一種航空發動機運行狀態下的轉速測試裝置及其測試方法與流程

2023-05-13 13:11:01 2

本發明屬於航空發動機測試技術領域，涉及一種航空發動機運行狀態下轉速的測試方法，尤其是一種航空發動機運行狀態下發動機放氣帶動作時刻發動機轉速的測試方法。

背景技術：

現代飛機不僅對航空發動機性能要求越來越高，對發動機運行過程中各監控參數的數據精度要求也越加嚴格。航空發動機在運行過程中，根據發動機性能要求，發動機放氣帶會隨著發動機的轉速進行關閉和打開，放氣帶的關閉和打開即為放氣帶動作時刻；即在轉速高於3800轉/分時放氣帶關閉，也可根據實際情況調整動作時刻的轉速，但要求轉速在3800轉/分～3900轉/分時之間。在轉速低於3800轉/分時，放氣帶打開。放氣帶關閉、打開時的轉速是通過觀察操作間放氣帶信號燈閃亮時刻所對應轉速表顯示的轉速來了解的。放氣帶關閉，信號燈即亮，放氣帶打開，信號燈即滅。

電信號快於動作信號是大家都知道的常識。航空發動機放氣帶動作是由離心傳感器來控制的，當轉速達到設定值時，離心傳感器就會發出信號，放氣帶及放氣帶信號燈即做出反應：放氣帶關閉或者打開，信號燈亮或者滅。這兩個信號做出反應的時間差異問題，會出現的一些放氣帶異常關閉故障和放氣帶信號燈閃爍等問題。因此需要了解放氣帶的動作時間與放氣帶信號燈亮、滅的時間差異，以及此差異時間內發動機轉速的變化情況，同時也需要了解放氣帶異常關閉時刻發動機的實際轉速是多少和信號燈閃爍時放氣帶是否動作、如何動作。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種航空發動機運行狀態下轉速的測試方法。能夠真實測試出發動機放氣帶動作時刻的發動機轉速，並且能夠測出放氣帶信號燈和放氣帶動作時刻的對應關係，以及放氣帶動作的實際過程。

本發明的目的還在於提供一種實現上述測試方法的裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

這種航空發動機運行狀態下的轉速測試裝置，包括測速電機模塊、信號燈模塊、位移傳感器模塊、數據測試採集模塊和信號採集分析模塊；所述測速電機模塊獲取發動機轉速信號，並將轉速信號傳遞給數據測試採集模塊；所述信號燈模塊獲取放氣帶信號燈的電壓信號，並將電壓信號傳遞給數據測試採集模塊；所述位移傳感器模塊獲取放氣帶的位移信號，並將位移信號傳遞給數據測試採集模塊；所述數據測試採集模塊將獲取到的轉速信號、電壓信號和位移信號傳遞給信號採集分析模塊。

更進一步的，本發明的特點還在於：

其中位移傳感器模塊包括位移傳感器，位移傳感器通過工裝垂直安裝在放氣帶的上方，並且位移傳感器與放氣帶接觸。

其中工裝將位移傳感器固定在發動機附件機匣上。

其中位移傳感器為LVDT位移傳感器。

其中數據測試採集模塊為DH5922數據採集分析裝置；所述信號採集分析模塊為DH5922數據採集分析裝置的數據採集分析系統。

其中信號燈模塊從放氣帶信號燈並聯引出電壓信號；測速電機模塊從發動機測速電機處引出轉速信號。

本發明還公開了一種航空發動機運行狀態下的轉速測試方法，包括以下步驟：步驟1，將選定航空發動機的發動機轉速信號、放氣帶信號燈的電壓信號和放氣帶的位移信號接入數據測試採集模塊中，並將上述信號參數以及數據測試採集模塊的採樣頻率進行設置，通道進行平衡和清零處理；步驟2，啟動發動機，數據測試採集模塊在發動機全轉速範圍內採集發動機的轉速信號、放氣帶信號燈的電壓信號和放氣帶的位移信號；步驟3，信號採集分析模塊對步驟2中數據測試採集模塊獲取的數據信號處理和分析對比，得到該發動機的測試結果。

更進一步的，本發明的特點還在於：

其中數據測試採集模塊為DH5922數據採集分析裝置；所述信號採集分析模塊為DH5922數據採集分析裝置的數據採集分析系統。

其中放氣帶的位移信號通過LVDT位移傳感器獲取。

其中發動機的轉速信號通過發動機測速電機獲取；所述放氣帶信號燈的電壓信號通過與放氣帶信號燈並聯引出獲取。

本發明的有益效果是：位移傳感器模塊、測速電機模塊和信號燈模塊均直接從航空發動機上的放氣帶、發動機測速電機和放氣帶信號燈處真實的測試出航空發動機運行狀態下的放氣帶位移信號、發動機轉速信號和放氣帶信號燈電壓信號，且三種信號能夠在同一界面進行分析對比；從而能夠真實的測試出發動機放氣帶信號燈閃亮或關滅的時刻，其與發動機放氣帶動作時刻轉速的對應關係及放氣帶動作的實際過程；從而能夠為航空發動機放氣帶異常關閉故障和放氣帶信號燈閃爍燈問題分析提供真實可靠的數據依據。

附圖說明

圖1為本發明的模塊連接示意圖；

圖2為本發明中位移傳感器模塊的安裝示意圖。

其中：1為測速電機模塊；2為信號燈模塊；3為位移傳感器模塊；4為數據測試採集模塊；5為信號採集分析模塊；6為位移傳感器；7為工裝；8為發動機附件機匣；9為放氣帶打開位置；10為放氣帶關閉位置。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：

本發明提供了一種航空發動機運行狀態下發動機轉速的測試裝置，尤其是在發動機放氣帶動作時刻的發動機轉速的測試裝置，如圖1所示，包括數據測試採集模塊4，數據測試採集模塊4與測速電機模塊1、信號燈模塊2以及位移傳感器模塊3連接；其中測速電機模塊1從發動機測速電機處獲取航空發動機轉速信號，並將發動機轉速信號傳遞給數據測試採集模塊4；其中信號燈模塊2從放氣帶信號燈並聯引出獲取電壓信號，並將該電壓信號傳遞給數據測試採集模塊4；其中位移傳感器模塊3獲取放氣帶的位移信號，並將位移信號傳遞給數據測試採集模塊4；數據測試採集模塊4將上述3種信號傳遞給信號採集分析模塊5進行信號處理和分析對比。

如圖2所示，位移傳感器模塊3包括位移傳感器6，位移傳感器6通過工裝7垂直安裝在放氣帶的上方，並且位移傳感器6與放氣帶接觸；其中工裝7將位移傳感器6固定在發動機附件機匣8上，也可以選擇發動機的其他位置將位移傳感器6固定起來；其中位移傳感器6與放氣帶打開位置9或放氣帶關閉位置10處接觸。

本發明使用的數據測試採集模塊4為DH5922數據採集分析裝置，信號採集分析模塊5為DH5922數據採集分析裝置的數據採集分析系統；本發明使用的位移傳感器6為LVDT位移傳感器。

本發明還公開了一種航空發動機運行狀態下的轉速測試方法，包括以下步驟：

步驟1，採用DH5922數據採集分析裝置作為數據測試採集模塊4；選定測試的航空發動機，數據測試採集模塊4通過LVDT位移傳感器獲取放氣帶的位移信號，通過發動機測速電機獲取發動機的轉速信號，通過與放氣帶信號燈並聯引出獲取放氣帶信號燈的電壓信號；將數據測試採集模塊4的採樣頻率進行設置，通道進行平衡和清零處理。

步驟2，啟動選定的航空發動機，使用數據測試採集模塊4在發動機全轉速範圍內採集發動機的轉速信號、放氣帶信號燈的電壓信號和放氣帶的位移信號。

步驟3，使用DH5922數據採集分析裝置的數據採集分析系統作為信號採集分析模塊5，並且使用該數據採集分析系統對步驟2中數據測試採集模塊4獲取的數據信號處理和分析對比，得到該發動機的測試結果。

使用本發明的航空發動機運行狀態下的轉速測試方法，尤其是發動機放氣帶動作時刻轉速的測試方法，對A類型的航空發動機進行測試，其測試結果如下：

A航空發動機：放氣帶關閉時，放氣帶開始動作時刻滯後信號燈顯示時刻0.1s，放氣帶動作到位滯後信號燈顯示時刻0.2s；放氣帶打開時，放氣帶開始動作時刻滯後信號燈顯示時刻0.2s，放氣帶動作到位滯後信號燈顯示時刻0.4s～0.5s；放氣帶動作到位時的轉速與信號燈顯示的轉速差最大為210r/min。