CN103292834B - 航空燃油液面射流传感器测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种航空燃油液面射流传感器测试系统，包括测试台，测试台台体内安装有控制系统和燃油测试系统，燃油测试系统包括收油池和气动部分，收油池的内侧壁上设置有射流喷嘴接头、接收喷嘴接头和截断喷嘴接头，射流喷嘴接头的入口管路上设置有涡轮流量传感器和射流喷嘴压力变送器，接收喷嘴接头的出口管路上设置有接收喷嘴压力变送器，涡轮流量传感器与控制系统PLC脉冲输入接口连接，射流喷嘴压力变送器和接收喷嘴压力变送器均与控制系统PLC连接，截断喷嘴接头的入口管路上设置有与控制系统PLC连接的截断喷嘴电磁阀。本发明可以连接两端口或三端口的液面射流传感器，并对两端口或三端口的液面射流传感器进行压力、流量等性能测试。

Description

航空燃油液面射流传感器测试系统

技术领域

本发明涉及的是一种测试系统，具体涉及一种航空燃油附件测试系统。

背景技术

液面射流传感器是航空燃油系统的一种重要附件，其功能是有压油通过液面射流传感器时，从发射端喷出，由于射流在空气和油液中阻尼不同，使感受端感受压力不同。液面射流传感器露出液面，射流在空气中的阻尼小，感受端感受压力大；液面射流传感器进入液面内，射流在油液中的阻尼大，感受端感受压力小。当与输油阀联合工作时，可根据感受端感受压力的大小，打开或关闭输油阀，实现输油或不输油。

在飞机的日常维修中，燃油附件修理或更换新品后，按要求应进行性能检测，性能合格后方可装机使用。由于使用单位没有与之相配套的测试设备，制约了飞机的修理工作。

发明内容

本发明的目的在于针对现有液面传感器在日常维修过程中存在的上述问题，提供了一种航空燃油液面射流传感器测试系统，用于对液面射流传感器进行性能测试，便于飞机的日常维修。

本发明的技术方案为：一种航空燃油液面射流传感器测试系统，该系统包括测试台，测试台台体内安装有控制系统和燃油测试系统，控制系统包括平板工控机、变频器和与平板工控机进行通信的PLC；测试台下部的台体内安装有油箱和与油箱连接的隔爆燃油泵组，PLC通过变频器与隔爆燃油泵组的变频电机电连接，燃油测试系统通过输油管路与隔爆燃油泵组连接；燃油测试系统包括收油池和气动部分，收油池的内侧壁上设置有射流喷嘴接头、接收喷嘴接头和截断喷嘴接头，射流喷嘴接头的入口管路上设置有涡轮流量传感器、射流喷嘴压力变送器和射流喷嘴压力表，涡轮流量传感器与PLC脉冲输入接口连接，射流喷嘴压力变送器通过A/D转换模块与PLC连接，接收喷嘴接头的出口管路上设置有接收喷嘴压力表和接收喷嘴压力变送器，接收喷嘴压力变送器通过A/D转换模块与PLC连接，截断喷嘴接头的入口管路上设置有与PLC连接的截断喷嘴电磁阀。

优选的是，接收喷嘴接头的出口管路上还设置有接收喷嘴蓄压器。

优选的是，气动部分包括与气源连接的充气接头、减压器Ⅰ、减压器Ⅱ和沉浮作动筒，沉浮作动筒与减压器Ⅱ之间连接有控制沉浮作动筒动作的电磁阀，沉浮作动筒的活塞杆上设置有用于固定被测液面射流传感器的夹具。

优选的是，充气接头的出气管路上设置有气滤和气源压力表。

优选的是，沉浮作动筒的进气管路上设置有沉浮作动筒工作腔压力表，沉浮作动筒的放下腔导管与设置在收油池内侧壁上的液面射流传感器下沉接头相连，沉浮作动筒的收上腔导管与设置在收油池内侧壁上的液面射流传感器上浮接头相连。

优选的是，燃油测试系统还包括用于放置收油池的集油池，集油池的底部设置有漏油口，漏油口通过回油管路与油箱连接，连接漏油口与油箱的回油管路上设置有回油球阀。

优选的是，隔爆燃油泵组的出口管路上设置有蓄能器和油泵出口压力表；隔爆燃油泵组的进口管路和出口管路上均设置有油滤。

优选的是，油箱与隔爆燃油泵组的出口管路之间连接有安全阀。

优选的是，油箱与隔爆燃油泵组的出口油滤之间连接有伺服调节阀。

优选的是，测试台的上部台体表面设置有操纵面板，平板工控机、射流喷嘴压力表和接收喷嘴压力表均安装在操纵面板上，操纵面板上还设置有油泵出口压力表、气源压力表和沉浮作动筒工作腔压力表。

本发明的有益效果为：本发明收油池的内侧壁上设置有射流喷嘴接头、接收喷嘴接头和截断喷嘴接头，可以连接两端口或三端口的液面射流传感器，并对两端口或三端口的液面射流传感器进行压力、流量等性能测试；本发明通过PLC采集涡轮流量传感器的流量信号和射流喷嘴压力变送器的压力信号作为被测液面射流传感器的初始条件，液面射流传感器射流喷嘴的流量与压力相互耦合，PLC运用解耦算法对压力和流量进行解耦后，通过变频器控制隔爆燃油泵组的变频电机转速，并控制伺服调节阀的开度，使被测液面射流传感器射流喷嘴的流量与压力快速满足产品规定的测试条件，并保证精度，再通过PLC采集接收喷嘴压力变送器的压力信号，与射流喷嘴压力变送器的压力信号对比，判断被测液面射流传感器的性能。测试过程和测试结果显示在平板工控机上，并可打印输出。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的管路原理图。

图2为本发明具体实施方式的控制系统框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式：如图1所示，一种航空燃油液面射流传感器测试系统，该系统包括测试台，测试台台体内安装有控制系统和燃油测试系统，控制系统包括平板工控机、变频器和与平板工控机进行通信的PLC；测试台下部的台体内安装有油箱19和与油箱19连接的隔爆燃油泵组3，PLC通过变频器与隔爆燃油泵组3的变频电机电连接，燃油测试系统通过输油管路与隔爆燃油泵组3连接；燃油测试系统包括收油池35和气动部分，收油池35的内侧壁上设置有射流喷嘴接头23、接收喷嘴接头24和截断喷嘴接头25，射流喷嘴接头23的入口管路上设置有涡轮流量传感器10、射流喷嘴压力变送器11和射流喷嘴压力表12，涡轮流量传感器10与PLC的脉冲输入接口连接，射流喷嘴压力变送器11通过A/D转换模块与PLC连接，接收喷嘴接头24的出口管路上设置有接收喷嘴压力表14和接收喷嘴压力变送器15，接收喷嘴压力变送器15通过A/D转换模块与PLC连接，截断喷嘴接头25的入口管路上设置有与PLC连接的截断喷嘴电磁阀9。

上述接收喷嘴接头24的出口管路上还设置有接收喷嘴蓄压器33，以减少接受喷嘴出口的压力脉动。

气动部分包括与气源连接的充气接头26、减压器Ⅰ28、减压器Ⅱ29和沉浮作动筒32，沉浮作动筒32与减压器Ⅱ29之间连接有控制沉浮作动筒32动作的电磁阀31，沉浮作动筒32的活塞杆上设置有用于固定被测液面射流传感器13的夹具。

充气接头26的出气管路上设置有气滤34和气源压力表27。

沉浮作动筒32的进气管路上设置有沉浮作动筒工作腔压力表30，用以指示沉浮作动筒32工作腔的压力。连接被测液面射流传感器时，沉浮作动筒32的放下腔导管与设置在收油池35内侧壁上的液面射流传感器下沉接头相连，沉浮作动筒32的收上腔导管与设置在收油池35内侧壁上的液面射流传感器上浮接头相连。

燃油测试系统还包括用于放置收油池35的集油池16，集油池16的底部设置有漏油口，漏油口通过回油管路与油箱19连接，连接漏油口与油箱19的回油管路上设置有回油球阀17，当需要放掉集油池16中的燃油时，打开回油球阀17，燃油即可由集油池17进入油箱19中。

隔爆燃油泵组3的出口管路上设置有蓄能器5和油泵出口压力表6，蓄能器5能够减少油泵出口的压力脉动，油泵出口压力表6用于显示隔爆燃油泵组3出口管路中油液的压力值。

隔爆燃油泵组3的进口管路和出口管路上均设置有油滤，其中进口油滤1用于保护油泵，出口油滤7采用精密油滤，用于保护燃油测试系统。

隔爆燃油泵组3的进口管路上还设置有进油开关2。

为了防止测试过程中隔爆燃油泵组3出口管路中燃油的压力过大，油箱19与隔爆燃油泵组3的出口管路之间连接有安全阀4。

油箱19与出口油滤7的出口管路之间连接有伺服调节阀8，由PLC通过D/A转换模块控制开度，用于调节测试时液面射流传感器射流喷嘴的流量与压力。

油箱19内还设置有液位计21和油滤18，其中，液位计21用来测量油箱19内燃油的液位，油滤18用来清洁流回油箱19内的燃油。

测试台的上部台体表面设置有操纵面板，平板工控机、射流喷嘴压力表12和接收喷嘴压力表14均安装在操纵面板上，操纵面板上还设置有油泵出口压力表6、气源压力表27和沉浮作动筒工作腔压力表30。

操纵面板上还安装有与PLC电连接的指示灯、按钮/指示灯和开关。

上述指示灯包括电源指示灯、自动指示灯和变频器报警指示灯。

上述按钮/指示灯包括油泵启/停按钮/指示灯、开始测试按钮/指示灯和停止测试按钮/指示灯。

上述开关包括系统上电开关和手动/自动开关。

测试被测液面射流传感器时，由通过PLC采集涡轮流量传感器的流量信号和射流喷嘴压力变送器11的压力信号作为被测液面射流传感器13的初始条件，液面射流传感器射流喷嘴的流量与压力相互耦合，PLC运用解耦算法对压力和流量进行解耦后，通过变频器控制隔爆燃油泵组的变频电机转速，并控制伺服调节阀的开度，使被测液面射流传感器射流喷嘴的流量与压力快速满足产品规定的测试条件，并保证精度，再通过PLC采集接收喷嘴压力变送器15的压力信号，与射流喷嘴压力变送器11的压力信号对比，判断被测液面射流传感器13的性能。测试过程和测试结果显示在平板工控机上，并可打印输出。

工作原理：

（一）两端口液面射流传感器的测试：将被测液面射流传感器13的射流接头与收油池35内侧壁上的射流喷嘴接头23连接，将被测液面射流传感器13的接收接头与收油池35内侧壁上的接收喷嘴接头24连接。测试时，PLC控制关闭截断喷嘴电磁阀9，关闭电磁阀31，气源中的气体由充气接头26进入输气管路，经减压器Ⅰ28、减压器Ⅱ29减压后，流向沉浮作动筒32，控制沉浮作动筒32活塞杆缩进，使被测液面射流传感器13不没入收油池35内，首先进行空气中的测试。PLC通过变频器控制隔爆燃油泵组3变频电机的转速调节油泵的输出，并控制伺服调节阀8的开度，以使被测液面射流传感器13射流喷嘴的流量和压力达到测试要求。压力油液经出口油滤7、涡轮流量传感器10，流向射流喷嘴压力变送器11、射流喷嘴压力表12，由被测液面射流传感器13的射流喷嘴射向被测液面射流传感器13的接收喷嘴，由液面射流接收喷嘴压力变送器15测量被测液面射流传感器13的接收端压力。完成空气中的测试之后，PLC控制电磁阀31打开，此时沉浮作动筒32的活塞杆伸出，使被测液面射流传感器13没入收油池35内，进行燃油中的测试。PLC通过变频器控制隔爆燃油泵组3变频电机的转速调节油泵的输出，并控制伺服调节阀8的开度，以使被测液面射流传感器13射流喷嘴的流量和压力达到测试要求，由液面射流接收喷嘴压力变送器15测量被测液面射流传感器13的接收端压力。测试完成之后，PLC关闭电磁阀31，控制沉浮作动筒32活塞杆缩进，使被测液面射流传感器13离开收油池35，然后停止测试。

（二）三端口液面射流传感器的测试：将被测液面射流传感器13的射流接头与收油池35内侧壁上的射流喷嘴接头23连接，将被测液面射流传感器13的接收接头与收油池35内侧壁上的接收喷嘴接头24连接，将被测液面射流传感器13的截断接头与收油池35内侧壁上的截断喷嘴接头25连接。测试时，PLC控制打开截断喷嘴电磁阀9，关闭电磁阀31，气源中的气体由充气接头26进入输气管路，经减压器Ⅰ28、减压器Ⅱ29减压后，流向沉浮作动筒32，控制沉浮作动筒32活塞杆缩进，使被测液面射流传感器13不没入收油池35内，首先进行空气中的测试。PLC通过变频器控制隔爆燃油泵组3变频电机的转速调节油泵的输出，并控制伺服调节阀8的开度，以使被测液面射流传感器13射流喷嘴的流量和压力达到测试要求。压力油液经出口油滤7，分为两路：一路经涡轮流量传感器10，流向射流喷嘴压力变送器11、射流喷嘴压力表12，由被测液面射流传感器13的射流喷嘴射向被测液面射流传感器13的接收喷嘴，由液面射流接收喷嘴压力变送器15测量被测液面射流传感器13的接收端压力；另一路经截断喷嘴电磁阀9，由被测液面射流传感器13的截断喷嘴喷出，截断被测液面射流传感器13的射流喷嘴射向被测液面射流传感器13的接收喷嘴的射流。完成空气中的测试之后，PLC控制电磁阀31打开，此时沉浮作动筒32的活塞杆伸出，使被测液面射流传感器13没入收油池35内，进行燃油中的测试。PLC通过变频器控制隔爆燃油泵组3变频电机的转速调节油泵的输出，并控制伺服调节阀8的开度，以使被测液面射流传感器13射流喷嘴的流量和压力达到测试要求，由液面射流接收喷嘴压力变送器15测量被测液面射流传感器13的接收端压力。测试完成之后，PLC关闭电磁阀31，控制沉浮作动筒32活塞杆缩进，使被测液面射流传感器13离开收油池35，然后停止测试。

Claims (9)

1.一种航空燃油液面射流传感器测试系统，其特征在于：该系统包括测试台，测试台台体内安装有控制系统和燃油测试系统，控制系统包括平板工控机、变频器和与平板工控机进行通信的PLC；测试台下部的台体内安装有油箱（19）和与油箱（19）连接的隔爆燃油泵组（3），PLC通过变频器与隔爆燃油泵组（3）的变频电机电连接，燃油测试系统通过输油管路与隔爆燃油泵组（3）连接；燃油测试系统包括收油池（35）和气动部分，收油池（35）的内侧壁上设置有射流喷嘴接头（23）、接收喷嘴接头（24）和截断喷嘴接头（25），射流喷嘴接头（23）的入口管路上设置有涡轮流量传感器（10）、射流喷嘴压力变送器（11）和射流喷嘴压力表（12），涡轮流量传感器（10）和射流喷嘴压力变送器（11）均通过A/D转换模块与PLC连接，接收喷嘴接头（24）的出口管路上设置有接收喷嘴压力表（14）和接收喷嘴压力变送器（15），接收喷嘴压力变送器（15）通过A/D转换模块与PLC连接，截断喷嘴接头（25）的入口管路上设置有与PLC连接的截断喷嘴电磁阀（9）；气动部分包括与气源连接的充气接头（26）、减压器Ⅰ（28）、减压器Ⅱ（29）和沉浮作动筒（32），沉浮作动筒（32）与减压器Ⅱ（29）之间连接有控制沉浮作动筒（32）动作的电磁阀（31），沉浮作动筒（32）的活塞杆上设置有用于固定被测液面射流传感器（13）的夹具。

2.如权利要求1所述的航空燃油液面射流传感器测试系统，其特征在于：接收喷嘴接头（24）的出口管路上还设置有接收喷嘴蓄压器（33）。

3.如权利要求1所述的航空燃油液面射流传感器测试系统，其特征在于：充气接头（26）的出气管路上设置有气滤（34）和气源压力表（27）。

4.如权利要求1所述的航空燃油液面射流传感器测试系统，其特征在于：沉浮作动筒（32）的进气管路上设置有沉浮作动筒工作腔压力表（30），沉浮作动筒（32）的放下腔导管与设置在收油池（35）内侧壁上的液面射流传感器下沉接头相连，沉浮作动筒（32）的收上腔导管与设置在收油池（35）内侧壁上的液面射流传感器上浮接头相连。

5.如权利要求1所述的航空燃油液面射流传感器测试系统，其特征在于：燃油测试系统还包括用于放置收油池（35）的集油池（16），集油池（16）的底部设置有漏油口，漏油口通过回油管路与油箱（19）连接，连接漏油口与油箱（19）的回油管路上设置有回油球阀（17）。

6.如权利要求1所述的航空燃油液面射流传感器测试系统，其特征在于：隔爆燃油泵组（3）的出口管路上设置有蓄能器（5）和油泵出口压力表（6）；隔爆燃油泵组（3）的进口管路和出口管路上均设置有油滤。

7.如权利要求1所述的航空燃油液面射流传感器测试系统，其特征在于：油箱（19）与隔爆燃油泵组（3）的出口管路之间连接有安全阀（4）。

8.如权利要求1所述的航空燃油液面射流传感器测试系统，其特征在于：油箱（19）与出口油滤（7）的出口管路之间连接有伺服调节阀（8）。

9.如权利要求1所述的航空燃油液面射流传感器测试系统，其特征在于：测试台的上部台体表面设置有操纵面板，平板工控机、射流喷嘴压力表（12）和接收喷嘴压力表（14）均安装在操纵面板上，操纵面板上还设置有油泵出口压力表（6）、气源压力表（27）和沉浮作动筒工作腔压力表（30）。

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