Sumlog SL:n korjaus

Google translation: translate.google.com/translate?sl=fi&tl=en&u=https://valtrari.blogspot.com/2021/03/sumlog-sln-korjaus.html

Google översättning: translate.google.com/translate?sl=fi&tl=sv&u=https://valtrari.blogspot.com/2021/03/sumlog-sln-korjaus.html

Korjauksen kohteena on tällä kertaa VDO:n valmistama ja paljon -80 ja -90-luvulla veneisiin asennettu Sumlog SL -loki. Mittari ei toiminut lainkaan, mutta näitä aikoinaan laadukkaasi tehtyjä mittareita ei kannata heittää menemään ja korvata niitä nykyisillä kertakäyttöisillä digihärpäkkeillä. Vanhojen laitteiden korjaaminen on kierrätystä parhaimmillaan!

VDO Sumlog SL

Mittarin purkamisessa ei ole mitään ihmeellistä: etulasi lähtee varovasti pienellä meisselillä kampeamalla irti, ja kun kiinnitysruuvit takaosasta ottaa irti, lähtee koneisto muovikuoresta pois. Mittarin piirilevy on hyvin yksinkertainen ja siinä on komponentit nopeusmittarin galvanometrin ja matkamittarin askelmoottorin ohjausta varten. Näin yksinkertainen diskreeteillä komponenteilla toteutettu elektroniikka on helposti korjattavissa, uudempien prosessoriohjattujen mittareiden kohdalla näin ei suinkaan ole. Kaikkia tämän mittarin komponentteja on edelleen saatavissa ja siten periaatteessa kaikki ohjauselektroniikan viat ovat korjattavissa.

Mittarin piirilevy

Piirilevyllä näkyi heti ensimmäinen vaurio: palanut vastus. Vastus oli palanut tunnistamattomaksi, mutta vastaavia VDO:n kytkentöjä tutkien ja nettiä selaten oletettavasti oikea vastusarvo löytyi. Lisäksi mittaamalla piirilevyltä löytyi myös oikosulkuun palanut zenerdiodi, jonka tyyppi oli vielä näkyvissä, joten sen korvaaminen uudella oli helppoa.

Palanut vastus

Vaikeampi vika oli sitten mekaniikkapuolella: askemoottorin käyttämässä vaihteistossa oli ensimmäinen hammasratas sulanut (?) akselille niin tiukkaan kiinni, ettei se pyörinyt lainkaan. Lisäksi hammasrattaan muovi oli ajan saatossa hapertunut niin heikoksi, että sen hampaat katkesivat hyvin helposti.

 

Vioittunut hammasratas

Ratas ei irronut akselilta kuin paloittelemalla se sivuleikkurilla palasiksi (mistä tuli mieleen oman viisaudenhampaan poisto). Vielä senkin jälkeen akselille jäi rattaasta muovia, joka oli todella tiukasti akselissa kiinni.Todennäköisesti tämä rattaan jumiutuminen oli aiheuttanut ylikuormitustilanteen, jolloin ylisuuri virta oli aiheuttanut myös vastuksen palamisen.

Hammasrattaan akseli

Tätä samaa vaihteistoa VDO käytti aika monessa muussakin mittarimallissa, ja onneksi hyllyssä sattui olemaan yhdessä aiemmassa projektissani 3d-tulostimella tulostuttamani samanlainen hammasratas. Puhdistin akselin huolellisesti ja asensin uuden hammasrattaan paikoilleen. Voiteluaineena käytän teflonpohjaista rasvaa, se ei vaurioita muoviosia, ei jähmety pakkasessa ja voitelee hyvin.

Teflonrasva

 

Silloin kun vaihteisto on irti matkamittarin numerokiekoista, kiekkoja voi pyörittää Dremelillä haluttuun lukemaan. Samaa menetelmää käytin aiemmassa projektissa mekaanisen tuntilaskurin lukeman asettamiseen. 

Uusi hammasratas asennettu paikoilleen

Kasasin mittarin ja testasin sen toiminnan syöttämällä anturituloon signaalikegeraattorista 12 V amplitudin kanttiaaltoa, ja odotusten mukaisesti mittari alkoi toimimaan, kuten tästä videosta käy ilmi.

Kytkentä signaaligeneraattorilta

Sumlogin testaus signaaligeneraattorin taajuutta säätämällä

Tavallinen syy mittarin toimimattomuuteen on myös lokianturin siipipyörän tai sen akselin kuluminen. Jos siipipyörä ei käsin pyöritettäessä pyöri herkästi tai se heiluu akselillaan tai akselissa on silmin nähden kulumisjälkiä, kannattaa hankkia uusi siipipyörä. Varaosia on saatavissa nettikaupoista, kts. esim. marinea.fi/tuotehaku?s=sumlog+siipipyörä tai svb24.com/find?query=sumlog

Anturin toiminnan voi tarvittaessa tarkastaa tutkimalla anturin antamaa signaalia oskilloskoopilla. Pistokeen kytkentä on alla olevan kuvan mukainen ja kun jännite (+12 V esim. 1 kilo-ohmin vastuksen kautta) ja maa on kytketty, niin siipyörää pyörittämällä pitäisi lähdössä näkyä kanttiaalto, jonka taajuus vaihtuu pyöritysnopeuden mukaisesti.

Koska anturin elektroniikka on valettu vesitiiviiseen epoksiin, niin sitä ei pysty korjaamaan. Jos anturi ei toimi eikä vika ole esim. liittimen johdoissa, niin vaihtoehdoksi jää yrittää etsiä uutta anturia. Niitä voi olla saatavissa esim. täältä: imnasa.com/en/sensor-vdo-speedometer-8-12-1.html tai täältä: vdo-webshop.nl/en/133-sumlog-sensors-old-type

Anturin signaalit

Varaosia ja taitoa mittareiden korjaamisen löytyy, joten jos haluat mittarisi kuntoon, ota yhteyttä ari.torpstrom@kolumbus.fi tai soita 040-8343 871, niin sovitaan mittarin korjaamisesta. Teen korjauksen kiinteään hintaan 90 euroa + postikulut. Jos en saa mittaria kuntoon, veloitan ainoastaan postikulut. Tee-se-itse -tekijöille voin myydä myös komponentteja ja hammasrattaita sopuhintaan.

 

 

Sumlogin sähköinen anturi

 

Mielenkiinnosta purin saamani viallisen Sumlogin anturin. Anturissa on siipipyörä, joka pyörii veden voimasta. Anturilta saadaan mittarille kanttiaalto, jonka taajuus on suoraan verrannollinen siipipyörän pyörimis- ja veneen kulkunopeuteen. Antureissa tuntuu olevan jonkin verran mekaanisten ongelmien lisäksi myös sähkövikoja, joten tutustuin anturin elektroniikkaan. 

 

Mekaaniset viat johtuvat tyyppillisesti siipipyörän tai sen akselin kulumisesta. Vaikka siipipyörä tuntuisikin pyörivän sormin kokeillen esteettä, akselin pienikin kuluminen aiheuttaa ongelmia. Vähemmätkin vauriot kuin kuvassa haittaavat siipipyörän toimintaa. Jos akseli ei ole kirkas ja sileä, on syytä hankkia uusi siipipyörä akseleineen.

Viallinen siipipyörän akseli

Siipyöriä on edelleen hyvin saatavissa, siipipyörän mukana tulee aina myös uusi akseli. Myös antureita on tarjolla nettikauppojen valikoimissa sekä mm. eBayssa. Hinnat vaihtelevat 250-300 euron välillä, joten kyseessä on varsin arvokas laite. Antureita löytyy mm. Marineasta ja vaikka saksalaisesta SLSpeed nettikaupasta.

 

Siipipyörän paksummissa siivissä on magneettinen metallipala, josta anturiin toteutettu Hall-anturi saa pulssitiedon. Anturin elektroniikka on valettu silikonin kaltaiseen massaan eikä anturin alaosassa olevaa pientä piirilevyä saa esille muutoin, kuin leikkaamalla anturiputki osiin. Tässä kuvassa on sekä ehjä että aukileikattu ja tiivistysmassa osittain poistettu anturi:

 

Ehjä ja aukileikattu Sumlogin anturi

 

Anturin putki on siis täytetty yläosasta saakka yhtenäisellä vesitiiviillä massalla. Alaosassa näkyy pieni piirilevy, jolla on muutama komponentti ja johon mittarille menevät johdot on juotettu. Kuvasta puuttuu sensorin lähtöjohdin, se ilmeisesti irtosi tiivistemassaa poistettaessa. Anturin kärjessä näkyy sen tärkein komponentti eli Hall-anturi 3140U, jonka datalehti löytyy täältä.

 

Hall-anturi

 Tästä kuvasta selviää Sumlogin anturin kytkentä:

Anturin kytkennästä on syytä panna merkille se, että kuten yleensäkin, Hall-anturin lähtö on ns. open collector output eli mitattaessa lähtö pitää kytkeä käyttöjännitteeseen sopivan vastuksen (esim. 1 kohm) kautta. Anturin toiminnan voi testata oskilloskoopilla, jolloin 13 V jännitteellä siipipyörää pyöritettäessä signaalin pitäisi näyttää tältä:

Siipipyörän yksittäinen pulssi

Pulssijono siipipyörän pyöriessä

Tässä kyseisessä yksilössä anturi ei antanut minkäänlaista signaalia ulos eli todennäköisesti Hall-anturi oli mennyt rikki. Oikeastaan muita mahdollisia vikakohteita anturissa ei ole, mutta toisaalta on sama mikä komponentti rikkoutuu, koska anturin korjaus on käytännössä mahdotonta. Tai niin ainakin aiemmin luulin, kunnes syvennyin asiaan perusteellisemmin:

Sumlog -lokimittarin anturin korjaus

 

Anturin veneen pohjasta läpimenevä putki on täytetty tiivistemassalla eli sähköisiin osiin pääseminen on hankalaa. Anturin sisällä olevan piirilevyn ja sillä olevien komponenttien sijainti selviää alla olevasta röntgenkuvasta.

 

Anturi kuvattuna siipipyörän päästä

Käytännössä Hall-anturikomponentin vaihto onnistuu ainoastaan sahaamalla anturin putki sopivasta kohtaa poikki, kaivamalla Hall-anturi massasta pois, juottamalla se irti ja korvaamalla komponentti uudella. Itse katkaisin anturin rautasahalla sorvissa, jolloin leikkauksesta tuli suora ja siisti. Sahausta ei tule suorittaa liian nopeasti, koska muovisen putken materiaali sulaa helposti. Sahaus pitää lopettaa siinä vaiheessa, kun tiivistemassa alkaa näkyä sahatussa urassa.

 

Anturin katkaisu

 

Lopputuloksena leikkuujälki on varsin hyvä. Putken sisäpintaa syvemmälle ulottuvan piirilevyn kiinnikehahlon sakarat voi katkaista vaikka mattoveitsellä, jonka jälkeen siipipyörän puoleinen osa irtoaa melko helposti vetämällä. Poistaminen on tehtävä kohtisuoraan putken suuntaisesti ilman kiertoliikettä, koska muuten piirilevyn kiinnikkeet saattavat rikkoa piirilevyn.

 

Anturi sahauksen jälkeen

Päätyosa irrotettuna

 

Kun päätyosa on saatu irti, Hall-anturi on näkyvissä. Komponentti on sijoitettu keskelle ja hyvin lähelle muovikotelon päätyä, koska anturi ei reagoi siipipyörän magneettiin kuin muutaman millimetrin päästä. Uusi komponentti on syytä asentaa mahdollisimman tarkasti vanhan paikalle.

Hall-anturin sijainti

Katkaisukohta on valittava siten, että Hall-anturikomponentin juotospisteet tulevat näkyviin. Toisaalta putkessa olevat o-renkaiden urat pitää jättää koskemattomiksi ja riittästi tukea niiden ulkopuolelle. Tässä tapauksessa sahauskohdan valinta onnistui hyvin.

 

Hall-anturin juotospisteet

Seuraavaksi vuorossa on Hall-anturin kaivaminen esiin tiivistemassasta. Massaa kannattaa poistaa vain tarpeellinen määrä. Poistaminen onnistuu parhaiten terävällä "kirurgin veitsellä" ja pinseteillä. Tiivistemassa tulee poistaa myös pirilevyn alapuolelta. Juotoskohdat on hyvä puhdistaa esim. isopropanolilla, ettei sulanutta massaa jää juotoskohtiin.

 

Anturi ja juotoskohdat kaivettu näkyviin

Viallinen komponentti poistetaan, ja uusi vastaavanlainen juotetaan huolellisesti paikoilleen. Hall-anturi on sijoitettava oikein päin, koska se reagoi vain oikeassa asennossa siipipyörän magneettiin. Yleensä anturikomponentin tekstipuoli tulee magneetin puolelle.

 

Uusi Hall-anturi juotettuna paikoilleen

 

Tässä vaiheessa on syytä testata anturin toiminta ennen muoviosien lopullista kiinnitystä. Osat on kiinnitettävä liimaalla takaisin paikoilleen, myös poistettu tiivistemassa on korvattava uudella. Ennen etenemistä on  siis varmistuttava, että kaikki todella toimii. Testaus on helpointa tehdä asettamalla poistettu muoviosa siipipyörän kanssa paikoilleen ja oskilloskooppia käyttämällä varmistaa, että anturi antaa siipipyörän pyöriessä pulsseja. Tässä tapauksessa homma näyttäisi olevan kunnossa.

 

Uuden Hall-anturin testaus

Sitten onkin vuorossa homman vaikein vaihe eli leikattujen osien liittäminen takaisin yhteen. Täytin aluksi epoksilla Hall-anturin vaihtamista varten tehdyn kolon, laitoin epoksia myös piirilevyn juotoskohtien päälle. Tällä varmistetaan, ettei kotelon sisälle mahdollisesti pääsevä vesi vaurioita komponentteja tai piirilevyä. Hall-anturista ylöspäin anturin putki on täytetty tiivistemassalla, joten vettä ei putken sisäpintaa pitken pääse veneeseen vaikka koko irtileikattu alaosa irtoaisi veneen ollessa vedessä.

 

Hall-anturi suojattuna

Päätyosan lopullinen liimaus onnistui kohtuullisen hyvin. Katkaisukohta on selkeästi näkyvissä, mutta toimintaa se ei haittaa eikä vesitiiviydenkään kanssa pitäisi olla ongelmia.

 

Anturi korjauksen jäljiltä

Lopuksi irroitetut osat paikoilleen, sitten vielä lopputestaus, jonka jälkeen anturi ja mittari ovat valmiit veneeseen asennettavaksi ja käyttöönotettavaksi.

 

Korjatun anturin testaus lokimittarin kanssa

 

 

Mekaaninen Sumlog lokimittari

 

Laitan tähän muutaman kuvan vanhemmasta täysin mekaanisesta Sumlogin lokimittarista eli ns. vaijerilokista. Mielenkiintoinen yksityiskohta on se, että viisari kiertyy vastapäivään nopeuden kasvaessa. Tämä "VDO Swiss made" mittari lienee vuodelta 1977, tehty laatutavaroista, kotelokin lienee väristä päätellen kromattua messinkiä.

 

Tässä mallissa veneen ulkopuolella pyörii potkuri, josta tulee ohut vaijeri mittarille. Mittarin sisällä on magneetilla varustettu pyörijä, joka liikuttaa jousikuormitteista viisarin akselia. Viisarin laakeroidussa akselissa on metallikuppi, joka on irrallaan vaijerin pyörittämästä magneetista. Eletroniikkaa ei ole muuta kuin mittaritaulun taustavalon polttimo!

 

Koneiston hammasrattaat ovat yhtä muovista lukuunottamatta työstetty messingistä, akselit kiillotettua terästä. Mittari toimisi todennäköisesti edelleen, jos sopiva anturi olisi käytettävissä. Mittari oli hylätty käytöstä ehkä sen toimimattomuuden takia, mutta kun akselit puhdisti ja voiteli uudestaan, mittari toimii hienosti ainakin käsin pyörittelemällä. Tyypillinen vika näissä mitttareissa on myös anturin potkurilta tulevan vaijerin katkeaminen. Koneisto on todella hienoa ja tarkkaa työtä, valmistettu Saksassa ja/tai Sveitsissä eikä nykymittareiden tapaan Kiinassa!