[發明專利]一種基于發動機參數記錄儀的發動機自動化地面檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201710396226.1
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107421745B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 謝壽生;劉云龍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

1.一種基于發動機參數記錄儀的發動機自動化地面檢測系統，其特征在于包括發動機參數記錄儀、筆記本電腦和動態試車裝置DTSC-1；發動機參數記錄儀與發動機熱電偶接線盒連接，用來采集T1熱電偶、T3熱電偶、T6熱電偶電壓信號，同時向T1熱電偶、T3熱電偶、T6熱電偶發送電流激勵信號；發動機參數記錄儀采集溫度控制放大器的電壓信號、發動機振動信號和發動機轉速信號；發動機參數記錄儀通過422串口總線將采集的信號傳送給筆記本電腦，筆記本電腦對采集的信號進行判斷，根據判斷的結果給發動機參數記錄儀輸入相應的控制信號，發動機參數記錄儀根據控制信號產生對應的控制電流驅動發動機改變采集信號的大小，同時將采集的信號進行顯示、存儲；動態試車裝置DTSC-1內部安裝有T0溫度傳感器、P0壓力傳感器、P3壓力傳感器和P6壓力傳感器；T0溫度傳感器用來采集環境溫度T0，P0壓力傳感器用來采集環境壓力，P3壓力傳感器通過P3壓力導管與發動機P3壓力預留接口連接用來采集高壓壓氣機后壓力，P6壓力傳感器通過P6壓力導管與發動機P6壓力預留接口連接用來采集高壓渦輪后壓力；動態試車裝置DTSC-1通過X線纜接口與X2傳感器數據接口、X6傳感器輸出接口、IGV傳感器輸出接口連接分別采集X2位置信號、X6位置信號、IGV位置信號，通過噴口線纜與噴口信號接口連接采集噴口信號，將采集的信號通過422串口總線發送至筆記本電腦進行顯示、存儲。

2.一種由權利要求1所述的基于發動機參數記錄儀的發動機自動化地面檢測系統進行發動機靜態檢測方法，其特征在于包括T1溫度控制系統檢查、T3溫度控制系統檢查、T6溫度控制系統檢查、引氣系統檢查、傳感器截止檢查、熱電偶斷開檢查；

所述的T1溫度控制系統檢查步驟如下：

步驟1：打開T1激勵控制通道；

步驟2：通過激勵調節算法控制激勵信號，調整T1溫度為15℃；

步驟3：記錄溫度控制放大器的轉速表電壓、勵磁電壓、隨動架位置電壓和電作動器電壓并判斷：轉速表電壓應為-5～0V，勵磁電壓應大于6V，隨動架位置電壓應為-2～-3V，電作動器電壓應小于7V；當滿足為正常，不滿足為故障；記錄電壓值及判斷結果并實時顯示；

步驟4：通過激勵調節算法控制激勵信號，調整隨動架位置電壓為0V；

步驟5：記錄此時T1溫度并與判斷：T1溫度應為63～67℃；當滿足為正常，不滿足為故障；記錄溫度值及判斷結果并實時顯示；

步驟6：通過激勵調節算法控制激勵信號，調整T1溫度為-77℃；

步驟7：記錄電作動器電壓和隨動架位置電壓并判斷：電作動器電壓應小于7V，隨動架位置電壓應為-8～-7V；當滿足為正常，不滿足為故障；記錄電壓值及判斷結果并實時顯示；

步驟8：通過激勵調節算法控制激勵信號，調整T1溫度為207℃；

步驟9：記錄電作動器電壓和隨動架位置電壓并判斷：電作動器電壓應小于7V，隨動架位置電壓應為7～8V；當滿足為正常，不滿足為故障；記錄電壓值及判斷結果并實時顯示；

步驟10：通過激勵調節算法對激勵信號進行調零，關閉激勵通道；

步驟11：將記錄值和判斷結果生成報表；

其中T3溫度控制系統檢查步驟如下：

步驟1：打開T1激勵控制通道；

步驟2：通過激勵調節算法控制激勵信號輸出，調整T1溫度為207℃；

步驟3：打開T3激勵控制通道，記錄勵磁電壓和轉速表電壓并判斷：勵磁電壓應大于6V、轉速表電壓應為-5V～0V；當滿足為正常，不滿足為故障；記錄值及判斷結果并實時顯示；

步驟4：通過激勵調節算法控制激勵信號，調整勵磁電壓為0V；

步驟5：記錄T3溫度并判斷：T3溫度應為538～544℃；當滿足為正常，不滿足為故障；記錄值及判斷結果并實時顯示；

步驟6：發送T3再調信號，通過激勵調節算法控制激勵信號輸出，調整勵磁電壓為0V；

步驟7：記錄T3溫度并判斷：T3溫度應比步驟6中溫度下降120～130℃；當滿足為正常，不滿足為故障；記錄值及判斷結果并實時顯示；

步驟8：通過激勵調節算法對激勵信號進行調零，關閉激勵通道；

步驟9：將記錄值和判斷結果生成報表；

其中T6溫度控制系統檢查步驟如下：

步驟1：打開T1激勵控制通道；

步驟2：通過激勵調節算法控制激勵信號，調整T1溫度為15℃；

步驟3：記錄勵磁電壓和轉速表電壓并判斷：勵磁電壓應大于6V，轉速表電壓應為-5V～0V；當滿足為正常，不滿足為故障；記錄值及判斷結果并實時顯示；

步驟4：打開T6激勵通道，通過激勵調節算法控制激勵信號輸出，調整勵磁電壓為0V；

步驟5：記錄T6溫度并判斷：T6溫度應是履歷本上T6最大值的-5～+3℃；當滿足為正常，不滿足為故障；記錄值及判斷結果并實時顯示；

步驟6：發送T6溫度再調信號，通過激勵調節算法控制激勵信號輸出，調整勵磁電壓為0V；

步驟7：記錄T6溫度并判斷：T3溫度應比Step5中溫度下降47～53℃；當滿足為正常，不滿足為故障；記錄值及判斷結果并實時顯示；

步驟8：通過激勵調節算法對激勵信號進行調零，關閉激勵通道；

步驟9：將記錄值和判斷結果生成報表；

所述的引氣系統檢查包括7級引氣檢查和12級引氣檢查，步驟如下：

步驟1：打開T1激勵控制通道；

步驟2：通過激勵調節算法控制激勵信號輸出，調整T1溫度為15℃；

步驟3：記錄勵磁電壓和轉速表電壓并判斷：勵磁電壓應大于6V，轉速表電壓應為-5V～0V；當滿足為正常，不滿足為故障；記錄值及判斷結果并實時顯示；

步驟4：打開T6激勵通道，通過激勵調節算法控制激勵信號輸出，調整勵磁電壓為0V；

步驟5：提示用戶將駕駛艙的引氣開關放在7級引氣位置，通過激勵調節算法控制激勵信號輸出，調整勵磁電壓為0V；

步驟6：記錄T6溫度并判斷：T6溫度應是履歷本上T6最大值的-5～+3℃；當滿足為正常，不滿足為故障；記錄值及判斷結果并實時顯示；

步驟7：提示用戶將駕駛艙的引氣開關放在12級引氣位置，通過激勵調節算法控制激勵信號輸出，調整勵磁電壓為0V；

步驟8：記錄T6溫度并判斷：T6溫度應是履歷本上T6最大值的-5～+3℃；當滿足為正常，不滿足為故障；記錄值及判斷結果并實時顯示；

步驟9：通過激勵調節算法對激勵信號進行調零，關閉激勵通道；

步驟10：將記錄值和判斷結果生成報表；

所述的傳感器截止檢查：筆記本電腦向發動機參數記錄儀發送傳感器截止信號，發動機參數記錄儀接通傳感器截止開關，觀察導流葉片故障燈顯示情況，燈亮為故障，燈不亮為正常，記錄結果；

所述的熱電偶斷開檢查：筆記本電腦向發動機參數記錄儀發送熱電偶斷開信號，發動機參數記錄儀接通熱電偶斷開開關，觀察導流葉片故障燈顯示情況，燈亮為故障，燈不亮為正常，記錄結果；

所述的激勵調節算法：

1.等步長調節法

step1：初始化i＝0，發送初始激勵信號X₀；

step2：采集反饋信號f₀，判斷反饋值是否落在設定范圍內；

若在設定范圍左側：

a：i＝i+1，發送激勵信號X_i+h，其中h為調節步長；

b：采集反饋信號f_i，判斷反饋是否在設定范圍右側：若在左側，返回a繼續調整；若在右側，停止等步長調節法，輸出X_i和X_i-1；

若在設定范圍右側：

A：i＝i+1，發送激勵信號X_i-h，h為調節步長；

B：采集反饋信號f_i，判斷反饋是否在設定范圍左側：若在右側，返回A繼續調整；若在左側，停止等步長調節法，輸出X_i和X_i-1；

2.黃金分割法

step1：獲取X_i和X_i-1，M_左＝Max(X_i，X_i-1)，M_右＝Min(X_i，X_i-1)，輸出M₆₁₈＝M_左-0.618*(M_左-M_右)，發送激勵信號M₆₁₈；

step2：

a：采集反饋信號f₆₁₈，判斷反饋是否在設定范圍f_設±0.01內：若在范圍左側，進入步驟b；若在范圍右側，進入步驟c；若在范圍內，進入步驟d；

b：若在范圍左側，M_左＝M₆₁₈，M₆₁₈＝M_左-0.618*(M_左-M_右)，發送激勵信號M₆₁₈，返回步驟a；

c：若在范圍右側，M_右＝M₆₁₈，M₆₁₈＝M_左-0.618*(M_左-M_右)，發送激勵信號M_中；

d：若在范圍內，則退出，激勵點搜索成功。

3.一種由權利要求1所述的基于發動機參數記錄儀的發動機自動化地面檢測系統進行發動機動態檢測方法，其特征在于包括X2檢查、ΔNL檢查、IGV傳感器檢查、最大軍用狀態檢查、低壓再調轉速檢查、P3限制器檢查、X6傳感器穩定性檢查；

其中X2檢查步驟如下：

步驟1：提示用戶用解刀推動P3修正器的X2連桿，使X2連桿完全縮進修正器，采集X2位置的大小并將其作為零點；

步驟2：提示用戶起動發動機，在慢車狀態穩定3分鐘；

步驟3：提示用戶使用工具UT721/1限制活塞孔，使X2活塞桿完全伸出，保持15秒；采集X2位置的大小并將其作為位置的最大值；

步驟4：提示用戶推油門至最大軍用狀態；

步驟5：打開T6激勵通道，通過激勵調節算法控制激勵信號輸出，調整換算發動機轉速至規定值；

步驟6：自動記錄X2位置并判斷：X2應不超過履歷本記錄的X2±1％；當滿足為正常，不滿足為故障；

步驟7：調回T6激勵輸入，關閉激勵通道，使發動機恢復正常狀態，然后回油門至慢車狀態；

步驟8：將記錄值和判斷結果生成報表；

其中ΔNL檢查步驟如下：

步驟1：提示用戶起動發動機，在慢車狀態穩定3分鐘，然后推油門至最大軍用狀態；

步驟2：打開T6激勵通道，通過激勵調節算法控制激勵信號輸出，調整換算轉速至規定值；

步驟3：自動記錄NL值；

步驟4：提示用戶選擇小加力狀態，使噴口穩定在1/4位置；

步驟5：通過激勵調節算法控制激勵信號輸出，調整換算轉速至規定值；

步驟6：記錄此時的NL值，求出步驟3中NL值和本步驟中NL的差值ΔNL；將ΔNL與標準值比較；當滿足為正常，不滿足為故障；

步驟7：調回T6激勵輸入，關閉激勵通道，使發動機恢復正常狀態，然后回油門至慢車狀態；

步驟8：將記錄值和判斷結果生成報表；

其中IGV檢查步驟如下：

步驟1：提示用戶保持發動機穩定在60％狀態，采集IGV位置的大小并將其作為零點；

步驟2：提示用戶保持發動機高壓轉速為95％狀態，采集IGV位置的大小并將其作為位置的最大值；

步驟3：提示用戶收油門至慢車，再慢推油門至IGV信號大于95％，自動記錄IGV等于5％、60％、95％時的高壓轉子轉速，并將記錄值與履歷本記錄儀比較，當滿足為正常，不滿足為故障；實時顯示比較結果；

步驟4：使發動機恢復正常狀態，然后回油門至慢車狀態；

步驟5：將記錄值和判斷結果生報表；

其中最大軍用狀態檢查步驟如下：

步驟1：提示用戶推油門至最大軍用狀態；

步驟2：自動記錄此時的高壓轉子轉速、低壓轉子轉速、渦輪后燃氣溫度，并將記錄值與履歷記錄值比較，當滿足為正常，不滿足為故障；實時顯示比較結果；

步驟3：使發動機恢復正常狀態，然后回油門至慢車狀態；

步驟4：將記錄值和判斷結果生報表；

其中低壓再調轉速檢查步驟如下：

步驟1：提示用戶收油門至慢車狀態，使用扳手UT584/2將低壓轉速控制器扳到再調位置，然后推油門至最大軍用狀態；

步驟2：自動記錄此時的高壓轉子轉速、低壓轉子轉速，并判斷NL是否為86±1％，當滿足為正常，不滿足為故障；實時顯示結果；

步驟3：提示用戶用工具UT721/1限制活塞孔，使X2活塞桿完全伸出，保持15秒，采集X2位置的大小并將其作為零點；

步驟4：使發動機回到慢車狀態，恢復限制器；

步驟5：將記錄值和判斷結果生報表；

其中P3限制器檢查步驟如下：

步驟1：提示用戶收油門至慢車狀態，安裝并操作P3限制器操作工具，取下工具，推油門至最大軍用狀態；

步驟2：自動記錄此時的P3壓力，并判斷NL是否為1.027～1.041MPa，當滿足為正常，不滿足為故障；實時顯示結果；

步驟3：使發動機回到慢車狀態，恢復限制器；

步驟4：將記錄值和判斷結果生報表；

其中X6穩定性檢查步驟如下：

步驟1：提示用戶將X6軸向釘擰入7棱，將X6輔助釘擰出7棱，然后推油門到最大位置；

步驟2：打開T6激勵通道，通過激勵調節算法控制激勵信號輸出，使N_H％滿足

步驟3：自動記錄低壓轉子轉速；

步驟4：提示用戶推油門至最小加力狀態，然后再推油門至1/4噴口位置；

步驟5：觀察噴口動情況，記錄噴口波動峰值并記錄；

步驟6：調回T6激勵輸入，關閉激勵通道，取消加力并把油門桿拉回慢車位置，把X6軸向釘擰出7棱，輔助釘擰入7棱；

步驟7：將記錄值和判斷結果生報表。