需人工跟踪气球，一人操作便可完成测量工作，不但节省人力，还减轻劳 动强度，解决了过去既要跟踪操作又要读数容易发生丢球的烦恼。因此，使 用极为方便。但是再精密的仪器如果不做好日常的维护保养，一方面会影响 仪器的使用寿命，另一方面会导致数据的不准确，所以测风经纬仪的日常维 护显得尤其重要。 二、教学目标 1.掌握经纬仪器差检查的操作规程； 2.能使用测风经纬仪完成器差检查工作。 三、教学流程 （一）资讯：准备教学资源（教材、工单、课件、教学视频）； 1 经纬仪的组成与结构 GYR1 型电子式光学测风经纬仪由光学、机械和电子三大部分组成，即： 1．光学部分：主要包括望远镜部分和夜间照明装置。 望远镜部分主要由主望远镜（大物镜）、辅助望远镜（小物镜）、大反 光镜、小反光镜、目镜和分划板等光学元件组成。其中主望远镜为 25 倍望远 镜头，用于观测远距离的目标；辅望远镜为 5 倍望远镜，用于观测较近距离 的目标，一般用于气球施放初期的观测。两种倍率的望远镜通过变倍机构转 换而共同使用一个目镜组。 辅助望远镜受变倍机构的控制，使小反光镜以 45º 角收或放，控制来自 主、辅望远镜的光线射向目镜方向。分划板上刻有十字坐标线，它位于主、 辅望远镜和目镜的焦点附近，使得从目镜中可同时看清来自主望远镜或辅助 望远镜的目标影象和十字坐标线。 照明装置由夜照明灯和照明线构成，用于夜间观测时照亮分划板上的十 字线。 2．机械部分：主要包括机械传动装置和水平调整装置。 机械传动装置是在跟踪气球时用来调整望远镜的仰角和方位角的。仰角 与方位角传动装置的工作原理是一样的，都是采用摩擦制动和蜗轮、蜗杆轮 系传动的原理来实现既能 “大动” （用手直接扳动物镜使角度发生大的变 化），又能 “小动” （调节手轮使角度发生小的变化）。 蜗轮和抱闸架固定在一起，蜗轮又与蜗杆啮合在一起。转动蜗杆时，蜗 轮与抱闸架一同转动，由于闸片与横轴之间的摩擦力，使横轴跟着转动，固 定在横轴上的光栅和望远镜便一同转动，这就是经纬仪的 “小动”。 由于蜗轮、蜗杆轮系具有只能通过转动蜗杆使蜗轮转动，而蜗轮不能带 蜗杆转动的特性。当用手直接扳动物镜转动时，因蜗杆不能随之转动，使得 蜗轮、抱闸都不转动，横轴只有克服与闸片之间的摩擦力使物镜转动，这就 是经纬仪的 “大动”。 图 1 机械传动装置示意图 图2 仰角、方位角光栅盘 水平调整装置由经纬仪底座上的三个水平调整手轮和水准器构成，用于 经纬仪的水平调整。 3 电子部分：主要包括光栅角度传感器和信号采样及数据处理电路板。 仰角和方位角分别装有由光栅盘、红外发射和接收管等组成的角度传感 器，一个水平放置，一个垂直放置，如图 2 所示。它们的作用是将仰角、方 位角的机械角位移转换为电信号输出。 GYR1 型经纬仪的电路除了仰角、方位角光栅角度传感器外，主要部件还 有信号采集板和数据处理板。信号采集板主要由稳压、A/D 转换、脉冲整形和 相位判别等电路组成；信号处理板主要由数据运算、储存以及语音播报等电 路组成。 2 经纬仪的功能 （1）GYR1 型经纬仪提供的主要操作功能有 ①语音提示 经纬仪没有显示器，对操作面板进行的任何操作均有语音提示，用语音 提示观测员当前所作的是何种操作。 ② 自检功能 经纬仪能自动检测内部的角度传感器是否工作正常。 ③多种采样间隔可选 10 秒、15 秒、20 秒、30 秒、60 秒 5 种采样间隔。 ④实时传