CN104154971B - 燃油测量系统自动化检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种燃油测量系统自动化检测设备，旨在提供一种测量及输出信号精确可靠，操作简便、通用性强，试验环境适应性广，能够自动调节油位升、降及速度的自动化加放油检测设备。本发明通过下述技术方案予以实现：测量控制台通过综合控制处理系统电连接被测信号器电路，并经被测信号器电路电连接被测信号器，油位测量单元通过通讯模块相连标准液位测量仪测量所在模拟油箱中的液位高度，并将测试数据实时反馈至综合控制处理系统对即时测试数据与预置油位高度值作比较，经油位控制单元控制继电器驱动模块，驱动加油电磁阀和放油电磁阀自动调节所对应模拟油箱中的油位升降及速度，将误差检测后的测试结果显示在控制显示台屏幕上。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于验证航空燃油测量系统的数据采集、处理及测量精度是否满足飞机系统技术指标要求，模拟航空燃油测量系统实际使用情况进行综合配套试验的自动化检测设备。
背景技术
目前对飞机燃油测量系统进行验证试验的加、放油系统检测设备，采用的测试方法是对电容式油量传感器或油位信号器采用人工加、放油，目测观察标尺确定油位的高低。这种方法的不足之处在于，人为因素影响较大，影响燃油测量控制系统测试精度，试验效率较低。特别是模拟高、低温环境加、放油试验，而且要求低温环境温度为-55℃，高温环境温度为70℃，燃油闪点为38℃，高温环境下，人工操作一直存在极大的安全隐患。新一代燃油测量系统功能强、测量精度要求高。为准确检测燃油测量系统的性能指标，减少系统误差和偶然误差，减少装机风险,提高产品系统质量和可靠性，保障新一代燃油测量系统的及后续生产的顺利进行，高性能的检测设备以成为急需。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种测量及输出信号精确可靠，操作简便、通用性强，试验环境适应性广，能够自动调节油位升、降及速度的自动化加放油检测设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种燃油测量系统自动化检测设备，包括通过测试电缆与加放油台架对应电缆插座连接的测量控制台，安装于加放油台架上的模拟油箱，装连于模拟油箱中的标准液位测量仪和被测信号器，其特征在于：测量控制台通过综合控制处理系统电连接被测信号器电路，并经被测信号器电路电连接被测信号器，油位控制单元、油位测量单元共路电连接综合控制处理系统，油位测量单元通过通讯模块相连标准液位测量仪测量所在模拟油箱中的液位高度，并将测试数据实时反馈至综合控制处理系统对即时测试数据与预置油位高度值作比较，经油位控制单元控制继电器驱动模块，驱动加油电磁阀和放油电磁阀自动调节所对应模拟油箱中的油位升降及速度，将误差检测后的测试结果显示在控制显示台屏幕上。
本发明相比现有技术具有如下有益效果：
本发明采用标准液位测量仪精确测量油位高度，即时传输给计算机，数字输出，其测量精度可达到0.5mm，分辨率优于0.01%FS，完全能满足现有油量测量系统产品最小误差±1mm的要求，且受温度影响小。
智能化程度高，操作简单，只需通过综合控制处理系统软件，在测量控制台界面中选择各预置方案，预置油位高度值，启动后，经计算机控制电路处理，即时定格自动调节油位升、降及速度，并根据所需时间作稳定停留，经综合控制处理系统对实测值与预置标准值作对比，即可完成电容式油量传感器或油位信号器的误差检测，并由计算机显示检测结果。有效地解决了实际工作中对单根、多根及全套油量传感器、传感信号器及油位信号器信号点油面的自动化控制。
通用性、移植性强，可根据所需检测的各型号燃油测量系统产品不同的长度，制作各尺寸、多根涵盖其产品基本高度的通用型模拟油箱。并可根据特殊产品的特殊形状（如杠杆式）、安装方式（如斜装、倒装、侧装、内置、外挂）等，订制专用模拟油箱、夹具，其加放油接口、固定方式与通用型模拟油箱一致，在需要时，替换加放油台架上的某个或多个通用型模拟油箱即可。
试验环境适应性广，可根据需要，选择宽温器件及材料，适应地域性极端气候温度，并能满足航空燃油测量系统模拟高、低温环境加、放油工作中，试验人员与试验环境安全隔离后的控制及检测。
附图说明
图1是本发明自动化加放油检测电检测装置构造原理框图。
图2是图1加放油台架的结构原理示意图。
图中：1.油泵，2.采样口，3.过滤器，4.主输油管路，5.模拟油箱输入端，6. 加油电磁阀 7.模拟油箱，8.被测信号器，9.标准液位测量仪，10.放油电磁阀，11.模拟油箱输出端，12.贮油箱 13.泄压阀，14.主回油管路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
参阅图1。在以下描述的实施例中，自动化加放油检测电检测装置，主要包括加放油台架和测量控制台，测量控制台通过专用测试电缆，与加放油台架上对应的电缆插座连接。测量控制台包括分别交联于综合控制处理系统（主要指工业控制计算机）的油位测量单元、油位控制单元、故障自诊断系统和电源控制单元。加放油台架含有控制燃油流量大小关闭燃油流量的加油电磁阀6和放油电磁阀10、标准液位测量仪9和被测信号器8。油位控制单元通过继电器驱动模块相连加油电磁阀6和放油电磁阀10。标准液位测量仪9通过通讯模块电连接油位测量单元，通过通信模块与油位测量单元通讯。被测信号器8通过测试电缆连接综合控制处理系统。电源控制单元为整个测量控制台、油泵1、标准液位测量仪9、被测信号器8、加油电磁阀6及放油电磁阀10提供所需的各种电源。根据被测信号器8的安装方式、形状及有效长度，将被测信号器8可靠安装于同样方式、形状并装有符合量程的标准液位测量仪9的模拟油箱7中。
上电后，故障自诊断系统首先对全系统进行自检，自检通过后，正常进入测试界面。试验人员选择被测信号器8所在模拟油箱号（如1#或2#）对应的选项栏，根据被测信号器8的标准技术参数预置相应的油位高度值。启动测试后，标准液位测量仪9精确测量所在模拟油箱7中液位高度，并将测试数据实时反馈至综合控制处理系统；综合控制处理系统再根据标准液位测量仪9反馈的即时测试数据与试验人员预置的油位高度值作比较，通过油位控制单元控制继电器驱动模块，驱动所选模拟油箱的加油电磁阀6和放油电磁阀10，自动调节模拟箱内油位升降及速度，即时定格，并根据所需时间作稳定停留；综合控制处理系统对被测信号器8实测的有效油位高度值与预置的油位高度值标准点数据作比较，在控制显示台屏幕上显示最终测试结果，完成误差检测。
以满油告警信号器误差检查为例：试验人员将被测信号器8可靠安装于1#模拟油箱的模拟油箱7中。上电后，故障自诊断系统首先对全系统进行自检，自检通过进入测试界面。试验人员选择被测信号器8所在模拟油箱号2#对应的选项栏。选择“满油告警信号测试”，并根据被测信号器8的标准技术参数，在“液位高度预置”选项的“最高液位点”栏填入最大上偏差尺寸，“标准信号点”栏填入理论标准尺寸，“最低液位点”栏填入最大下偏差尺寸。完成预置，启动测试。综合控制处理系统根据标准液位测量仪9反馈的1#模拟油箱模拟油箱7的即时测试数据与试验人员预置的油位高度值作比较，，如即时液位距离最低液位点＞30mm，继电器驱动模块首先自动选择控制加油电磁阀6处于大、小流量全开状态，放油电磁阀10处于关闭状态，以最大流量进行基础量加油；当1#模拟油箱模拟油箱7内液位上升至距离最低液位信号点≤30mm范围时，继电器驱动模块再自动选择控制加油电磁阀6处于小流量状态，同时，实时控制放油电磁阀10与之协调配合，以微流量，进行补偿量加油，当液位上升至不高于最高液位点的某个位置时，若被测信号器电路接通，控制显示台接收到被测信号器8发出的信号，自动记录下此时的即时油位高度值，继电器驱动模块自动控制关闭所有电磁阀；综合控制处理系统随后将测试数据与预置的标准点数据进行比较，并在测量控制台上显示最终测试结果。当液位上升至最高液位点，被测信号器电路仍未接通，此时继电器驱动模块自动控制关闭所有电磁阀，控制显示台屏幕上显示信号器故障警告。
电容式油量传感器、油位信号器误差的自动化检测原理是，基于原有手动液位升降调节基本原理，在模拟油箱中同时装入被测电容式油量传感器或油位信号器（磁浮子式、浮子杠杆式）及符合量程的标准液位测量仪。利用标准液位测量仪精确测量液位高度并即时将数据传输给计算机。由计算机处理后，在屏幕上即时显示各模拟油箱油位高度值。通过软件选择各预置方案，预置油位高度值，经计算机控制电路处理，自动调节油位升、降及速度，即时定格，并能根据所需时间作稳定停留，经系统将实测值与预置标准值作对比，即可完成电容式油量传感器或油位信号器的误差检测，并由计算机显示检测结果。
参阅图2。加放油台架，包括支架和由贮油箱12、油泵1、过滤器3、采样口2、主输油管路4、泄压阀13、主回油管路14、1#和2#模拟油箱组成的加放油循环系统。贮油箱12一端通过油泵1输送到主输油管路4中，经过滤器3和采样口2后，1#和2#模拟油箱（可根据模拟油箱的需求量复制增加）的模拟油箱输入端5分别接入主输油管路4。其中模拟油箱输入端5连通加油电磁阀6后，接入装有标准液位测量仪9及被测信号器8的模拟油箱7底部一侧，组成1#和2#模拟油箱的加油管路系统；再由模拟油箱7底部另一侧与放油电磁阀10连通，经模拟油箱输出端11，连接主回油管路14及贮油箱12顶部，组成1#和2#模拟油箱的放油管路系统。
当1#和2#模拟油箱的加油电磁阀6均处于关闭状态时，主输油管路4通过末端泄压阀13输送回贮油箱12的另一端；当1#和2#模拟油箱的加油电磁阀6任意一个或均处于打开状态时，燃油经1#和2#模拟油箱加油管路系统单独或同时注入模拟油箱7中，模拟油箱7中油位开始升高；当油位升高到要求位置时，关闭加油电磁阀6，模拟油箱7中油位定格；单独或全部打开1#和2#模拟油箱的放油电磁阀10，模拟油箱7中的燃油经1#和2#模拟油箱放油管路系统单独或同时回流入贮油箱12中，模拟油箱7中油位开始下降。
模拟油箱7由耐油非金属或金属材料制造，可根据不同产品的外形、安装方式等条件任意造型，模拟油箱7中同时放置被测产品8及标准液位测量仪9。根据模拟油箱的需求量（如n个）复制增加后，通过n个标准液位测量仪9，对n根被测信号器8浸油高度进行实时准确测量，并由油量测量单元的通信模块接收n个标准液位测量仪9实时发出的数字信号，经综合控制处理系统进行处理并显示为实时液位高度值，同时由油位控制单元的继电器驱动模块，控制n个加油电磁阀6及n个放油电磁阀10进行协调动作，对n根被测信号器8所需测量的m个油位点油面进行调整，最终定格油面，并根据所需时间作稳定停留，同时在测量控制台上显示检测结果，以实现在自动控制模拟加、放油状态下，燃油控制计算机对n根油量传感器（传感信号器）、油位信号器，每根m个所需检测点数据的全部精确采集，及误差检测，其中，n、m为自然数。
Claims (7)
1.一种燃油测量系统自动化检测设备，包括通过测试电缆与加放油台架对应电缆插座连接的测量控制台，安装于加放油台架上的模拟油箱（7），装连于模拟油箱（7）中的标准液位测量仪（9）和被测信号器（8）和电源控制单元，其特征在于：测量控制台通过综合控制处理系统电连接被测信号器电路，并经被测信号器电路电连接被测信号器（8），油位控制单元、油位测量单元共路电连接综合控制处理系统；在自动化检测中，标准液位测量仪（9）将测量的油位高度传输给计算机显示，综合控制处理系统通过设置在燃油控制计算机中的综合控制处理系统软件，在测量控制台界面中选择各预置方案和预置油位高度值，油位测量单元通过通讯模块相连标准液位测量仪测量所在模拟油箱中的液位高度，并将测试数据实时反馈至综合控制处理系统对实测值数据与预置油位高度值作比较，油位控制单元控制继电器驱动模块，驱动所选模拟油箱的加油电磁阀（6）和放油电磁阀（10），根据检测结果，经燃油控制计算机控制电路处理自动调节所对应模拟油箱中的油位升降及速度，将误差检测后的测试结果显示在控制显示台屏幕上。
2.根据权利要求1所述的燃油测量系统自动化检测设备，其特征在于，测量控制台包括分别交联于综合控制处理系统的油位测量单元、油位控制单元、故障自诊断系统和电源控制单元。
3.根据权利要求1所述的燃油测量系统自动化检测设备，其特征在于，当1#模拟油箱模拟油箱（7）内液位上升至距离最低液位信号点≤30mm范围时，继电器驱动模块自动选择控制加油电磁阀（6）流量状态，实时控制放油电磁阀（10）与之协调配合，以微流量进行补偿量加油，当液位上升至不高于最高液位点的某个位置时，若被测信号器电路接通，控制显示台接收到被测信号器（8）发出的信号，自动记录下此时的即时油位高度值，继电器驱动模块自动控制关闭所有电磁阀；综合控制处理系统随后将测试数据与预置的标准点数据进行比较，并在测量控制台上显示最终测试结果；当液位上升至最高液位点，被测信号器电路仍未接通，此时继电器驱动模块自动控制关闭所有电磁阀，控制显示台屏幕上显示信号器故障警告。
4.根据权利要求1所述的燃油测量系统自动化检测设备，其特征在于，加放油台架包括，支架和由贮油箱（12）、油泵（1）、过滤器（3）、采样口（2）、主输油管路（4）、泄压阀（13）、主回油管路（14）、1#和2#模拟油箱组成的加放油循环系统，其中，贮油箱（12）一端通过油泵（1）输送到主输油管路（4）中，经过滤器（3）和采样口（2）后，1#和2#模拟油箱的模拟油箱输入端（5）分别接入主输油管路（4），模拟油箱输入端（5）连通加油电磁阀（6）后，接入装有标准液位测量仪（9）及被测信号器（8）的模拟油箱（7）底部一侧。
5.根据权利要求1所述的燃油测量系统自动化检测设备，其特征在于，贮油箱(12)一端通过油泵（1）输送到主输油管路（4）中，经过滤器（3）和采样口（2）后，1#和2#模拟油箱的模拟油箱输入端（5）分别接入主输油管路（4），其中模拟油箱输入端（5）连通加油电磁阀（6）后，接入装有标准液位测量仪（9）及被测信号器（8）的模拟油箱（7）底部一侧，组成1#和2#模拟油箱的加油管路系统，当1#和2#模拟油箱的加油电磁阀（6）均处于关闭状态时，主输油管路（4）通过末端泄压阀（13）输送回贮油箱（12）的另一端；当1#和2#模拟油箱的加油电磁阀（6）任意一个或均处于打开状态时，燃油经1#和2#模拟油箱加油管路系统单独或同时注入模拟油箱（7）中，模拟油箱7中油位开始升高。
6.根据权利要求1所述的燃油测量系统自动化检测设备，其特征在于，模拟油箱（7）底部另一侧与放油电磁阀（10）连通，经模拟油箱输出端（11），连接主回油管路（14）及贮油箱（12）顶部，组成1#和2#模拟油箱的放油管路系统；当油位升高到要求位置时，关闭加油电磁阀（6），模拟油箱（7）中油位定格；单独或全部打开1#和2#模拟油箱的放油电磁阀（10），模拟油箱（7）中的燃油经1#和2#模拟油箱放油管路系统单独或同时回流入贮油箱（12）中，模拟油箱（7）中油位开始下降。
7.根据权利要求1所述的燃油测量系统自动化检测设备，其特征在于，模拟油箱（7）由耐油非金属或金属材料制造，模拟油箱（7）同时放置被测信号器（8）及标准液位测量仪（9），根据模拟油箱的n个需求量，通过n个标准液位测量仪（9），对n根被测信号器（8）浸油高度进行实时准确测量，并由油量测量单元的通信模块接收n个标准液位测量仪（9）实时发出的数字信号，经综合控制处理系统进行处理并显示为实时液位高度值，同时由油位控制单元的继电器驱动模块，控制n个加油电磁阀（6）及n个放油电磁阀（10）进行协调动作，对n根被测信号器（8）所需测量的m个油位点油面进行调整，在自动控制模拟加、放油状态下，燃油控制计算机对n根油量传感器、油位信号器，每根m个所需检测点数据的全部精确采集，及误差检测，最终定格油面，并根据所需时间作稳定停留，同时在测量控制台上显示检测结果，其中n、m为自然数。
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