[發明專利]一種民用飛機臭氧轉換器的仿真模擬測試系統及測試方法

有效

• 申請號: 201210017172.0
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN102565275A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 朱明;符永頌;劉明德;李輝憲;郎建軍;詹光演;饒展峰;韓超男
• 申請（專利權）人: 廣州飛機維修工程有限公司
• 主分類號: G01N31/10
• 分類號: G01N31/10
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

1.一種民用飛機臭氧轉換器的仿真模擬測試系統，其特征在于：該測試系統包括氣源供給主管路裝置、臭氧供給裝置以及臭氧濃度分析裝置，所述的臭氧供給裝置以及臭氧濃度分析裝置均與氣源供給主管路裝置連通，所述的臭氧供給裝置向氣源供給主管路裝置供給臭氧，該氣源供給主管路裝置能夠獲得真實模擬高空環境含臭氧的空氣-臭氧混合引氣，并且能夠對獲得的空氣-臭氧混合引氣進行臭氧分解處理，所述的臭氧濃度分析裝置能夠獲得空氣-臭氧混合引氣分解前后的臭氧濃度，進而分析計算得出臭氧的轉化效率。

2.根據權利要求1所述的民用飛機臭氧轉換器的仿真模擬測試系統，其特征在于：所述的氣源供給主管路裝置包括依次連接的壓縮機空氣源(1)、加熱爐(2)、壓力調節閥(V1)、空氣-臭氧混合器(3)、進口轉接管路(4)、臭氧轉換器(5)、出口轉接管路(6)、冷卻器(7)、流量控制閥(V2)和空氣流量測量器(8)，空氣經所述的壓縮機氣源(1)壓縮后流經加熱爐(2)被加熱，模擬飛機發動機的高溫引氣，再經過壓力調節閥(V1)進行壓力調節，輸出模擬飛機制冷包進口的空氣壓力，所述的臭氧供給裝置為臭氧發生器(9)，該臭氧發生器(9)通過管路與空氣-臭氧混合器(3)連通，臭氧發生器(9)產生的臭氧供給所述的空氣-臭氧混合器(3)，來自壓力調節閥(V1)的空氣在空氣-臭氧混合器(3)中與臭氧充分混合模擬高空環境含臭氧的真實空氣-臭氧混合引氣，所述臭氧轉換器(5)對進入的空氣-臭氧混合引氣進行臭氧分解處理，處理后的氣體經冷卻器(7)冷卻后從流量控制閥(V2)排出，再經過空氣流量測量器(8)進行流量測量；所述進口轉接管路(4)設置有測量臭氧轉換器(5)進氣壓力的壓力傳感器(16)，在所述進口轉接管路(4)和出口轉接管路(6)之間設置有測量臭氧轉換器(5)進出口壓差的壓差傳感器(17)，所述的臭氧濃度分析裝置分別與所述的進口轉接管路(4)和出口轉接管路(6)連通。

3.根據權利要求2所述的民用飛機臭氧轉換器的仿真模擬測試系統，其特征在于：所述的臭氧濃度分析裝置包括進口臭氧濃度分析通路、出口臭氧分析通路和臭氧濃度分析儀(14)，所述的進口臭氧濃度分析通路包括依次連通的一路冷卻管(10)、一路關斷閥(V3)以及一路流量計(11)，所述的一路冷卻管(10)與進口轉接管路(4)連通，供進入臭氧轉換器(5)的空氣-臭氧混合引氣流通；所述的出口臭氧濃度分析通路包括依次連通的二路冷卻管(12)、二路關斷閥(V4)以及二路流量計(13)，所述的二路冷卻管(12)與出口轉接管路(6)連通，供臭氧轉換器(5)臭氧分解處理后的空氣-臭氧混合引氣流通，所述的一路流量計(11)和二路流量計(13)分別與臭氧濃度分析儀(14)連通，所述的臭氧濃度分析儀(14)能夠獲得所述臭氧轉換器(5)分解前后的的臭氧濃度，以得出臭氧轉換器(5)的臭氧轉化效率。

4.根據權利要求3所述的民用飛機臭氧轉換器的仿真模擬測試系統，其特征在于：該測試系統還包括催化器(15)，所述催化器(15)與臭氧濃度分析儀(14)連通，從臭氧濃度分析儀(14)出來的被檢測混合氣體在催化器(15)內催化后再排放到環境大氣。

5.根據權利要求3所述的民用飛機臭氧轉換器的仿真模擬測試系統，其特征在于：所述的一路流量計(11)和二路流量計(13)均為浮子流量計。

6.根據權利要求2或3所述的民用飛機臭氧轉換器的仿真模擬測試系統，其特征在于：所述的空氣流量測量器(8)為孔板式空氣流量器。

7.根據權利要求2或3所述的民用飛機臭氧轉換器的仿真模擬測試系統，其特征在于：所述的加熱爐(2)為空氣加熱爐。

8.根據權利要求2或3所述的民用飛機臭氧轉換器的仿真模擬測試系統，其特征在于：所述的冷卻器(7)為水冷卻器。

9.采用上述權利要求1至8任一項所述的民用飛機臭氧轉換器的仿真模擬測試系統的測試方法，該方法包括如下步驟：

(1)依次連接好氣源供給主管路裝置、臭氧發生器(9)以及臭氧濃度分析裝置中的各部件，其中臭氧轉換器(5)位于氣源供給主管路裝置的進口轉接管路(4)和出口轉接管路(6)之間；

(2)空氣經壓縮機氣源(1)壓縮后流經氣源供給主管路裝置的加熱爐(2)被加熱，模擬發動機高溫引氣，再經過壓力調節閥(V1)輸出模擬飛機制冷包進口的空氣壓力，然后經過空氣-臭氧混合器(3)和來自臭氧發生器(9)的臭氧充分混合模擬高空環境含臭氧的真實混合引氣；

(3)調節臭氧轉換器(5)的進口空氣壓力、流量和溫度為以下的工況參數，其中壓力通過壓力調節閥(V1)進行調節，流量通過流量控制閥(V2)進行調節，溫度通過測溫計測量：

壓力P：421.8±10KPa

流量M：402±1.6Kg/min

溫度T：185±5.5℃

(4)調節臭氧發生器(9)的臭氧濃度大于等于1.15ppmv；

(5)通過設置在進口轉接管路(4)和出口轉接管路(6)之間的壓差傳感器(17)測量臭氧轉換器(5)的壓差，保證臭氧轉換器(5)的壓降在可以接受的范圍內；

(6)按下述方法測量臭氧轉換器(5)的臭氧轉換效率；

(6a)靜候等待步驟(3)和步驟(4)中涉及的臭氧轉換器和臭氧發生器的四個個參數穩定；

(6b)關閉二路關斷閥(V4)，打開一路關斷閥(V3)，通過臭氧濃度分析儀(14)和一路流量計(11)采樣臭氧轉換器(5)進口的臭氧濃度和流量；

(6c)關閉一路關斷閥(V3)，打開二路關斷閥(V4)，通過臭氧濃度分析儀(14)和二路流量計(13)采樣臭氧轉換器(5)出口的臭氧濃度和流量；

(6d)按照以下的公式計算臭氧轉換器的臭氧轉化效率；

臭氧轉化效率＝(進口采樣臭氧濃度-出口采樣臭氧濃度)X100％/進口采樣臭氧濃度

(7)從臭氧濃度分析儀(14)出來的被檢測混合氣體在催化器(15)內催化后再排放到環境大氣；

(8)通過壓力調節閥(V1)降低氣源供給主管路的壓力到環境壓力，待臭氧轉換器(5)冷卻后，拆卸下來。