CN105317613A - 发动机点火系统火花频率在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种发动机点火系统火花频率在线检测装置，旨在提供一种火花频率检测稳定，读取数据可靠，能够消除干扰的在线检测装置。本发明通过下述技术方案予以实现：点火装置通过取样电缆并联第一取样电路和第二取样电路，该两路取样电路通过测频通道隔离电路采用两路测频通道电连接隔离处理电路，隔离处理电路同样采用两路电连接数据处理控制电路，其中隔离处理电路的输入端电连接光电感应头、自检电路和信号指示电路，数据处理控制电路电连接显示电路、预置电路、连接电源模块的电源控制电路，被测频通道隔离电路选取的取样信号送入数据处理控制电路，经预置电路检测预置通道及时间，自动接通点火装置的电源模块，将计算频率送显示电路显示。

Description

发动机点火系统火花频率在线检测装置

技术领域

本发明涉及一种发动机点火系统火花频率数字式检测装置，特别是用于航空航天发动机点火系统多路在线火花频率检测的装置。

背景技术

航空发动机是飞机的心脏，航空点火系统是航空发动机的重要部件之一。点火系统是指用于主燃烧室和加力燃烧室的点火源系统，它将飞机上的直流电或交流电转化为高压电后，通过点火电缆和电嘴放出火花并保证给火花足够的能量，直接点燃发动机燃烧室内空气和燃油的混合气体。发动机点火系统火花频率在线检测是通过测得的火花放电频率来判断发动机点火系统是否工作正常。目前航空航天发动机点火系统火花频率在线检测仍采用模拟电路、以指针显示测量结果，其不足之处在于：信号处理电路繁琐、复杂，故障率高，维修困难；指针精度差，加上人工读取指针数，造成测试结果误差较大。

如果模拟电路在线检测采用数字电路在线检测后，虽然结构可以简单，能直观显示读数，有效减小误差。但由于航空航天发动机点火系统为两路同时输出的高电压、大电流信号，对数字电路干扰大，读取数据不稳定。如何使用数字电路测量，消除干扰，有效采集数据，成为了当前航空航天发动机点火系统火花频率检测技术急待解决的问题。

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，提供一种火花频率检测稳定，读取数据可靠，能够消除干扰的发动机点火系统火花频率在线检测装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种发动机点火系统火花频率在线检测装置，包括：通过高压电缆电连接电嘴的点火装置和通过取样电缆电连接的测频通道隔离电路，其特征在于：点火装置通过取样电缆并联第一取样电路和第二取样电路，该两路取样电路通过测频通道隔离电路采用两路测频通道电连接隔离处理电路，隔离处理电路同样采用两路电连接数据处理控制电路，其中隔离处理电路的输入端电连接有光电感应头、自检电路和信号指示电路，数据处理控制电路电连接有显示电路、预置电路、连接电源模块的电源控制电路，点火装置通过两路在线火花频率数字和一路光电非在线火花频率数字取样电路电连接测频通道隔离电路，对点火装置电连接的电嘴放电电火花进行采样，被测频通道隔离电路选取的取样信号经隔离处理电路整形、滤波后送入数据处理控制电路，数据处理控制电路通过电连接的预置电路和显示电路检测所需测频通道和时间的预置，自动接通点火装置的电源模块，在预置时间内进行计数，数据处理控制电路和电源控制电路分别根据预置电路的预置时间，将计算频率送显示电路显示。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

火花频率检测稳定。本发明采用两路在线火花频率数字测试和一路光电非在线火花频率数字测试，提高了航空发动机晶体管式点火系统火花频率的稳定性。

能够消除干扰。采用电连接带有自检电路和光电感应头的隔离处理电路，可隔离和消除电火花高能信号对所选测频通道频率测量的干扰，隔离后的点火系统输出的火花检测频率稳定性提高了50％左右。

操作简单。本发明数据处理控制电路和电源控制电路分别根据预置电路的预置时间，自动接通点火装置的电源模块，对发动机点火系统电嘴电火花进行采样，将所选检测测频通道取样光信号转换为电信号，对航空航天发动机点火系统火花频率检测。

读取数据可靠。本发明被选取的信号经隔离处理电路整形、滤波后送入数据处理控制电路，在预置时间内进行计数，计算频率后送显，直观显示频率数据。在试验的标准大气条件下，火花频率测试误差±0.1Hz，有效减少了人工操作的误差。

附图说明

下面结合附图和实施例进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

图1是本发明发动机点火系统火花频率在线检测装置的电路原理框图。

图2是图1数据控制处理电路内置控制软件的程序流程图。

图中，1点火装置、2取样电缆、3第一取样电路、4第二取样电路、5测频通道隔离电路、6隔离处理电路、7预置电路、8数据处理控制电路、9显示电路、10电源模块、11电源控制电路、12信号指示电路、13自检电路、14光电感应头、15电嘴、16高压电缆。

具体实施方式

参阅图1。在以下描述的一个最佳实施例中，可用于点火装置1，对电嘴15的火花频率进行检测的发动机点火系统火花频率在线检测装置，包括：通过高压电缆电连接电嘴的点火装置和通过取样电缆电连接的测频通道隔离电路，其中：点火装置通过取样电缆并联第一取样电路、第二取样电路，该两路取样电路通过测频通道隔离电路采用两路通道电连接隔离处理电路，隔离处理电路同样采用两路电连接数据处理控制电路，其中隔离处理电路的输入端电连接有光电感应头、自检电路和信号指示电路，数据处理控制电路电连接有显示电路、预置电路、连接电源模块的电源控制电路，点火装置通过两路在线火花频率数字和一路光电非在线火花频率数字取样电路电连接测频通道隔离电路，对点火装置电连接的电嘴放电电火花进行采样，被测频通道隔离电路选取的取样信号经隔离处理电路整形、滤波后送入数据处理控制电路，数据处理控制电路通过电连接的预置电路和显示电路检测所需测频通道和时间的预置，自动接通点火装置的电源模块，在预置时间内进行计数，数据处理控制电路和电源控制电路分别根据预置电路的预置时间，将计算频率送显示电路显示。

上电后，自检电路13对发动机点火系统及检测装置的启动进行自检，确认各检测部位正常情况。预置电路7和显示电路9完成检测测频通道和检测时间的预置，开始检测。数据处理控制电路8和电源控制电路11分别根据预置时间，使点火装置1自动接通电源，开始正常工作。信号指示电路12接收信号后，取样电路对所选检测测频通道取样、处理、计数。在预置时间到达后，电源控制电路11自动关闭点火装置1电源。数据处理控制电路8将计算频率送显示电路9显示。

在对发动机点火系统多路在线火花频率数字测试时，在对通道Ⅰ检测中，预置电路7和显示电路9分别预置检测测频通道为第一取样电路3，检测时间10s，开始检测。通过取样电缆2、第一取样电路3和第二取样电路4，将所需测量点火装置1的在线测频通道引入检测装置，数据处理控制电路8根据测频通道预置选择，将第二取样电路4的信号，经测频通道隔离电路5隔离、衰减处理后，使得其不影响第一取样电路3信号的测量。第一取样电路3信号经隔离处理电路6整形、滤波后送入数据处理控制电路8，同时，信号指示电路12有脉冲信号指示。数据处理控制电路8在预置电路7预置的10s时间内进行计数，计算频率后送显示电路9显示第一取样电路3的火花频率值。

在对通道Ⅱ检测中，预置电路7和显示电路9分别预置检测测频通道为第二取样电路4，检测时间10s，开始检测。点火装置通过取样电缆2、第一取样电路3、第二取样电路4，将所需测量点火装置1的在线测频通道引入检测装置，数据处理控制电路8根据测频通道预置选择，将第一取样电路3的信号，经测频通道隔离电路5隔离、衰减处理后，使得其不影响第二取样电路4信号的测量。第二取样电路4信号经隔离处理电路6整形、滤波后送入数据处理控制电路8，同时，信号指示电路12有脉冲信号指示。数据处理控制电路8在预置电路7预置的10s时间内进行计数，计算频率后送显示电路9显示第二取样电路4的火花频率值。

在对发动机点火系统非在线火花频率数字测试时，预置电路7和显示电路9分别预置检测测频通道为电嘴15，检测时间10s，开始检测。光电感应头14对发动机点火系统电嘴15电火花进行采样，将光信号转换为电信号，经隔离处理电路6整形、滤波后送入数据处理控制电路8，同时，通过信号指示电路12提供脉冲信号指示。数据处理控制电路8在预置电路7预置的10s时间内进行计数，计算频率后送显示电路9显示电嘴15的火花频率值。

参阅图2。数据控制处理电路8设置有控制程序软件，控制程序软件首先读取并显示预置测频通道位和测试时间，判断发动机点火系统是否启动，未启动，继续读取预置数据；启动后打开电源控制电路，通过电源控制电路11打开点火装置1电源，通过信号监测是否接收到隔离处理电路6输出的脉冲信号，无信号，继续打开电源，有信号，程序启动定时器，开始定时计数和脉冲计数。定时器定时结束，程序停止脉冲计数，向关闭电源控制电路11发出关闭点火装置1电源的信号后，数据控制处理电路8计算频率，对测频通道隔离电路所选通道所采集的脉冲数和预置的检测时间进行换算，计算出所测量脉冲的频率后，送入所对应的测频通道显示区显示，在线完成对发动机点火系统火花频率的数字测试。

Claims (10)

1.一种发动机点火系统火花频率在线检测装置，包括：通过高压电缆电连接电嘴的点火装置和通过取样电缆电连接的测频通道隔离电路，其特征在于：点火装置通过取样电缆并联第一取样电路和第二取样电路，该两路取样电路通过测频通道隔离电路采用两路测频通道电连接隔离处理电路，隔离处理电路同样采用两路电连接数据处理控制电路，其中隔离处理电路的输入端电连接有光电感应头、自检电路和信号指示电路，数据处理控制电路电连接有显示电路、预置电路、连接电源模块的电源控制电路，点火装置通过两路在线火花频率数字和一路光电非在线火花频率数字取样电路电连接测频通道隔离电路，对点火装置电连接的电嘴放电火花进行采样，被测频通道隔离电路选取的取样信号经隔离处理电路整形、滤波后送入数据处理控制电路，数据处理控制电路通过电连接的预置电路和显示电路检测所需测频通道和时间的预置，自动接通点火装置的电源模块，在预置时间内进行计数，数据处理控制电路和电源控制电路分别根据预置电路的预置时间，将计算频率送显示电路显示。

2.如权利要求1所述的发动机点火系统火花频率在线检测装置，其特征在于，在线检测装置上电后，自检电路对发动机点火系统及检测装置的启动进行自检，确认各检测部位正常情况；预置电路和显示电路完成检测测频通道和检测时间的预置，开始检测时，数据处理控制电路和电源控制电路分别根据预置时间，使点火装置自动接通电源，开始正常工作。

3.如权利要求1所述的发动机点火系统火花频率在线检测装置，其特征在于，测频通道隔离电路所选检测的测频通道为光电非在线，把光电非在线取样光信号将转换为电信号，经隔离处理电路整形、滤波后送入数据处理控制电路，信号指示电路接收信号后，取样电路对所选检测测频通道取样、处理和计数。

4.如权利要求1所述的发动机点火系统火花频率在线检测装置，其特征在于，预置电路在预置时间到达后，电源控制电路自动关闭点火装置电源，数据处理控制电路。

5.如权利要求1所述的发动机点火系统火花频率在线检测装置，其特征在于，点火装置通过取样电缆经第一取样电路、第二取样电路，将所需测量点火装置的在线测频通道引入检测装置，数据处理控制电路根据测频通道预置选择，将第二取样电路的信号，经测频通道隔离电路隔离、衰减处理后，送入数据处理控制电路使得其不影响第一取样电路信号的测量。

6.如权利要求1所述的发动机点火系统火花频率在线检测装置，其特征在于，第一取样电路信号经隔离处理电路整形、滤波后送入数据处理控制电路，通过信号指示电路提供脉冲信号指示。

7.如权利要求1所述的发动机点火系统火花频率在线检测装置，其特征在于，点火装置通过取样电缆、第一取样电路、第二取样电路，将所需测量点火装置的在线测频通道引入检测装置，数据处理控制电路根据测频通道预置选择，将第一取样电路的信号，经测频通道隔离电路隔离、衰减处理后，使得其不影响第二取样电路信号的测量，第二取样电路信号经隔离处理电路整形、滤波后送入数据处理控制电路，同时，信号指示电路有脉冲信号指,示；数据处理控制电路在预置电路预置的10s时间内进行计数，计算频率后送显示电路显示第二取样电路的火花频率值。

8.如权利要求1所述的发动机点火系统火花频率在线检测装置，其特征在于，在对发动机点火系统非在线火花频率数字测试时，预置电路和显示电路分别预置检测测频通道为电嘴，检测时间10s，开始检测，光电感应头对发动机点火系统电嘴电火花进行采样，将光信号转换为电信号，经隔离处理电路整形、滤波后送入数据处理控制电路，同时，通过信号指示电路显示脉冲信号指示，数据处理控制电路在预置电路预置的10s时间内进行计数，计算频率后送显示电路显示电嘴放电的火花频率值。

9.如权利要求1所述的发动机点火系统火花频率在线检测装置，其特征在于，数据控制处理电路设置有控制程序软件，控制程序软件首先读取并显示预置测频通道位和测试时间，判断发动机点火系统是否启动，未启动，继续读取预置数据；启动后打开电源控制电路，通过电源控制电路打开点火装置电源，通过信号监测是否接收到谁的脉冲信号，无信号，继续打开电源，有信号，程序启动定时器，开始定时计数和脉冲计数。

10.如权利要求9所述的发动机点火系统火花频率在线检测装置，其特征在于，定时器定时结束，程序停止脉冲计数，向关闭电源控制电路发出关闭点火装置电源的信号后，计算频率，数据控制处理电路对测频通道隔离电路所选通道所采集的脉冲数和预置的检测时间进行换算，计算出所测量脉冲的频率后，送入所对应的测量测频通道显示区显示，在线完成对发动机点火系统火花频率的数字测试。