CN103424231B - 漏气量试验台及利用其进行检测的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测装置，具体公开了一种漏气量试验台及利用其进行检测的方法，该漏气量试验台包括气密舱、连接设置于气密舱下方的无缝钢管、分别与气密舱及无缝钢管连通设置的压差传感器，以及与无缝钢管连接设置的一真空泵；所述气密舱与无缝钢管上均安装有一高度表，所述气密舱上设有用于安装一座舱压力排气活门的安装孔，无缝钢管通过该座舱压力排气活门与气密舱连通设置；所述气密舱通过两管道分别与压缩空气及大气连通设置，该两管道上均分别设置有流量传感器及第一控制阀门和第二控制阀门。本发明的漏气量试验台体积小巧，操作更加简单方便，且测量结果不受环境影响，其可以方便的对座舱压力控制器和座舱排气活门进行校验和维护。

Description

漏气量试验台及利用其进行检测的方法

技术领域

本发明涉一种机舱密封性能试验装置，尤其涉及一种机舱漏气量试验装置及利用其进行检测的方法。

背景技术

飞机座舱压力控制系统是为了克服飞机在高空飞行时环境对人体和设备的不利影响，保证舱内人员及设备的安全和可靠的必要设备。飞机座舱压力控制系统是飞机环境控制中的重要组成部分，它主要控制与调节座舱中的压力参数，使其按照压力制度要求调节座舱压力，保证飞机在不同的飞行高度上都能满足人体生理机能，同时也要保证飞机机身结构的完好。

座舱压力控制系统的功能实现就是利用座舱压力控制器来调节座舱排气活门的开启度，从而改变座舱的排气量，通过排气量的改变来实现对座舱压力和压力变化速度的控制，使其符合座舱压力制度。随着对飞机安全性舒适性的要求越来越高，同时控制技术也不断发展，这样对压力控制系统各个组件的控制精确性与使用安全性的要求也越来越高，因此有必要提供一种实验装置，以对座舱压力控制器和座舱排气活门进行校验和维护。

原有的漏气量试验装置由于设计年代久远，所选用的器件老旧，对于损坏部件难以更换维修。其次，原有的设计较为笨重，元器件繁多，不仅增加了装置的体积，还加了装配工艺难度。再者，原有的漏气量试验装置的控制阀门多且控制繁琐，对装配工艺要求较高。因此，对于漏气量试验台装置的更新换代迫在眉睫。

发明内容

本发明的一目的在于，提出一种漏气量试验台，其体积小巧，操作更加简单方便，且测量结果不受环境影响；

本发明的另一目的在于，提出一种利用上述漏气量试验台进行检测的方法，其可以方便的对座舱压力控制器和座舱排气活门进行校验和维护。

为实现上述目的，本发明提供了一种漏气量试验台，其包括：气密舱、连接设置于气密舱下方的无缝钢管、分别与气密舱及无缝钢管连通设置的压差传感器，以及与无缝钢管连接设置的一真空泵；所述气密舱与无缝钢管上均安装有一高度表，所述气密舱上设有用于安装一座舱压力排气活门的安装孔，无缝钢管通过该座舱压力排气活门与气密舱连通设置；所述气密舱通过两管道分别与压缩空气及大气连通设置，该两管道上均分别设置有流量传感器及第一控制阀门和第二控制阀门。

使用时，所述座舱压力排气活门通过安装孔安装于气密舱上，该座舱压力排气活门还与一座舱压力控制器连接设置，该座舱压力控制器还分别与气密舱及无缝钢管连通设置。

具体的，所述无缝钢管通过一真空管与真空泵连接设置，该真空管上设有一第一阀门，该第一阀门与所述无缝钢管之间的真空管上还设有一第二阀门。

选择性的，所述流量传感器可以采用空气质量流量传感器。

本发明中，所述气密舱与压缩空气之间的管道为压缩空气管，该压缩空气管上设有所述第一控制阀门，该第一控制阀门与气密舱之间的压缩空气管上设有一第一空气质量流量传感器。

所述气密舱与大气之间的管道为大气管，该大气管上设有所述第二控制阀门，该第二控制阀门与气密舱之间的大气管上设有一第二空气质量流量传感器。

进一步地，本发明还提供了一种利用上述漏气量试验台进行检测的方法，其包括：

将座舱压力排气活门和/或座舱压力控制器连接至漏气量试验台上；

启动真空泵，待无缝钢管上的高度表有变化时，通过所述第一控制阀门或第二控制阀门控制进入气密舱的空气流量，并通过流量传感器显示流量；

流量传感器显示的流量，以及压差传感器所显示的压力应符合座舱压力排气活门飞行手册及座舱压力控制器飞行手册。

具体的，当对座舱压力控制器余压性能进行检测时，将座舱压力排气活门和座舱压力控制器连接至漏气量试验台上，将座舱压力控制器气密开始设置在101kpa，余压设置在19.6kpa；打开真空泵向无缝钢管抽空气，待无缝钢管处的高度表有变化时，打开压缩空气管上的所述第一控制阀门向气密舱通压缩空气；通过控制真空泵的第一阀门开合大小控制无缝钢管上高度表为2500米，通过控制压缩空气管上的所述第一控制阀门开合大小，控制进气流量为38.5Nm³/H-770Nm³/H范围内，此时压差传感器显示压差应为19.6±3.3kpa。

再者，当对座舱压力控制器余压性能进行检测时，将座舱压力排气活门和座舱压力控制器连接至漏气量试验台上，将座舱压力控制器气密开始设置在101kpa，余压设置在29.3kpa；打开真空泵向无缝钢管抽空气，待无缝钢管处的高度表有变化时，打开压缩空气管上的所述第一控制阀门向气密舱通压缩空气；通过控制真空泵的第一阀门开合大小控制无缝钢管上高度表为9000米，通过控制压缩空气管上的所述第一控制阀门开合大小，控制进气流量为38.5Nm³/H-616Nm³/H范围内，此时压差传感器显示压差应为29.3±2kpa。

此外，当对座舱压力控制器减压性能进行检测时，将座舱压力排气活门和座舱压力控制器连接至漏气量试验台上，将座舱压力控制器气密开始设置在101kpa；打开真空泵向无缝钢管抽空气，待无缝钢管处的高度表有变化时，打开压缩空气管上的所述第一控制阀门向气密舱通压缩空气；通过控制真空泵的第一阀门开合大小控制无缝钢管上高度表为8000米，通过控制压缩空气管上的所述第一控制阀门开合大小，控制进气流量为770Nm³/H，此时压差传感器显示压差应为67pa至667pa；

当对座舱压力排气活门漏气量进行检测时，将座舱压力排气活门连接至漏气量试验台上，打开真空泵，待压差传感器显示压差为23kpa时，打开大气管上的所述第二控制阀门向气密舱通空气，观察第二空气质量流量传感器上的流量应该小于38.5Nm³/H；

当对座舱压力排气活门余压限制器工作进行检测时，将座舱压力排气活门连接至漏气量试验台上，打开真空泵向无缝钢管抽空气，待无缝钢管处的高度表有变化时，打开大气管上的所述第二控制阀门向气密舱通空气，这时通过控制压缩空气管上的所述第一控制阀门开合大小控制无缝钢管处高度表显示为5000米，通过大气管上的所述第二控制阀门的流量应大于38.5Nm³/H，压差传感器显示压差应为44±2kpa。

本发明的漏气量试验台及利用其进行检测的方法，其取消了原有的大气舱，体积相对原有设计减少1/3；再者，其管路设计较为简单，且数字化程度高，测量结果不受环境影响，在同等条件下模拟高度提高了1km；其可以模拟各种高空环境，根据飞行维护手册测试通过座舱排气活门的空气流量、余压、气密压力及减压速率等参数，方便的对座舱压力控制器及座舱排气活门进行校验和维护，保证飞机在不同的飞行高度上都能满足人体生理机能，同时也能保证飞机机身结构的完好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的漏气量试验台一种具体实施例在使用时的连接关系示意图；

图2为图1中大气舱10与气密舱10的安装结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、2所示，本发明提供一种漏气量试验台，其包括：气密舱10、连接设置于气密舱10下方的无缝钢管20、分别与气密舱10及无缝钢管20连通设置的压差传感器30，以及与无缝钢管20连接设置的一真空泵(未图示)；所述气密舱10与无缝钢管20上均安装有一高度表，所述气密舱10上设有用于安装一座舱压力排气活门40的安装孔(未图示)，无缝钢管20通过该座舱压力排气活门40与气密舱10连通设置；所述气密舱10通过两管道11、12分别与压缩空气及大气连通设置，该两管道11、12上均分别设置有流量传感器及第一控制阀门112和第二控制阀门122。本发明的漏气量试验台，其可以模拟各种高空环境，根据飞行维护手册测试通过座舱压力排气活门40的空气流量、余压、气密压力、减压速率等参数，以便于对座舱压力排气活门40及座舱压力控制器50的校验和维护。

特别的，本发明取消了原有的大气舱，采用无缝钢管20集成大气舱的功能。该无缝钢管是一种经济断面钢材，其具有中空截面，与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻；同时，采用无缝钢管还可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时。大气舱主要作用为模拟大气压，它通过真空泵抽真空获得负压，实际使用中我们发现采用铝件大气舱使用效果不明显，占用体积大，且增加了装配次数。因此本发明中大胆的取消了大气舱，将原有的大气舱功能集成到无缝钢管20当中。实际实验中我们发现，在同样的实验条件下，本发明采用无缝钢管20集成大气舱的设计能够获得更高的真空度，这就意味着我们可以提供更高的高度模拟，在同等条件下大约能提高模拟高度1km。作为本发明的一种选择性实施例，也可以使用软管集成大气舱，软管具有柔韧性，可以方便的进行装配，不需要同轴度安装，但是对于软管材料需要做实验，因为软管中是负压，受大气压影响如果软管硬度不够会将软管吸扁。因此发明可以选择波纹管或钢丝软管来替代无缝钢管集成大气舱。

本发明中，所述气密舱10与无缝钢管20上分别安装有一高度表13、21，该高度表13、21可以分别通过一管子插设于气密舱10及无缝钢管20中。进一步地，所述无缝钢管20通过一真空管22与真空泵连接设置，该真空管22上设有一第一阀门23，该第一阀门23与无缝钢管20之间的真空管22上还设有一第二阀门24。该真空泵用于给无缝钢管20提供负压用来模拟各种飞行高度。所述第一阀门23可以采用真空蝶阀，其可以作为气体介质调节流量或进行切断操作。所述第二阀门24为一安全阀，其启闭件受外力作用下处于常闭状态，当真空管22内的介质压力升高，超过规定值时自动开启泄压，通过向外排放介质来防止真空管22内介质压力超过规定数值。

本发明中采用压差传感器30测量气密舱10与无缝钢管20之间的气压差。该压差传感器30相较于传统的水银压差计具有数字化程度较高的优点。再者，该压差传感器30显示单位为国际单位kpa，而传统的测量装置的结果显示单位为mmHg，最终结果还需要再进行一次单位转换。

本发明中，所述流量传感器可以采用空气质量流量传感器，该空气质量流量传感器是通过分子质量来计算空气的流量，是新一代测量设备，其测量结果不会受到温度、压力等环境因素的影响，因此测量精度较高，且测量范围较宽。再者，该空气质量流量传感器显示单位为国际单位Nm³/H，而传统的测量装置的结果显示单位均为kg/h，最终结果还需要再进行一次单位转换。当然，作为本发明的其他选择性实施例，还可以采用价格比空气质量流量传感器便宜的涡轮流量传感器代替，但是选用涡轮流量传感器时需要设置环境温度以及使用的压力。具体的，所述气密舱10与压缩空气之间的管道11为压缩空气管，该压缩空气管上设有第一控制阀门112，该第一控制阀门112与气密舱10之间的压缩空气管上设有一第一空气质量流量传感器114。所述气密舱10与大气之间的管道12为大气管，该大气管上设有第二控制阀门122，该第二控制阀门122与气密舱10之间的大气管上设有一第二空气质量流量传感器124。在具体使用中，所述压缩空气管外接部队的压缩空气管，大气管直接与空气相连通。所述第一空气质量流量传感器114与第二空气质量流量传感器124均用于测量座舱压力排气活门40的流量。具体的，所述第一空气质量流量传感器114直接安装于压缩空气管上，用于粗测流量，其测量的范围值较大；第二空气质量流量传感器124直接安装于大气管上，用于精测，其测量的范围值较小。

本发明在使用时，所述座舱压力排气活门40可以通过安装孔安装于气密舱10上，该座舱压力排气活门40在这里相当于一个阀门，无缝钢管20通过该座舱压力排气活门40与气密舱10连接。该座舱压力排气活门40还与一座舱压力控制器50连接设置，该座舱压力控制器50还分别与气密舱10及无缝钢管20连通设置。座舱压力排气活门40为一执行机构，可以通过座舱压力控制器50给定信号排除座舱多余空气。座舱压力控制器50是对运7、运8飞机座舱压力调节机构，其可以调节飞机内外压差，保护飞机不因内外压差过大而造成飞机结构上的破坏。在本发明具体实施例中，所述座舱压力排气活门40可以为型号为CTQ-19的座舱排气活门，座舱压力控制器50可以为型号为CTQ18的座舱压力控制器。当然，本发明的漏气量试验台还可以用于对型号为CTQ23等不同型号的座舱排气活门，以及型号为CTQ11、CTQ15等不同型号的座舱压力控制器进行校验和维护。

本发明的漏气量试验台当启动真空泵时，无缝钢管20处的高度表21高度开始增大。这时通过第一控制阀门112或第二控制阀门122控制进入气密舱10的空气流量，并通过流量传感器显示流量，该流量传感器所显示流量，以及压差传感器30所显示的压力均应符合“座舱排气活门”飞行手册，“座舱压力控制器”飞行手册。例如当飞行高度是8000米时候，通过座舱压力排气活门40的流量应该是50kg/h-800kg/h(38.5Nm³/H-616Nm³/h)，这时飞机内的余压应该是22.1±2kpa(166±15mmhg)，飞机座舱压力应在57.7kpa(433mmhg)。其具体操作如下：首先打开真空泵，使无缝钢管20处的高度表21有高度反应，然后打开压缩空气管上的第一控制阀门112，向无缝钢管20供气616Nm³/h，控制无缝钢管20处的高度表21的高度在8000米，这时观察压差传感器30应为22.1±2kpa(166±15mmhg)，这时完成一个校验。

进一步地，本发明还提供了一种利用上述漏气量试验台进行检测的方法，其包括：将座舱压力排气活门40和/或座舱压力控制器50连接至漏气量试验台上。启动真空泵，待无缝钢管20上的高度表21有变化时，通过第一控制阀门112或第二控制阀门122控制进入气密舱的空气流量，并通过流量传感器显示流量。流量传感器显示的流量，以及压差传感器30所显示的压力应符合座舱排气活门飞行手册及座舱压力控制器飞行手册。

作为本发明的第一种具体实施例，所述漏气量试验台可以对座舱压力控制器50余压性能进行检测，其可以采用以下两个操作：

A：当对座舱压力控制器50余压性能进行检测时，将座舱压力排气活门40和座舱压力控制器50连接至本发明的漏气量试验台上，即将一座舱压力排气活门40通过安装孔安装于气密舱10上，将座舱压力控制器50分别与气密舱10、无缝钢管20及座舱压力排气活门40进行连接。将座舱压力控制器50气密开始设置在101kpa，余压设置在19.6kpa；打开真空泵向无缝钢管20抽空气，待无缝钢管20处高度表21有变化时，打开压缩空气管上的第一控制阀门112向气密舱10通压缩空气；通过控制真空泵的第一阀门23开合大小控制无缝钢管20上高度表21为2500米，通过控制压缩空气管上的第一控制阀门112开合大小，控制进气流量为38.5Nm³/H-770Nm³/H范围内，此时压差传感器30显示压差应为19.6±3.3kpa。

B：将座舱压力排气活门40和座舱压力控制器50连接至该漏气量试验台上，将座舱压力控制器50气密开始设置在101kpa，余压设置在29.3kpa；打开真空泵向无缝钢管20抽空气，待无缝钢管20处的高度表21有变化时，打开压缩空气管上的第一控制阀门112向气密舱10通压缩空气；通过控制真空泵的第一阀门23开合大小控制无缝钢管20上高度表21显示为9000米，通过控制压缩空气管上的第一控制阀门112开合大小，控制进气流量为38.5Nm³/H-616Nm³/H范围内(通过第二空气质量流量传感器114显示)，此时压差传感器30显示压差应为29.3±2kpa。

作为本发明的第二种具体实施例，所述漏气量试验台可以对座舱压力控制器50减压性能进行检测。当对座舱压力控制器50减压性能进行检测时，将座舱压力排气活门40和座舱压力控制器50连接至漏气量试验台上，将座舱压力控制器50气密开始设置在101kpa；打开真空泵向无缝钢管20抽空气，待无缝钢管20处的高度表21有变化时，打开压缩空气管上的第一控制阀门112向气密舱10通压缩空气；通过控制真空泵的第一阀门23开合大小控制无缝钢管20上高度表21为8000米，通过控制压缩空气管上的第一控制阀门112开合大小，控制进气流量为770Nm³/H，此时压差传感器30显示压差应为67pa至667pa。

作为本发明的第三种具体实施例，本发明的漏气量试验台还可以对座舱压力排气活门40的漏气量进行检测。当对座舱压力排气活门40的漏气量进行检测时，首先将一座舱压力排气活门40连接至本发明的漏气量试验台上，打开真空泵，待压差传感器30上显示压差为23kpa时，打开大气管上的第二控制阀门122向气密舱10通空气，观察第二空气质量流量传感器124上的流量应该小于38.5Nm³/H。

作为本发明的另一种具体实施例，所述漏气量试验台可以对座舱压力排气活门40余压限制器工作进行检测。当对座舱压力排气活门40余压限制器工作进行检测时，将座舱压力排气活门40连接至漏气量试验台上，打开真空泵向无缝钢管20抽空气，待无缝钢管20处的高度表21有变化时，打开大气管上的第二控制阀门122向气密舱10通空气，这时通过控制压缩空气管上的第一控制阀门112开合大小控制无缝钢管20处高度表21显示为5000米，通过大气管上的第二控制阀门122的流量应大于38.5Nm³/H(通过第二空气质量流量传感器124显示)，压差传感器30显示压差应为44±2kpa。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种漏气量试验台，其特征在于，包括气密舱、连接设置于气密舱下方的无缝钢管、分别与气密舱及无缝钢管连通设置的压差传感器，以及与无缝钢管连接设置的一真空泵；所述气密舱与无缝钢管上均安装有一高度表，所述气密舱上设有用于安装一座舱压力排气活门的安装孔，无缝钢管通过该座舱压力排气活门与气密舱连通设置；所述气密舱通过两管道分别与压缩空气及大气连通设置，该两管道上均设置有流量传感器，该两管道上分别设置有第一控制阀门和第二控制阀门，所述座舱压力排气活门为一执行机构，用于通过座舱压力控制器给定信号排除气密舱多余空气。

2.如权利要求1所述的漏气量试验台，其特征在于，所述座舱压力排气活门通过安装孔安装于气密舱上，该座舱压力排气活门还与一座舱压力控制器连接设置，该座舱压力控制器还分别与气密舱及无缝钢管连通设置。

3.如权利要求1所述的漏气量试验台，其特征在于，所述无缝钢管通过一真空管与真空泵连接设置，该真空管上设有一第一阀门，该第一阀门与所述无缝钢管之间的真空管上还设有一第二阀门。

4.如权利要求1所述的漏气量试验台，其特征在于，所述流量传感器采用空气质量流量传感器。

5.如权利要求4所述的漏气量试验台，其特征在于，所述气密舱与压缩空气之间的管道为压缩空气管，该压缩空气管上设有所述第一控制阀门，该第一控制阀门与气密舱之间的压缩空气管上设有一第一空气质量流量传感器。

6.如权利要求5所述的漏气量试验台，其特征在于，所述气密舱与大气之间的管道为大气管，该大气管上设有所述第二控制阀门，该第二控制阀门与气密舱之间的大气管上设有一第二空气质量流量传感器。

7.一种利用如权利要求1-6任一项所述的漏气量试验台进行检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将座舱压力排气活门和/或座舱压力控制器连接至漏气量试验台上；

启动真空泵，待无缝钢管上的高度表有变化时，通过所述第一控制阀门或第二控制阀门控制进入气密舱的空气流量，并通过流量传感器显示流量；

流量传感器显示的流量，以及压差传感器所显示的压力应符合座舱压力排气活门飞行手册及座舱压力控制器飞行手册。

8.如权利要求7所述的利用漏气量试验台进行检测的方法，其特征在于，当对座舱压力控制器余压性能进行检测时，将座舱压力排气活门和座舱压力控制器连接至漏气量试验台上，将座舱压力控制器气密开始设置在101kpa，余压设置在19.6kpa；打开真空泵向无缝钢管抽空气，待无缝钢管处的高度表有变化时，打开压缩空气管上的所述第一控制阀门向气密舱通压缩空气；通过控制真空泵的第一阀门开合大小控制无缝钢管上高度表为2500米，通过控制压缩空气管上的所述第一控制阀门开合大小，控制进气流量为38.5Nm³/H-770Nm³/H范围内，此时压差传感器显示压差应为19.6±3.3kpa。

9.如权利要求7所述的利用漏气量试验台进行检测的方法，其特征在于，当对座舱压力控制器余压性能进行检测时，将座舱压力排气活门和座舱压力控制器连接至漏气量试验台上，将座舱压力控制器气密开始设置在101kpa，余压设置在29.3kpa；打开真空泵向无缝钢管抽空气，待无缝钢管处的高度表有变化时，打开压缩空气管上的所述第一控制阀门向气密舱通压缩空气；通过控制真空泵的第一阀门开合大小控制无缝钢管上高度表为9000米，通过控制压缩空气管上的所述第一控制阀门开合大小，控制进气流量为38.5Nm³/H-616Nm³/H范围内，此时压差传感器显示压差应为29.3±2kpa。

10.如权利要求7所述的利用漏气量试验台进行检测的方法，其特征在于，

当对座舱压力控制器减压性能进行检测时，将座舱压力排气活门和座舱压力控制器连接至漏气量试验台上，将座舱压力控制器气密开始设置在101kpa；打开真空泵向无缝钢管抽空气，待无缝钢管处的高度表有变化时，打开压缩空气管上的所述第一控制阀门向气密舱通压缩空气；通过控制真空泵的第一阀门开合大小控制无缝钢管上高度表为8000米，通过控制压缩空气管上的所述第一控制阀门开合大小，控制进气流量为770Nm³/H，此时压差传感器显示压差应为67pa至667pa；

当对座舱压力排气活门漏气量进行检测时，将座舱压力排气活门连接至漏气量试验台上，打开真空泵，待压差传感器显示压差为23kpa时，打开大气管上的所述第二控制阀门向气密舱通空气，观察第二空气质量流量传感器上的流量应该小于38.5Nm³/H；

当对座舱压力排气活门余压限制器工作进行检测时，将座舱压力排气活门连接至漏气量试验台上，打开真空泵向无缝钢管抽空气，待无缝钢管处的高度表有变化时，打开大气管上的所述第二控制阀门向气密舱通空气，这时通过控制压缩空气管上的所述第一控制阀门开合大小控制无缝钢管处高度表显示为5000米，通过大气管上的所述第二控制阀门的流量应大于38.5Nm³/H，压差传感器显示压差应为44±2kpa。