CN107831421A - 航空发动机线缆测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种航空发动机线缆测试系统,该航空发动机线缆测试系统包括:液晶显示屏、鼠标键盘盒、打印机、控制器、数字万用表、机箱、收纳区、交换机、迷你音响、高阻表、电流矩阵开关、电压矩阵开关、直流电源、转接插座、电源插座、万向轮。有益效果是该测试系统有效解决了人工进行逐次测量效率低强度大的缺点,并能在不拆卸发动机和地面停车状态下对发动机电气线路进行故障测试和定位,大大提高了测试效率和测试精度,节约了大量的人力和时间成本;有足够大的测试容量,能够一次接线就能完成所有测试项目,同时对未来扩展留下足够余量;能有较长的使用寿命和升级空间,未来可加入新的模块实现新的功能。

Description

航空发动机线缆测试系统
技术领域
本发明涉及线缆自动测试领域,尤其是具体涉及到一种航空发动机线缆测试系统。
背景技术
航空发动机系统是飞机所有系统中故障率最高,维修任务最重的系统,其可靠性直接影响到飞机的安全飞行和生命财产安全。航空发动机上的电气附件种类庞杂,且长期受到高空,高温,急冷等恶劣的环境影响,还要反复的接受指令进行各种预定的动作,所以对发动机的电气附件的可靠性造成了许多负面影响。因此研究电气附件的线路故障进行完整性测试就显得尤为重要。
航空发动机在出厂前、定检大修维护时会耗费很多工作量,对所有的电气附件进行彻底的检查;在航线维护时有时会对部分电气附件进行检查。航空发动机上电气附件数量一般多达上百个,每个附件不止一对测量点,采用人工的测量方式耗费的人力和时间成本非常高昂,又容易产生误检,漏检等人为差错。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的是提供一种航空发动机线缆测试系统,以解决人工测试成本高,效率低,易漏检的技术难题。
为了达到上述目的,本发明提供一种航空发动机线缆测试系统,其中:所述的航空发动机线缆测试系统包括:液晶显示屏、鼠标键盘盒、打印机、控制器、数字万用表、机箱、收纳区、交换机、迷你音响、高阻表、电流矩阵开关、电压矩阵开关、直流电源、转接插座、电源插座、万向轮;所述液晶显示屏与控制器通过VGA视频输入接口相连;鼠标键盘盒和打印机则是通过USB接口与控制器连接;收纳区在打印机右侧方,鼠标键盘盒正下方,以方便存放打印出来的测试数据报表;控制器和数字万用表分别通过PXIExpress插槽和PXI插槽安装在机箱中;控制器与交换机通过网线连接,交换机又与高阻表、电流矩阵开关、电压矩阵开关、直流电源通过网线连接,从而建立起以太网通信;数字万用表的测量端子DMM+、DMM-,恒流激励源端子S+、S-与相应的电压矩阵开关的纵向通道直接接线;高阻表的Vs高侧输出端与电流输入端分别与电压矩阵开关相应的纵向通道连线,电压矩阵开关上的用于连接被测件接线端子的纵向通道通过转接头汇总成四根电缆,按照分配好的连线方式与转接插座连接;直流电源与电流矩阵开关的横向通道直接接线;电流矩阵开关的纵向通道同样是用于连接被测件接线端子,并且通过转接头汇总成四根线缆,按照分配好的连线方式与转接插座连接;通过一端有与转接插座适配的转接插头,一端有与发动机被测端口适配的航空电气插头的转接线缆;电源插座与220V标准交流电压连接,为测试仪的机箱、交换机、迷你音响、高阻表、电流矩阵开关、电压矩阵开关提供电源输入;打印机、机箱、高阻表、电流矩阵开关、电压矩阵开关、直流电源均通过螺栓固定安装在承受板上。
本发明的效果是该航空发动机线缆完整性测试仪,能够实现的功能包括:检测各种传感器是否静态超差;绝缘电气线路是否达到绝缘要求;电磁阀及作动器是否存在功能障碍。有效解决了了人工进行逐次测量效率低强度大的缺点,并能在不拆卸发动机和地面停车状态下对发动机电气线路进行故障测试和定位,测试所需工时由原来的8小时缩减到30分钟,测试效率提升了90%以上,同时测试电阻精度达到10-7Ω,测试电流精度达到毫安级;测试容量最多可提供600个测点,能够一次接线就能完成所有测试项目,同时对未来扩展留下足够余量;测试系统的数据库可在未来加入新的模块,增添新的功能。
附图说明
图1为本发明线缆测试系统装配示意图;
图2为本发明线缆测试系统背面示意图;
图3为本发明线缆测试系统电气连接原理图。
具体实施方式
下面结合附图本发明提供的航空发动机线缆测试系统的结构进行详细说明。
如图1和图2所示,本发明的航空发动机线缆测试系统,其包括:液晶显示屏1、鼠标键盘盒2、打印机3、控制器4、数字万用表5、机箱6、收纳区7、交换机8、迷你音响9、高阻表10、电流矩阵开关11、电压矩阵开关12、直流电源13、转接插座14、电源插座15、万向轮16。其中液晶显示屏1与控制器4通过VGA视频输入接口相连,测试员可在液晶显示屏1上对基于LabVIEW编写的软件测试平台进行操作;控制器4与机箱6组成的工控机会将测试采集到的数据传输到软件测试平台上;鼠标键盘盒2和打印机3则是通过USB接口与控制器4连接,鼠标键盘盒2可推入和抽出,操作员既可以选择用鼠标键盘来进行测试操作,又可以选择用触摸的方式进行操作,丰富人机交互体验;测试得出的所有数据均可以通过打印机3打印成纸质版报表来保存;收纳区7用来存放打印出来的测试数据报表;机箱6是采用的NI公司的PXIe-1062Q机箱,提供4四个PXI插槽、一个PXIExpress系统定时插槽,控制器4和数字万用表5分别通过PXIExpress插槽和PXI插槽安装在机箱6中;控制器4与交换机8用网线连接,交换机8又与高阻表10,电流矩阵开关11,电压矩阵开关12,直流电源13通过网线连接,从而建立起以太网通信;数字万用表5的测量端子DMM+、DMM-,恒流激励源端子S+、S-与相应的电压矩阵开关12的纵向通道直接接线;高阻表的的Vs高侧输出端与电流输入端分别与相应的电压矩阵开关12的纵向通道连线,电压矩阵开关12上的其他用于连接被测件接线端子的纵向通道通过转接头汇总成四根电缆,按照分配好的连线方式与转接插座14连接;直流电源13与电流矩阵开关11的横向通道直接接线;电流矩阵开关11的纵向通道同样是用于连接被测件接线端子,并且通过转接头汇总成四根线缆,按照分配好的连线方式与转接插座14连接;通过定制的转接线缆,即一端有与转接插座适配的转接插头,一端有与发动机被测端口适配的航空电气插头,实现了测试设备与航空发动机吊舱插头即被测件的连接。电源插座15与220V标准交流电压连接,为测试仪的机箱6、交换机8、迷你音响9、高阻表10、电流矩阵开关11、电压矩阵开关12提供电源输入;打印机3、机箱6、高阻表10、电流矩阵开关11、电压矩阵开关12、直流电源13均通过螺栓固定安装在承受板上。
所述液晶显示屏1是平板显示器,设有支持触摸屏功能的RS232&USB组合接口,用户通过鼠标键盘盒2中的鼠标键盘或者直手触摸液晶显示屏1两种方式来对测试系统进行控制,具有良好的人机交互功能。
所述的迷你音响9语音提示操作步骤和注意事项,防止错误操作损坏设备。
所述的数字万用表5选用NI的PXI-4072系列,分辨率精度达到6位半,并支持LabVIEWRT,经过PXI插槽嵌入安装在机箱6中;可根据实际需求选择四线制和两线制两种测试方式,既能对小于1Ω的小电阻实现毫欧级精确度的测量,又能对2MΩ以下的各类电阻实现欧姆级精确度的测试。
所述的电压矩阵开关12和电流矩阵开关11分别采用Pickering公司的60-310-302型矩阵开关和60-600-007型矩阵开关,通过LXI总线来实现与控制器4和机箱6组成的工控机的通信连接,通过访问对应的IP地址和端口就可以连接到矩阵开关。节点形式为双刀矩阵开关,每个节点连接时会有两根横向通道与两根纵向通道分别同时导通。
所述的连接电压矩阵开关12和电流矩阵开关11的转接插座14选择采用216孔的ZIF转接插座,测试设备后面板固定安装了四个该插座,电压矩阵开关12和电流矩阵开关11的纵向通道与转接插座14的插孔是采用线缆压接的方式,按照对应型号发动机数据库中设计好的对应连接关系进行一一连接。
所述的航空发动机线缆测试系统,其特征是:所述打印机3、机箱6、高阻表10、电流矩阵开关11、电压矩阵开关12、直流电源13放置的承受板四周均安装有橡胶减震垫,且承受板上用来固定这些设备的螺栓连接处采用涂胶工艺防止松动,万向轮16固定支架上方安装有减震弹簧,并且在固定支架侧面配置有锁轮挡板。
结合附图3将本发明提供的航空发动机线缆完整性测试设备的使用方法阐述如下:
首先由测试人员将航空发动机线缆完整性测试仪移动到待测发动机附近位置,将转接线缆的一端与发动机待测电气附件相接,另一端与测试仪的转接插座14相连,并使电源插座15接上220V交流电,为设备提供动力支持。
然后打开测试仪保护盖,使液晶显示屏1到固定位置,按下电源开关,在软件操作平台上进行测试操作。
打开测试系统时,会自动运行电压矩阵开关12,电流矩阵开关11,直流电源13,高阻表10的设备自检程序,然后进入登陆界面,测试员输入用户名和密码,即可执行测试操作。该测试系统提供针对PW4000发动机的导通性、绝缘性、功能性三种测试,其中导通性测试点134个,绝缘性测试点124个,功能性测试点14个。执行导通性测试选项时,控制器4与机箱6组成的工控机通过PXI总线发送指令驱动数字万用表5,并通过LXI总线发送指令对电压矩阵开关12进行闭合控制,采集到的阻值等数据转换成数字量经PXI总线上传给控制器,并在液晶显示屏1上显示;执行绝缘性测试选项时,控制器4与机箱6组成的工控机通过IP地址控制高阻表10输出电压,通过LXI总线发送指令控制电压矩阵开关12对应的开关点闭合,在高阻表测量得到阻值后,工控机随即对数据进行分析,并将数据分析结果送至液晶显示屏1显示;执行功能性测试选项时,控制器4和机箱6组成的工控机同样通过IP地址控制直流电源13输出直流电压,通过LXI总线发送指令控制电流矩阵开关11相应的开关点闭合,直流电源13得到测试电流值后,将数据结果上传至工控机分析处理,并在液晶显示屏1显示。
导通性和绝缘性分别提供有自动测试和手动测试两种模式,自动测试会按照ID顺序一次性对所有被测试点进行测试,测试效率高效;手动测试则是对单独的被测试点进行有选择性的测试,具有更强针对性。每次测试数据都会以电子表格的形式存储在ACCESS数据库中,并可以通过打印机3按照预先设计的报表形式进行打印,纸质版数据报表可放置在收纳区7,方便测试人员查阅。
综上所述,本发明提供的航空发动机线缆测试系统,有效解决了了人工进行逐次测量效率低强度大的缺点,大大提高了测试效率和测试精度,节约了大量的人力和时间成本,适合在各个航空公司或者维修机构中推广使用。

Claims (7)

1.一种航空发动机线缆测试系统,其特征是:所述的航空发动机线缆测试系统包括:液晶显示屏(1)、鼠标键盘盒(2)、打印机(3)、控制器(4)、数字万用表(5)、机箱(6)、收纳区(7)、交换机(8)、迷你音响(9)、高阻表(10)、电流矩阵开关(11)、电压矩阵开关(12)、直流电源(13)、转接插座(14)、电源插座(15)、万向轮(16);所述液晶显示屏(1)与控制器(4)通过VGA视频输入接口相连;鼠标键盘盒(2)和打印机(3)则是通过USB接口与控制器(4)连接;收纳区(7)在打印机(3)右侧方,鼠标键盘盒(2)正下方,以方便存放打印出来的测试数据报表;控制器(4)和数字万用表(5)分别通过PXIExpress插槽和PXI插槽安装在机箱(6)中;控制器(4)与交换机(8)通过网线连接,交换机(8)又与高阻表(10)、电流矩阵开关(11)、电压矩阵开关(12)、直流电源(13)通过网线连接,从而建立起以太网通信;数字万用表(5)的测量端子DMM+、DMM-,恒流激励源端子S+、S-与相应的电压矩阵开关(12)的纵向通道直接接线;高阻表的Vs高侧输出端与电流输入端分别与电压矩阵开关(12)相应的纵向通道连线,电压矩阵开关(12)上的用于连接被测件接线端子的纵向通道通过转接头汇总成四根电缆,按照分配好的连线方式与转接插座(14)连接;直流电源(13)与电流矩阵开关(11)的横向通道直接接线;电流矩阵开关(11)的纵向通道同样是用于连接被测件接线端子,并且通过转接头汇总成四根线缆,按照分配好的连线方式与转接插座(14)连接;通过一端有与转接插座适配的转接插头,另一端有与发动机被测端口适配的航空电气插头的转接线缆,电源插座(15)与220V标准交流电压连接,为测试仪的机箱(6)、交换机(8)、迷你音响(9)、高阻表(10)、电流矩阵开关(11)、电压矩阵开关(12)提供电源输入;打印机(3)、机箱(6)、高阻表(10)、电流矩阵开关(11)、电压矩阵开关(12)、直流电源(13)均通过螺栓固定安装在承受板上。
2.根据权利要求1所述的航空发动机线缆测试系统,其特征是:所述液晶显示屏(1)是平板显示器,设有支持触摸屏功能的RS232&USB组合接口,用户通过鼠标键盘盒(2)中的鼠标键盘或者直接手触液晶显示屏(1)两种方式来对测试系统进行人机交互。
3.根据权利要求1所述的航空发动机线缆测试系统,其特征是:在进行测试流程时,迷你音响(9)语音提示操作步骤和注意事项,防止错误操作损坏设备。
4.根据权利要求1所述的航空发动机线缆测试系统,其特征是:基于所述数字万用表(5)和电压矩阵开关(12)的导通测试系统,能提供四线制和两线制两种测试方式,测试范围为既对小于1Ω的小电阻进行毫欧级精确度的测量,又能对2MΩ以下的电阻进行欧姆级精确度的测试。
5.根据权利要求1所述的航空发动机线缆测试系统,其特征是:所述用于连接电压矩阵开关(12)和电流矩阵开关(11)的转接插座(14)选择采用216孔的ZIF转接插座,测试设备后面板固定安装了4个该插座,电压矩阵开关(12)和电流矩阵开关(11)的纵向通道与转接插座(14)的插孔是采用线缆压接的方式,按照对应型号发动机数据库中予设的对应连接关系进行一一连接。
6.根据权利要求1所述的航空发动机线缆测试系统,其特征是:所述机箱(6)是采用的NI公司的PXIe-1062Q机箱,设有四个PXI插槽、1个PXI Express系统定时插槽。
7.根据权利要求1所述的航空发动机线缆测试系统,其特征是:所述打印机(3)、机箱(6)、高阻表(10)、电流矩阵开关(11)、电压矩阵开关(12)、直流电源(13)放置的承受板四周均安装有橡胶减震垫,且承受板上用来固定这些设备的螺栓连接处采用涂胶工艺防止松动,万向轮(16)固定支架上方安装有减震弹簧,并且在固定支架侧面配置有锁轮挡板。
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