一種飛機熱交換器測試設備的製作方法

2023-08-03 03:22:51

本實用新型涉及航空航天領域，具體涉及一種航空器的測試設備，更具體而言，涉及一種飛機熱交換器測試設備。
背景技術：
：民用航空器的空調熱交換器主要應用於飛機環境控制系統和氣源系統中，是控制壓縮空氣的壓力、流量、溫度、溼度、流動方向的重要元件。目前，絕大數的空調熱交換器屬於板翹式、單通錯流式、空氣-空氣熱交換器，材料為鋁。空調熱交換器在工作時，其熱風道的氣體來自發動機熱引氣流，冷風道的氣體來自衝壓空氣。兩路氣流交叉流動進行熱量傳遞從而將熱風道的氣流溫度降低。無論熱風道還是冷風道氣流都具有一定的壓力，冷熱交換產生的應力和機械應力容易造成熱交換器結構損壞，造成外漏超標，嚴重時會使整個熱交換器遭到損壞。因此，熱交換器運行一段時間後，需要拆下2次進行離位清洗翻修，在離位清洗翻修完成後需要模擬飛機空調系統的壓力和流量環境測試。但是，目前國內尚沒有標準、統一的專用壓力測試工具進行壓力測試工作，而測試工作需要滿足手冊CMM21-50-14對壓力測試的要求，產生壓力測試有規範要求而上述壓力和流量環境測試設備無規範可尋的矛盾，不容易保證飛機空調熱交換器壓力測試的一致性和合規範性。為此，申請號為CN201320521740.0的中國實用新型專利公開了一種飛機空調熱交換器壓力測試工具，包括：一池，盛裝測試液以用於容納待測試的空調熱交換器；一對堵蓋，用於匹配連接待測試空調熱交換器的流體進出口，且其一設有管接口；一主幹風管，連接於所述管接口，以提供預定壓力的壓縮氣體，且在該主幹風管上設有控制閥門以及壓力測試裝置；一洩流口，裝設有洩流閥門，並配設於一堵蓋或者主幹風管上。需要指出的是，對飛機熱交換器進行壓力測試所需的氣源要求十分苛刻，通常需要脈動性及波動性極小的氣源才能得到準確的測量數據。而上述專利公開的飛機空調熱交換器壓力測試工具中，預定壓力的壓縮氣體通過主幹風管送入熱交換器，在主幹風管上僅設有一個控制閥門來控制氣源的流速或流量，很難保證測試過程中氣源的脈動性和波動性符合測試要求，導致測試難以順利完成。為此，有必要設計一種新的飛機熱交換器測試設備，以克服上述問題。技術實現要素：本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術公開的飛機空調熱交換器壓力測試工具中預定壓力的壓縮氣體通過主幹風管送入熱交換器，在主幹風管上僅設有一個控制閥門來控制氣源的流速或流量，很難保證測試過程中氣源的脈動性和波動性符合測試要求，導致測試難以順利完成的問題，提供一種飛機熱交換器測試設備，且其可準確的控制氣體流量和壓力，有效降低氣源的脈動性和波動性，保證最終進入測試裝置的氣體流量及壓力穩定在測試所要求的範圍。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：本實用新型提供一種飛機熱交換器測試設備，包括：氣源裝置，用於提供測試所需的壓縮空氣，以模擬飛機熱交換器工作狀態下的壓力環境；氣源穩壓裝置，通過管路與所述氣源裝置連接，用於降低所述壓縮空氣脈動性及波動性；壓力損失測試裝置，通過管路與所述氣源穩壓裝置連接，用於測試所述熱交換器的壓力損失。在本實用新型提供的飛機熱交換器測試設備中，所述壓力損失測試裝置包括：用於測試所述熱交換器冷端壓力損失的冷端測試裝置，以及用於測試所述熱交換器熱端壓力損失的熱端測試裝置。在本實用新型提供的飛機熱交換器測試設備中，還包括測試控制裝置，同時與所述氣源穩壓裝置、所述冷端測試裝置以及所述熱端測試裝置通信連接，用於向所述氣源穩壓裝置、所述冷端測試裝置以及所述熱端測試裝置發送控制信號和接收來自所述氣源穩壓裝置、所述冷端測試裝置以及所述熱端測試裝置的反饋信號。在本實用新型提供的飛機熱交換器測試設備中，所述氣源穩壓裝置包括：通過管道與所述氣源裝置連接的變頻泵，同時與所述變頻泵和所述測試控制裝置通信連接的變頻器，同時與所述冷端測試裝置、熱端測試裝置和所述變頻泵管道連接的儲氣罐，以及配置在所述儲氣罐出氣管道上的第三壓力變送器。在本實用新型提供的飛機熱交換器測試設備中，所述冷端測試裝置包括：與所述儲氣罐管道連接的第一質量流量計，與所述第一質量流量計管道連接的第一電動調節閥，同時與所述第一電動調節閥和所述熱交換器的冷端管道連接的氣流穩定室，以及配置在所述氣流穩定室出氣管道上的第一溫度傳感器和第一壓力變送器。在本實用新型提供的飛機熱交換器測試設備中，所述熱端測試裝置包括：與所述儲氣罐管道連接的第二質量流量計，同時與所述第二質量流量計和所述熱交換器的熱端管道連接的第二電動調節閥，以及配置在所述第二電動調節閥出氣管道上的第二溫度傳感器和第二壓力變送器。在本實用新型提供的飛機熱交換器測試設備中，所述測試控制裝置包括：PLC控制模塊，通信連接所述變頻器、第一壓力變送器、第二壓力變送器、第三壓力變送器、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第一質量流量計、第二質量流量計、第一電動調節閥以及第二電動調節閥，用於向所述變頻器發送壓力調節驅動信號、向所述第一電動調節閥和第二電動調節閥發送流量調節驅動信號、接收來自所述第一壓力變送器、第二壓力變送器和第三壓力變送器的壓力反饋信號、接收來自所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器的溫度反饋信號以及接收來自所述第一質量流量計和第二質量流量計的流量反饋信號；觸摸式操作屏，與所述PLC控制模塊電連接，包括用於顯示所述壓力反饋信號、溫度反饋信號以及流量反饋信號的數據顯示單元，和用於供用戶輸入測試條件參數的指令輸入單元。在本實用新型提供的飛機熱交換器測試設備中，所述氣源穩壓裝置輸出的氣體流量為0～240LB/MIN，壓力值為0.8MPA。在本實用新型提供的飛機熱交換器測試設備中，所述氣源穩壓裝置的過濾精度為5μm。實施本實用新型提供的飛機熱交換器測試設備，可以達到以下有益效果：本實用新型提供的飛機熱交換器測試設備包括：氣源裝置，用於提供測試所需的壓縮空氣，以模擬飛機熱交換器工作狀態下的壓力環境；氣源穩壓裝置，通過管路與所述氣源裝置連接，用於降低所述壓縮空氣脈動性及波動性；壓力損失測試裝置，通過管路與所述氣源穩壓裝置連接，用於測試所述熱交換器的壓力損失。因為在所述氣源裝置與所述壓力損失測試裝置之間配置了氣源穩壓裝置，所以可以保證在測試過程中進入所述壓力損失測試裝置的壓縮空氣滿足測試所需的流量和壓力的要求，進而保證測試結果準確可靠。附圖說明圖1為本實用新型較佳施例的概略方框圖；圖2為本實用新型較佳施例的詳細方框圖。具體實施方式的附圖標號說明：氣源裝置1氣源穩壓裝置2壓力損失測試裝置3測試控制模塊4變頻泵21變頻器22儲氣罐23第三壓力變送器24冷端測試裝置31熱端測試裝置32PLC控制模塊41觸摸式操作屏42第一質量流量計管311第一電動調節閥312氣流穩定室313第一溫度傳感器314第一壓力變送器315第二質量流量計管321第二電動調節閥322第二溫度傳感器323第二壓力變送器324具體實施方式為了對本實用新型的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式。如圖1所示，為本實用新型提供的一種飛機熱交換器測試設備的較佳實施例，所述飛機熱交換器測試設備包括氣源裝置1、氣源穩壓裝置2、壓力損失測試裝置3以及測試控制裝置4。其中，所述氣源穩壓裝置2管道連接於所述氣源裝置1和所述壓力損失測試裝置3之間，由此可以保證在測試過程中進入所述壓力損失測試裝置3的壓縮空氣滿足測試所需的流量和壓力的要求，進而保證測試結果準確可靠。另外，所述測試控制裝置4，同時與所述氣源穩壓裝置2和所述壓力損失測試裝置3通信連接，由此，在測試的過程中，用戶可通過所述測試控制裝置4設定測試所需的壓縮氣體的流量及壓力的大小，也可了解測試過程中各個裝置中壓縮氣體的流量、壓力及溫度的實時大小，從而實現測試過程的智能化控制。值得一提的是，所述飛機熱交換器通常具有熱管道和冷管道兩個部分，而對於熱管道和冷管道的壓力損失的測試條件有所不同，例如，所需壓縮空氣的氣體流量、測試接口的不同。因此，為了滿足熱管道和冷管道不同的測試條件，本實施例中，所述壓力損失測試裝置3具體地分為冷端測試裝置31和熱端測試裝置32。所述氣源裝置1的作用是提供測試所需的壓縮空氣，從而模擬飛機熱交換器工作狀態下的壓力環境。所述氣源穩壓裝置2，參見圖2(圖中虛線表示通信連接，實線表示管道連接)，通過管路與所述氣源裝置1連接，可以起到降低所述壓縮空氣脈動性及波動性的作用。具體地，所述氣源穩壓裝置2包括通過管道與所述氣源裝置1連接的變頻泵21，同時與所述變頻泵21和所述測試控制裝置4通信連接的變頻器22，同時與所述冷端測試裝置31、熱端測試裝置32和所述變頻泵21管道連接的儲氣罐23，以及配置在所述儲氣罐23出氣管道上的與所述測試控制裝置4通信連接的第三壓力變送器24。在測試過程中，用戶可以通過所述測試控制裝置4設定所述變頻器22的工作參數以到達調節變頻泵21工作狀態的目的，從而將來自所述氣源裝置1的壓縮空氣的流量值和壓力值調節到所需要的範圍，在本實施例中，流量值為0～240LB/MIN，壓力值為0.8MPA。所述第三壓力變送器24將測得的所述壓縮空氣的實時壓力值信號反饋到所述測試控制裝置4中，從而方便用戶在遠端實時監控所述氣源穩壓裝置2輸出的所述壓縮空氣的壓力值。為了使所述壓縮空氣的乾燥度和潔淨度達到測試所需的要求，在所述氣源穩壓裝置2的儲氣罐23內還配置有乾燥器和過濾器，所述過濾器的過濾精度為5μm。參見圖2(圖中虛線表示通信連接，實線表示管道連接)，所述壓力損失測試裝置3，通過管路與所述氣源穩壓裝置2連接，其作用在於測試所述熱交換器的壓力損失。本實施例中，為了滿足熱管道和冷管道不同的測試條件，所述壓力損失測試裝置3配置為用於測試所述熱交換器冷端壓力損失的冷端測試裝置31以及用於測試所述熱交換器熱端壓力損失的熱端測試裝置32。其中，所述冷端測試裝置31包括與所述儲氣罐23管道連接的第一質量流量計311，與所述第一質量流量計311管道連接的第一電動調節閥312，同時與所述第一電動調節閥312和所述熱交換器的冷端管道連接的氣流穩定室313，以及配置在所述氣流穩定室313出氣管道上的第一溫度傳感器314和第一壓力變送器315。所述熱端測試裝置32包括與所述儲氣罐23管道連接的第二質量流量計321，同時與所述第二質量流量計321和所述熱交換器的熱端管道連接的第二電動調節閥322，以及配置在所述第二電動調節閥322出氣管道上的第二溫度傳感器323和第二壓力變送器324。參見圖2(圖中虛線表示通信連接，實線表示管道連接)，所述測試控制裝置4包括PLC控制模塊41和與所述PLC控制模塊電連接的觸摸式操作屏42。其中，所述PLC控制模塊41通信連接所述變頻器22、第一壓力變送器315、第二壓力變送器324、第三壓力變送器24、第一溫度傳感器314、第二溫度傳感器323、第一質量流量計311、第二質量流量計321、第一電動調節閥312以及第二電動調節閥322，其作用在於向所述變頻器22發送壓力調節驅動信號、向所述第一電動調節閥312和第二電動調節閥322發送流量調節驅動信號、接收來自所述第一壓力變送器315、第二壓力變送器324和第三壓力變送器24的壓力反饋信號、接收來自所述第一溫度傳感器314和第二溫度傳感器323的溫度反饋信號以及接收來自所述第一質量流量計311和第二質量流量計321的流量反饋信號。所述觸摸式操作屏42包括用於顯示所述壓力反饋信號、溫度反饋信號以及流量反饋信號的數據顯示單元，和用於供用戶輸入測試條件參數的指令輸入單元。因此，在測試過程中，用戶可在所述觸摸式操作屏42中的指令輸入單元中鍵入測試過程中所需的條件參數，例如，可輸入所述第一電動調節閥312、第二電動調節閥322以及變頻器22的流量/壓力調節驅動信號(相關工作參數)，所述PLC控制模塊41將所述流量/壓力調節驅動信號相對應地下達至所述第一電動調節閥312、第二電動調節閥322或變頻器22，從而實現智能控制。另外，所述PLC控制模塊41可以接收來自所述第一壓力變送器315、第二壓力變送器324和第三壓力變送器24的壓力反饋信號、來自所述第一溫度傳感器314和第二溫度傳感器323的溫度反饋信號以及來自所述第一質量流量計311和第二質量流量計321的流量反饋信號，並傳輸至所述觸摸式操作屏42中的數據顯示單元，從而實現用戶對測試過程中各個裝置的實時監控。另外，為了滿足熱管道和冷管道不同的測試條件，所述測試控制裝置4中包含了兩套不同的調節壓縮氣體流量的測試系統(即熱端測試系統和冷端測試系統)。實施本實用新型提供的飛機熱交換器測試設備，具有以下有益效果：1、所述飛機熱交換器測試設備包括氣源裝置1、氣源穩壓裝置2、壓力損失測試裝置3以及測試控制裝置4。其中，所述氣源穩壓裝置2連接於所述氣源裝置1和所述壓力損失測試裝置3之間，由此可以保證在測試過程中進入所述壓力損失測試裝置3的壓縮空氣滿足測試所需的流量和壓力的要求，進而保證測試結果準確可靠。2、所述測試控制裝置4，同時與所述氣源穩壓裝置2和所述壓力損失測試裝置3通信連接，由此，在測試的過程中，用戶可通過所述測試控制裝置4設定測試所需的壓縮氣體的流量及壓力的大小，也可了解測試過程中各個裝置中壓縮氣體的流量、壓力及溫度的實時大小，從而實現測試過程的智能化控制。3、所述壓力損失測試裝置3配置為用於測試所述熱交換器冷端壓力損失的冷端測試裝置31以及用於測試所述熱交換器熱端壓力損失的熱端測試裝置32，相應地所述測試控制裝置4中包含了兩套不同的調節壓縮氣體流量的測試系統(即熱端測試系統和冷端測試系統)。由此，可滿足所述飛機熱交換器的熱管道和冷管道不同的測試條件。上面結合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型並不局限於上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬於本實用新型的保護之內。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp