一種用於多發飛機發動機的火警預警裝置製造方法
2023-06-07 21:45:01
一種用於多發飛機發動機的火警預警裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種用於多發飛機發動機的火警預警裝置，採用冗餘電壓比較探測技術、輸出閉環檢測技術、交聯自檢檢測技術。對飛機發動機火警進行檢測，包括：帶有熱感電阻傳感器的電橋電路、邏輯控制單元、信號輸出線路、交聯輸出線路和交聯輸入線路；邏輯控制單元對熱感電阻傳感器電阻值的變化進行比較、判斷，及時探測到火警告警和線路故障，同時設備上電時和運行中都對輸出埠進行比較，控制邏輯同時通過交聯輸入和輸出線路發出檢脈衝信號，實時檢測輸出狀態以及時發現檢測盒故障。
【專利說明】一種用於多發飛機發動機的火警預警裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及火警探測和預警【技術領域】，而且更具體的涉及一種用於多發飛機 發動機的火警預警裝置。
【背景技術】
[0002] 飛機發動機在工作過程中因機件出現嚴重磨損，燃油洩漏，電氣短路等情況可能 會出現火警，若不加以控制，不僅加以控制，不僅會嚴重損壞發動機，還會直接危及飛行安 全。因此現代飛機均設置了發動機的火警探測系統，在發動機發生火情時，及時準確地發出 火警信號，使消防系統可對發動機實施滅火。如圖1所示，現有技術的飛機發動機火警預警 系統主要由三部分組成：火警探測器，處理火警探測信號的邏輯電路和告警系統組成。
[0003] 火警探測器用於探測火警，向電路發送火警信號。火警探測器布置在發動機的風 扇機匣，燃燒室機匣和發動機與飛機相連接的吊艙上，保證發動機在任何位置發生火情，都 可以及時被探測到。為保證火警預警系統的可靠性，每個位置上均設有兩個相同但彼此獨 立的火警探測器，這些探測器按照圖1的結構組成兩個相同但彼此獨立的探測環路，每個 環路的探測器的輸出端採用並聯連接，只要其中一個探測器發出火警信號，環路就輸出火 警信號，當其中一個探測器發生故障，環路就發出故障信號。火警探測電路根據火警探測 器環路發出的信號判斷火警的真偽，然後向告警系統輸出告警信號，告警系統接收來自火 警探測電路發出的信號，當發動機發生火警時向飛行員發出告警。告警系統主要觸發座艙 頂板和發動機啟動面板上的火警信號燈，同時通過飛行警告計算機（FWC)和顯示管理計算 機，分別觸發相應主警告燈和警報音並在飛機中央電子監視器上顯示發動機告警。
[0004] 上述發動機火警預測系統採用氣動式探測器實現火警探測器的自檢，氣動式探測 器通過氣室內氣壓的變化，觸發報警電門，由於飛機在行駛過程當中遇到的大氣情況十分 的複雜，不同飛行高度溫度差異非常的大，氣動式探測器本身就存在著相當大的誤報和發 送假故障的可能性。當多臺火警探測器同時發生故障時，系統本身也無法判定是火災還是 探測器或電源本身發生故障所導致。此外，向告警系統發送的報警信號也沒有自檢功能，當 告警系統的傳輸線路發生故障導致報警信號無法及時傳達時，系統也無法產生警報。此外， 上述預警系統的布局不利於雙發飛機的發動機火警監控，當預警系統發生故障，則所有發 動機都處於未檢測狀態，不利於火警的監控。 實用新型內容
[0005] 本實用新型的目的是為了解決現有技術中發動機火警預測系統的不足，提供一種 用於多發飛機發動機的火警預警裝置，能精確判斷火警與硬體故障同時具有交聯自檢功能 和信號自檢功能。
[0006] 為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：
[0007] -種用於多發飛機發動機的火警預警裝置，包括數個可被視為一電阻的熱感電阻 傳感器、還包括多臺布置於各飛機發動機內的火警預警裝置，所述火警預警裝置包括：電橋 電路、控制邏輯電路、數個信號輸出線路，交聯輸入線路和交聯輸出線路，所述電橋電路與 熱感電阻傳感器連接，控制邏輯電路連接電橋電路並接收電橋電路發送的電平信號，所述 控制邏輯電路與信號輸出線路連接，向信號輸出線路發送開關量信號，所述多臺火警預警 裝置通過交聯輸出線路和交聯輸入線路串聯形成一個閉環，每臺火警預警裝置的控制邏輯 電路驅動交聯輸出線路向相鄰火警預警裝置的交聯輸入電路發送脈衝信號。
[0008] 進一步的，所述電橋電路包括，熱感電阻傳感器、外置電源、第一電壓比較器和第 二電壓比較器；熱感電阻傳感器、第一電阻、第二電阻與外置電源相互串聯，第三電阻、第四 電阻以及第五電阻、第六電阻與熱感電阻傳感器、第一電阻、第二電阻相併聯，第一電壓比 較器與第二電壓比較器輸入端的正極與第三電阻串聯，第一電壓比較器輸入端的負極與第 三電阻串聯，第二電壓比較器輸入端的負極與第五電阻串聯，第一電壓比較器和第二電壓 比較器的輸出端與控制邏輯電路連接。
[0009] 進一步的，所述信號輸出電路包括第一信號輸出線路、第二信號輸出線路和第三 信號輸出線路，所述控制邏輯電路向第一信號輸出線路發出第一開關量信號，向第二信號 輸出線路發出第二開關量信號，向第三信號輸出線路發出第三開關量信號。
[0010] 進一步的，所述第一信號輸出線路與第一告警裝置連接，第一告警裝置收到第一 開關量信號後發出火警警報；所述第二信號輸出線路與第二告警裝置連接，第二告警裝置 收到第二開關量信號後發出線路斷路或短路警報；第三信號輸出線路與第三告警裝置連 接，第三告警裝置收到第三開關量信號後發出火警預警裝置故障信號。
[0011] 進一步的，所述信號輸出線路包括一帶有光電隔離電路的三極體，所述三極體的 基級與控制邏輯電路的輸出埠相連接以接收開關量信號，所述三極體的集電極輸出開關 量信號到告警裝置，並通過光電隔離電路將開關量信號輸回控制邏輯電路形成閉環迴路。
[0012] 進一步的，所述電橋電路採用冗餘設計，包括第一電橋電路和第二電橋電路，所述 控制邏輯電路對第一電橋電路和第二電橋電路發送的電平信號進行比對，如不一致向第三 信號輸出線路發出第三開關量信號。
[0013] 進一步的，所述控制邏輯電路檢測交聯輸入電路接收的脈衝信號，如脈衝信號中 斷控制邏輯單路向第三信號輸出線路發出第三開關量信號。
[0014] 技術效果
[0015] 1.本實用新型的一種用於多發飛機發動機的火警預警裝置，通過對熱感電阻傳感 器的電壓比較，實現火警、線路、供電和傳感器故障的檢測，降低系統警報誤報率，提高故障 檢測的精確度。
[0016] 2.信號輸出電路與控制邏輯電路形成一個閉合迴路實現開關量信號的自檢，防止 告警線路故障導致的告警誤報問題。
[0017] 3.電橋電路採用冗餘設計，保證對熱感電阻傳感器電壓變化檢測的精確性，防止 線路故障造成的誤報。
[0018] 4.多發發動機的多臺臺火警預警裝置通過交聯線路進行串聯，發送脈衝"心跳"信 號進行故障的實時互相檢測，及時判斷火警預警裝置的運行狀況。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前 提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020] 圖1為現有技術的一種飛機發動機火警預警裝置的系統結構圖；
[0021] 圖2為本實用新型的系統原理框圖；
[0022] 圖3為本實用新型電橋電路的電路圖；
[0023] 圖4為本實用新型信號輸出線路的電路圖；
[0024] 圖6為本實用新型交聯檢測的原理圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0026] 本實用新型提供的一種用於多發飛機發動機的火警預警裝置，其技術原理在於通 過監測安裝於飛機發動機倉熱感電阻傳感器的電壓變化，判斷發出火警信號、火警預警裝 置故障信號或線路故障信號，火警預警裝置還具有交聯接口，雙發發動機通過脈衝信號以 進行故障自檢判斷火警預警裝置運行狀況。
[0027] 如圖1所示，本實用新型的一種用於多發飛機發動機的火警預警裝置，包括：熱感 電阻傳感器1、電橋電路2、邏輯控制單元3、信號輸出線路4,交聯輸出線路5a、交聯輸入線 路5b。
[0028] 熱感電阻傳感器1可根據監控需求安裝於飛機發動機的風扇機匣，燃燒室機匣以 及發動機與飛機相連接的吊艙等關鍵位置，保證發動機在任何位置發生火情，都可以及時 被探測到。熱感電阻傳感器1可以等效為一個電阻，其電阻值根據發動機倉內的溫度變化 而變化。熱感電阻傳感器1與火警預警裝置內部的電阻連接組成一個電橋電路2,所述電橋 電路2測量熱感電阻傳感器的電壓變化。
[0029] 如圖3所示，電橋電路2包括：熱感電阻傳感器Rx、外置電源Vccl、電阻R1、電阻 R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電壓比較器C1和電壓比較器C2。熱感電阻傳感器 Rx、電阻R1、電阻R2與外置電源相互串聯；電阻R3、電阻R4以及電阻R4、電阻R6與熱感電 阻傳感器Rx、電阻R1、電阻相R2並聯，電壓比較器C1與電壓比較器C2的輸入端的正極與 熱感電阻傳感器Rx串聯，電壓比較器輸入端C1的負極與電阻R3串聯，電壓比較器C2輸入 端的負極與電阻R5串聯，電壓比較器C1和電壓比較器C2的輸出端與控制邏輯電路連接。
[0030] 熱感電阻傳感器Rx的電阻值隨著溫度的變化而變化，電阻R1、電阻R2、電阻R3、 電阻R4、電阻R5和電阻R6的電阻值固定。電壓比較器C1的正極測量比較熱感電阻傳感 器Rx、電阻R1和電阻R2的電壓值，電壓比較器C1的負極測量電阻R3、電阻R4的電壓值。 當電壓比較器C1的正極輸入電壓大於負極輸入電壓時，電壓比較器C1輸出高電平信號，當 電壓比較器C1的正極輸入電壓小於負極輸入電壓時，電壓比較器C1輸出低電平信號。電 壓比較器C2的正極測量比較熱感電阻傳感器Rx、電阻R1和電阻R2的電壓值，電壓比較器 C2的負極測量電阻R5、電阻R6的電壓值，當電壓比較器C2的正極輸入電壓大於負極輸入 電壓時，電壓比較器C2輸出高電平信號，當電壓比較器C2的正極輸入電壓小於負極輸入電 壓時，電壓比較器C2輸出低電平信號。
[0031] 優選的，如圖1所示，本實用新型的火警預警裝置可採用兩套相同電橋電路2,同 時與熱感電阻傳感器1連接形成冗餘設計，實現兩套電橋電路2對熱感電阻傳感器電阻值 的檢測，控制邏輯電路1實時對兩套電橋電路2的輸出電平信號進行比對，當兩套電橋電路 2輸出的電平信號出線不一致時，控制邏輯電路1判斷火警預警裝置出現故障。
[0032] 控制邏輯電路3與電壓比較器C1和電壓比較器C2連接，採用可編程大規模集成 電路，通過組合邏輯根據電壓比較器C1和電壓比較器C2輸出的電平信號狀態，判斷發動機 艙是否出現火警、線路短路或斷路或者火警預警裝置故障狀態。其組合邏輯如下表所示：
[0033]
【權利要求】
1. 一種用於多發飛機發動機的火警預警裝置，包括數個可被視為一電阻的熱感電阻傳 感器，其特徵在於，還包括多臺布置於各飛機發動機內的火警預警裝置，所述火警預警裝置 包括：電橋電路、控制邏輯電路、數個信號輸出線路，交聯輸入線路和交聯輸出線路，所述電 橋電路與熱感電阻傳感器連接，控制邏輯電路連接電橋電路並接收電橋電路發送的電平信 號，所述控制邏輯電路與信號輸出線路連接，向信號輸出線路發送開關量信號，所述多臺火 警預警裝置通過交聯輸出線路和交聯輸入線路串聯形成一個閉環，每臺火警預警裝置的控 制邏輯電路驅動交聯輸出線路向相鄰火警預警裝置的交聯輸入電路發送脈衝信號。
2. 如權利要求1所述的一種用於多發飛機發動機的火警預警裝置，其特徵在於，所述 電橋電路包括，熱感電阻傳感器、外置電源、第一電壓比較器和第二電壓比較器；熱感電阻 傳感器、第一電阻、第二電阻與外置電源相互串聯，第三電阻、第四電阻以及第五電阻、第六 電阻與熱感電阻傳感器、第一電阻、第二電阻相併聯，第一電壓比較器與第二電壓比較器輸 入端的正極與第三電阻串聯，第一電壓比較器輸入端的負極與第三電阻串聯，第二電壓比 較器輸入端的負極與第五電阻串聯，第一電壓比較器和第二電壓比較器的輸出端與控制邏 輯電路連接。
3. 如權利要求2所述的一種用於多發飛機發動機的火警預警裝置，其特徵在於，所述 信號輸出電路包括第一信號輸出線路、第二信號輸出線路和第三信號輸出線路，所述控制 邏輯電路向第一信號輸出線路發出第一開關量信號，向第二信號輸出線路發出第二開關量 信號，向第三信號輸出線路發出第三開關量信號。
4. 如權利要求3所述的一種用於多發飛機發動機的火警預警裝置，其特徵在於，所述 第一信號輸出線路與第一告警裝置連接，第一告警裝置收到第一開關量信號後發出火警警 報；所述第二信號輸出線路與第二告警裝置連接，第二告警裝置收到第二開關量信號後發 出線路斷路或短路警報；第三信號輸出線路與第三告警裝置連接，第三告警裝置收到第三 開關量信號後發出火警預警裝置故障信號。
5. 如權利要求4所述的一種用於多發飛機發動機的火警預警裝置，其特徵在於，所述 信號輸出線路包括一帶有光電隔離電路的三極體，所述三極體的基級與控制邏輯電路的輸 出埠相連接以接收開關量信號，所述三極體的集電極輸出開關量信號到告警裝置，並通 過光電隔離電路將開關量信號輸回控制邏輯電路形成閉環迴路。
6. 如權利要求4所述的一種用於多發飛機發動機的火警預警裝置，其特徵在於，所述 電橋電路採用冗餘設計，包括第一電橋電路和第二電橋電路，所述控制邏輯電路對第一電 橋電路和第二電橋電路發送的電平信號進行比對，如不一致向第三信號輸出線路發出第三 開關量信號。
7. 如權利要求4所述的一種用於多發飛機發動機的火警預警裝置，其特徵在於，所述 控制邏輯電路檢測交聯輸入電路接收的脈衝信號，如脈衝信號中斷控制邏輯單路向第三信 號輸出線路發出第三開關量信號。
【文檔編號】G08B17/06GK204102277SQ201420386961
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2014年7月11日
【發明者】何也 申請人:成都飛亞航空設備應用研究所有限公司