CN103048106A

CN103048106A - 航空发动机振动传感器双线校验检测方法及其实施系统

Info

Publication number: CN103048106A
Application number: CN201210574537XA
Authority: CN
Inventors: 刘建; 李峥; 刘光辉; 汪涛; 王海涛
Original assignee: Chengdu Engine Group Co Ltd
Current assignee: Chengdu Engine Group Co Ltd
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2032-12-26
Also published as: CN103048106B

Abstract

本发明公开了一种航空发动机振动传感器双线校验检测方法及其实施系统，包括由计算机、控制器、功率放大器、电源、振动台、振动测量仪、一号数字显示器和一号压电加速度计构成的主系统，和由二号压电加速度计、电荷放大器和二号数字显示器构成的检测振动系统自身误差的副系统，校验检测方法是通过计算机创建一个振动试验，由校验检测主系统检测显示被测振动传感器检测到的振动信号，由副系统检测振动系统自身误差，通过剔除检测振动系统自身误差实现对被测振动传感器进行校验检测。本发明克服了现有技术单线校验检测方法存在的不能反映剔除振动系统的系统误差，不能对被测振动传感器做出正确判断等问题，具有校验准确度高，工作效率高等特点。

Description

航空发动机振动传感器双线校验检测方法及其实施系统

技术领域

[0001] 本发明涉及振动传感器的检测技术领域，更为具体地说，是涉及一种航空发动机振动传感器双线校验检测方法及其实施系统。

背景技术

[0002] 航空发动机振动传感器是用于监测航空发动机运行中振动状况的部件，对发动机安全运行十分重要，因此，传感器在用于发动机之前都需要经过校验，剔除不能满足要求的传感器。

[0003] 航空发动机的振动传感器的校验检测，长期以来一直使用单线检测方法进行校验，即通过计算机创建一个振动传感器的检测试验，将在计算机上创建的检测试验信息输入到控制器，由控制器将检测试验信息生成为振动台驱动控制信号，驱动控制信号经功率放大器放大处理后输出控制振动台振动的电压信号，驱动振动台的电源经功率放大器滤波处理后驱动振动台振动，压电加速度计将振动台的振动信号转换为电信号反馈到控制器，与创建的检测试验信号进行比较并调整为一致，被测振动传感器将检测到的振动台振动信号转换为电信号输入到振动测量仪，由振动测量仪转换为数字信号输入到数字显示器显示，以数字显示器显示的数值作为被测振动传感器测定值，直接将被测振动传感器的测定值与设定的振动台振动值比较，变差在规定的范围满足要求，否则认为不符合要求予以剔除。

[0004] 振动传感器检测校验使用的压电加速度计，其灵敏度与压电加速度计的输出电荷成正比。压电加速度计的灵敏度由检定单位给出，现有技术的振动传感器单线校验检测方法，是直接将检定单位给出的灵敏度值输入计算机，用以检定振动传感器。但检定单位给出的灵敏度值是在标准振动台空载情况下得出的，而在对振动传感器进行校验检测时，振动台是带有待检传感器的，即振动台有负载的。相同灵敏度下，空载和带负载时振动台产生的振动值会有偏差，这一偏差在单线校验检测中是无法监控剔除。因此，现有技术的振动传感器检测单线校验方法，存在有一个很大的缺陷，这就是不能监控振动系统的系统误差，在振动传感器检测校验过程中所发现的振动传感器问题，无法确定是振动系统出现的问题，还是被检振动传感器本身存在的问题，因此，对被校验的振动传感器不能做出正确的判断。

发明内容

[0005] 针对现有技术的振动传感器单线校验检测技术存在的问题，本发明的目的旨在提供一种航空发动机振动传感器双线校验检测方法及其实施系统，以解决现有技术的单线校验检测存在的不能反映剔除振动系统的系统误差，不能对被校验振动传感器做出正确判断等问题。

[0006] 本发明提供的航空发动机振动传感器双线校验检测方法，通过计算机创建一个振动传感器振动试验，将在计算机上创建的振动试验的振动信号输入到控制器，由控制器将振动试验信号生成为振动台驱动控制信号，驱动控制信号经功率放大器放大处理后输出控制振动台振动的电压信号，电源经功率放大器滤波处理后驱动振动台振动，一号压电加速度计将振动台的振动信号转换为电信号反馈到控制器，与创建的振动试验信号进行比较并调整为一致，被测振动传感器将检测到的振动台振动信号转换为电信号输入到振动测量仪，由振动测量仪转换为数字信号输入到一号数字显示器显示，通过另外设置的二号压电加速度计将振动台振动信号转换为电信号，并将电信号输入到电荷放大器，经电信号放大后输入到二号数字显示器显示振动系统的系统误差，以一号数字显示器显示值剔除二号数字显示器显示值后的数值作为被测振动传感器的测定值，将被测振动传感器的测定值与试验创建的振动台振动值进行比较，变差在规定范围满足要求，否则不符合要求予以剔除。

[0007] 实施上述航空发动机振动传感器双线校验检测方法的校验检测系统，由校验检测主系统和校验检测振动系统自身误差的副系统构成，所述校验检测主系统包括计算机、控制器、功率放大器、电源、振动台、振动测量仪、一号数字显示器和一号压电加速度计，所述计算机控制信号输出端与控制器信号输入端连接，所述功率放大器的输入端分别与控制器的驱动控制信号输出端和电源输出端连接，其电源输出端与振动台驱动电机连接，所述一号压电加速度计的传感端与振动台作用连接，输出端与控制器的反馈信号输入端连接，所述振动测量仪输入端连接传感端与振动台作用连接的被测振动传感器的输出端，其输出端与一号数字显示器输入端连接；检测振动系统自身误差的副系统由二号压电加速度计、电荷放大器和二号数字显示器构成，第二压电加速度计的传感端与振动台作用连接，电荷放大器的输入端与二号压电加速度计输出端连接，其输出端与二号数字显示器输入端连接。

[0008] 在上述校验检测系统技术方案中，所述控制器优先选用型号为SC-2000的控制器。所述一号数字显示器和二号数字显示器均优先采用数字表头，进一步优先采用数字繁用表头。所述振动台优先选用型号为D-10A的标准振动台。所述电源为励磁电源。

[0009] 本发明提供航空发动机振动传感器双线校验检测方法的校验检测系统，除了可适用于航空发动机专用振动传感器的检测校验工作外，也可适用于WP-6系列发动机的振动传感器校验检测工作。

[0010] 本发明的发明人是根据对压电加速度计性能的深入了解，即压电加速度计的灵敏度与压电加速度计的输出电荷成正比，而压电加速度计输出的电荷与振动台振动量成正t匕，且压电加速度计的电荷量不能直观的读出，以及振动系统的系统误差对被校验检测振动传感器的影响，开发研究完成了本发明提供的航空发动机振动传感器双线校验检测方法及其实施校验检测系统。本发明通过增加一个能够在线监控系统变差的监控测量副标准系统，既可以保证传感器振动校验检测的可靠性，又可及时确认校验检测出现的问题是作为标准器的振动台的问题，还是被检传感器自身存在的问题，做到一举两得。

[0011] 本发明提供的航空发动机振动传感器双线校验检测系统，通过增加能够在线监控系统变差的监控测量副标准系统，直观地读出副标准系统中的二号压电加速度计经放大后的电压值。由于二号压电加速度计检测到的电压值与振动台的系数(如加速度值或速度值）成正比，因此可以利用增加的在线监控系统变差的监控测量副标准系统，监控主系统中的一号压电加速度计实际输出电压值，在检定被测振动传感器时（即带有负载时)，动态地监控标准振动台所产生的振动系数是否为标准值，以修正灵敏度的方式，使带负载的振动台能产生更接近于标准值的振动系数，从而使得被测振动传感器所受到的振动值将更接近于标准值，这样就极大地排除了在校验检测振动传感器时，由振动台系统所带来的系统误差，检定结论将更加真实可信。

[0012] 本发明提供的航空发动机振动传感器双线校验检测系统，系统的误差范围在2%内（我们可以通过观察数字表头的数值变化来计算误差)，较之国家标准允许的标准振动台误差10%范围大大降低，使得校验检测系统的起振灵敏度大幅度提升，校验检测系统的分辨率大幅度提升。

[0013] 本发明与现有技术的单线校验检测系统相比，对振动传感器进行校验检测的工作效率有很大的提高。采用现有技术的单线校验检测系统对振动传感器进行校验检测，系统需开机两个小时后才能开始正常的校验检测工作，而采用本发明提供的航空发动机振动传感器双线校验检测系统对振动传感器进行校验检测，开机半个小时就可以开始校验检测工作。另一方面，在校验检测精度上也得到了提高，现有技术的单线校验检测系统无法检测到自身的参数状态是否合格，只能粗略显示加速度值，受温度影响很大的灵敏度值也无法检测到，本发明的双线校验检测系统不但能在线调整系统灵敏度，而且振动台的加速度值可通过数字表头显示为更精确的电压伏值。

附图说明

[0014] 附图1是单线校验检测系统结构框图。

[0015] 附图2是本发明的双线校验检测系统结构框图。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图说明给出本发明的实施例，并通过实施例对本发明作进一步的详细说明。有必要指出的是，实施例只用于对本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟悉人员根据上述发明内容，对本发明做出一些非本质的改进和调整进行具体实施，是非常容易做到的，因此，这样的改进与调整应仍属于本发明的保护范围。

[0017] 实施例1

[0018] 本实施例的航空发动机振动传感器双线校验检测系统，其结构如附图2所示，由校验检测主系统和校验检测振动系统自身误差的副系统构成，所述校验检测主系统包括PC机、SC-200控制器、功率放大器、励磁电源、D-10A的标准振动台振动台、被测振动传感器、振动测量仪、一号数字显示器和一号压电加速度计，所述PC机控制信号输出端与SC-200控制器信号输入端连接，所述功率放大器的输入端分别与SC-200控制器的驱动控制信号输出端和励磁电源输出端连接，其电源输出端与振动台驱动电机连接，所述一号压电加速度计的传感端与振动台作用连接，输出端与控制器的反馈信号输入端连接，所述被测振动传感器的传感端与振动台作用连接，输出端与振动测量仪输入端连接，所述振动测量仪输出端与一号数字显示器输入端连接；检测振动系统自身误差的副系统由二号压电加速度计、电荷放大器和二号数字显示器构成，第二压电加速度计的传感端与第一压电加速度计背靠背连接，电荷放大器的输入端与二号压电加速度计输出端连接，其输出端与二号数字显示器输入端连接。

[0019] 本实施例的航空发动机振动传感器双线校验检测系统的操作过程如下：通过PC机创建一个振动传感器振动试验，将在PC机上创建的振动试验的振动信号输入到控制器，由控制器将振动试验信息生成为振动台驱动控制信号，驱动控制信号经功率放大器放大处理后输出控制振动台振动的电压信号，电源经功率放大器滤波处理后驱动振动台振动，一号压电加速度计将振动台的振动信号转换为电信号反馈到控制器，与创建的振动试验信息进行比较并调整为一致，被测振动传感器将检测到的振动台振动信号转换为电信号输入到振动测量仪，由振动测量仪转换为数字信号输入到一号数字显示器显示，通过另外设置的二号压电加速度计将振动台振动信号转换为电信号，并将电信号输入到电荷放大器，经电信号放大后输入到二号数字显示器显示振动系统的系统误差，被测振动传感器的测定值为一号数字显示器显示值去除二号数字显示器显示值后的数值，将被测振动传感器的测定值与试验创建的振动台振动值进行比较校验，变差在规定范围满足要求，否则不符合要求。

Claims

1. 一种航空发动机振动传感器双线校验检测方法，通过计算机创建一个振动传感器振动试验，将在计算机上创建的振动试验的振动信号输入到控制器，由控制器将振动试验信号生成为振动台驱动控制信号，驱动控制信号经功率放大器放大处理后输出控制振动台振动的电压信号，电源经功率放大器滤波处理后驱动振动台振动，一号压电加速度计将振动台的振动信号转换为电信号反馈到控制器，与创建的振动试验信号进行比较并调整为一致，被测振动传感器将检测到的振动台振动信号转换为电信号输入到振动测量仪，由振动测量仪转换为数字信号输入到一号数字显示器显示，其特征在于，通过另外设置的二号压电加速度计将振动台振动信号转换为电信号，并将电信号输入到电荷放大器，经电信号放大后输入到二号数字显示器显示振动系统的系统误差，以一号数字显示器显示值剔除二号数字显示器显示值后的数值作为被测振动传感器的测定值，将被测振动传感器的测定值与试验创建的振动台振动值进行比较，变差在规定范围满足要求，否则不符合要求予以剔除。

2.实施权利要求1所述航空发动机振动传感器双线校验检测方法的检测系统，包括计算机、控制器、功率放大器、电源、振动台、振动测量仪、一号数字显示器和一号压电加速度计，计算机控制信号输出端与控制器信号输入端连接，所述功率放大器的输入端分别与控制器的驱动控制信号输出端和电源输出端连接，其电源输出端与振动台驱动电机连接，所述一号压电加速度计的传感端与振动台作用连接，输出端与控制器的反馈信号输入端连接，所述振动测量仪输入端连接传感端与振动台作用连接的被测振动传感器的输出端，其输出端与一号数字显示器输入端连接，构成被测振动传感器校验检测主系统，其特征在于还设置有一个校验检测振动系统自身误差的副系统，由二号压电加速度计、电荷放大器和二号数字显示器构成，第二压电加速度计的传感端与振动台作用连接，电荷放大器的输入端与二号压电加速度计输出端连接，输出端与二号数字显示器输入端连接。

3.根据权利要求2所述的航空发动机振动传感器双线校验检测系统，其特征在于所述控制器选用型号为SC-2000的控制器。

4.根据权利要求2所述的航空发动机振动传感器双线校验检测系统，其特征在于所述一号数字显示器和二号数字显示器均为数字表头。

5.根据权利要求4所述的航空发动机振动传感器双线校验检测系统，其特征在于所述的数字表头为数字繁用表头。

6.根据权利要求2所述的航空发动机振动传感器双线校验检测系统，其特征在于所述振动台选用型号为D-10A的标准振动台。

7.根据权利要求2所述的航空发动机振动传感器双线校验检测系统，其特征在于所述电源为励磁电源。