[發(fā)明專利]監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置工作狀態(tài)的故障防護(hù)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610686311.7
• 申請(qǐng)日: 2016-08-18
• 公開（公告）號(hào): CN106121829B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊光明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川泛華航空儀表電器有限公司
• 主分類號(hào): F02C9/00
• 分類號(hào): F02C9/00;F02C7/266
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置工作狀態(tài)采樣及故障防護(hù)裝置，特別是用于航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置在原位或試驗(yàn)室環(huán)境下的工作狀態(tài)采樣及故障防護(hù)裝置。

背景技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的心臟，航空點(diǎn)火系統(tǒng)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件之一。發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中因存在多個(gè)約束條件將導(dǎo)致電控單元的標(biāo)定變成多變量、多約束、具有不同優(yōu)化目標(biāo)的復(fù)雜工程。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)是由點(diǎn)火裝置、點(diǎn)火電纜和電嘴構(gòu)成的一種用于主燃燒室和加力燃燒室的點(diǎn)火源系統(tǒng)，點(diǎn)火裝置將飛機(jī)上的直流電或交流電轉(zhuǎn)化為高壓電后，通過點(diǎn)火電纜和電嘴放出火花并保證給火花足夠的能量，直接點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)空氣和燃油的混合氣體。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置工作狀態(tài)采樣及故障防護(hù)是通過對(duì)電容器充、放電電路脈沖電流進(jìn)行信號(hào)采樣，測(cè)得點(diǎn)火裝置電容器充、放電脈沖頻率，電流峰值范圍，從而判斷發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置工作是否正常,由于發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳點(diǎn)火提前角隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化是一個(gè)不規(guī)則的曲面,真空、離心點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)器的點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)是線性的，因此不可能在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷變化的范圍內(nèi)將點(diǎn)火提前角都調(diào)整到最佳的值。點(diǎn)火正時(shí)所調(diào)整的基本點(diǎn)火提前角是以發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)轉(zhuǎn)速變化范圍內(nèi)不產(chǎn)生爆燃為前提的，這樣只能使發(fā)動(dòng)機(jī)在某些工況下接近于最佳點(diǎn)火，而在其它工況下實(shí)際上是點(diǎn)火過遲了。真空、離心點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)裝置使發(fā)動(dòng)機(jī)在許多工況下偏離最佳點(diǎn)火時(shí)刻，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率不能充分發(fā)揮，油耗和排污較高，而且真空、離心點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)器則不能起作用，導(dǎo)致點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)性能較差,對(duì)溫度等其它影響燃燒的因素不能起調(diào)節(jié)作用。傳統(tǒng)的高壓配電方式工作時(shí)配電器分火頭與旁電極之間的跳火和具有較高電阻的高壓導(dǎo)線均會(huì)損失部分點(diǎn)火能量，配電器在高壓下工作，分電器蓋、分火頭及高壓導(dǎo)線等的漏電、燒損是電子點(diǎn)火裝置常見的故障。目前航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)均配置2臺(tái)以上互為備份的點(diǎn)火裝置。至今尚無(wú)裝機(jī)后的工作狀態(tài)監(jiān)控，單臺(tái)點(diǎn)火裝置一旦故障，雖仍能靠余下的點(diǎn)火裝置著火，但存在一定概率的安全隱患。其次，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置電容器出現(xiàn)開路故障時(shí)，不及時(shí)斷電，可能使點(diǎn)火裝置其他重要電路的損毀，造成更大損失；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置高壓放電電路故障時(shí)，不及時(shí)斷電，將造成電容器不斷充電，直至爆炸。

綜上所述，航空航天事故非同小可，特別是對(duì)于作為心臟的發(fā)動(dòng)機(jī)，更是不容一點(diǎn)點(diǎn)安全隱患的存在。所以，制造一種能對(duì)點(diǎn)火裝置裝機(jī)后的工作狀態(tài)進(jìn)行采樣，以便隨時(shí)監(jiān)控的裝置刻不容緩。但發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置電容器在充、放電過程中的高電壓，強(qiáng)電流及反向負(fù)高壓帶來(lái)的強(qiáng)沖擊干擾，對(duì)數(shù)、模采樣電路均會(huì)有極大干擾，造成采樣不穩(wěn)定，不準(zhǔn)確，甚至無(wú)法工作。如何消除干擾，有效采集數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并能在故障發(fā)生時(shí)，第一時(shí)間采取自動(dòng)保護(hù)，成為了當(dāng)前航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置工作狀態(tài)實(shí)時(shí)采樣、監(jiān)控和故障防護(hù)急待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種能夠消除發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置工作干擾，采樣穩(wěn)定準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)讀取可靠，且能在發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)告警并采取斷電保護(hù)的裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置工作狀態(tài)的故障防護(hù)裝置，包括：通過次級(jí)高壓放電端電連接電嘴的點(diǎn)火裝置和通過采樣電纜電連接的信號(hào)采樣處理、數(shù)據(jù)處理比對(duì)控制電路，其中，數(shù)據(jù)處理比對(duì)控制電路包括采樣模塊3、信號(hào)處理模塊4、數(shù)據(jù)處理控制模塊5、顯示模塊6、電源模塊7、故障防護(hù)模塊8和復(fù)位電路9，其特征在于：在數(shù)據(jù)處理比對(duì)控制電路中，采樣模塊3順次串聯(lián)信號(hào)處理模塊4和數(shù)據(jù)處理控制模塊5，數(shù)據(jù)處理控制模塊5電連接顯示模塊6，并通過電連接有電源模塊7和復(fù)位電路9的故障防護(hù)模塊8電連接點(diǎn)火裝置的初級(jí)電源端；先通過數(shù)據(jù)處理控制模塊5的數(shù)據(jù)設(shè)置電路，預(yù)置工作時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)工作頻率和電流峰值范圍，啟動(dòng)后，采樣模塊3從點(diǎn)火裝置采樣接口，經(jīng)采樣電纜2對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置電容器充、放電電路產(chǎn)生的脈沖電流進(jìn)行信號(hào)采樣，采樣信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理模塊3整形、濾波后，對(duì)采樣信號(hào)作補(bǔ)償濾波，將讀取頻率及電流峰值送入數(shù)據(jù)處理控制模塊5，數(shù)據(jù)處理控制模塊5通過AVR單片機(jī)軟件，將預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)工作頻率、電流峰值范圍與采樣頻率和/或電流峰值進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)、分析和判斷，一旦采樣頻率和/或電流峰值任意一個(gè)出現(xiàn)超誤差，數(shù)據(jù)處理控制模塊5通過軟件立即向顯示模塊6發(fā)出故障告警信號(hào)指令，同時(shí)控制故障防護(hù)模塊8斷開點(diǎn)火裝置初級(jí)電源，并切斷相應(yīng)繼電器，使整個(gè)裝置進(jìn)入故障鎖定狀態(tài)，啟動(dòng)開關(guān)失效。

本發(fā)明具有如下有益效果：