CN111486339B - 飞机氧气瓶自动充灌装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种飞机氧气瓶自动充灌装置，包括：检测模块，其用于检测氧气瓶的瓶体温度和当前的充灌压力；数据处理模块，用于对所述温度检测模块检测的瓶体温度和充灌压力进行计算，得出对应21.1℃的目标充灌压力在当前温度下的校准压力；和充灌模块，用于对所述的数据处理模块的计算结果进行判断，当所述的检测模块检测的充灌压力未达到所述的校准压力，继续对氧气瓶进行充灌氧气，当氧气瓶压力达到所述的校准压力，停止对所述的氧气瓶进行充灌氧气；其中所述的检测模块、数据处理模块和充灌模块电路连接。本发明的飞机氧气瓶自动充灌装置，可以自动对飞机氧气瓶进行充灌充灌、操作方便、经济性强、极大的提高了充灌效率。

Description

飞机氧气瓶自动充灌装置
技术领域
本发明涉及飞机设备技术领域，尤其涉及一种飞机氧气瓶自动充灌装置。
背景技术
飞机上供氧用的氧气瓶由于特殊的使用环境，都需要使用专门的氧气充灌设备来进行充灌，目前市场上存在较多成熟的氧气瓶充灌设备，只能手动控制充灌压力。氧气瓶在充灌的过程中，瓶体温度会上升，通过水冷机组给瓶体降温。同时在充灌过程中，设置的充灌压力是在21.1℃时的压力，但随着温度的升高，压力会相应的上升，所以按照设置压力停止充灌，待到降温后，压力会有所降低，需要重新充灌。通过人工测量温度，降温后继续充灌，充灌时间长，并且操作困难，影响充灌效率。
因此，亟需一种飞机氧气瓶自动充灌装置，对飞机氧气瓶实施自动充灌。
发明内容
本发明的实施例提供了一种飞机氧气瓶自动充灌装置，以实现飞机氧气瓶的自动充灌。
本发明的技术方案如下：
一种飞机氧气瓶自动充灌装置，包括：
检测模块，其用于检测氧气瓶的瓶体温度和当前的充灌压力；
数据处理模块，其用于对所述温度检测模块检测的瓶体温度和充灌压力进行计算，得出对应21.1℃的目标充灌压力在当前温度下的校准压力；和
充灌模块，其用于对所述的数据处理模块的计算结果进行判断，当所述的检测模块检测的充灌压力未达到所述的校准压力，继续对氧气瓶进行充灌氧气，当氧气瓶压力达到所述的校准压力，停止对所述的氧气瓶进行充灌氧气；
其中所述的检测模块、数据处理模块和充灌模块电路连接。
进一步地，所述的检测模块包括采集氧气瓶瓶体温度和充灌压力的温度传感器和压力传感器。
进一步地，所述的数据处理模块包括处理所述检测模块采集的温度和压力信息的触摸屏和PLC。
进一步地，所述的充灌模块包括接受所述数据处理模块传递的充灌信息来控制充灌泵启停的控制单元。
本发明的飞机氧气瓶自动充灌装置，可以自动对飞机氧气瓶进行充灌充灌、操作方便、经济性强、极大的提高了充灌效率。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的飞机氧气瓶自动充灌装置示意图；
图2为温度-压力对应标准图；
图3为飞机氧气瓶自动充灌装置界面示意图；
图4为充灌设备的气动原理图；
图5为充灌设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施方式为例做进一步的解释说明。
图1为本发明提供的飞机氧气瓶自动充灌装置示意图，参照图1，该装置包括：检测模块、数据处理模块和充灌模块。
其中，检测模块、数据处理模块和充灌模块电路连接。检测模块，用于检测氧气瓶的瓶体温度和当前的充灌压力；数据处理模块，用于对所述温度检测模块检测的瓶体温度和充灌压力进行计算，得出对应21.1℃的目标充灌压力在当前温度下的校准压力；充灌模块，用于对所述的数据处理模块的计算结果进行判断，当所述的检测模块检测的充灌压力未达到所述的校准压力，继续对氧气瓶进行充灌氧气，当氧气瓶压力达到所述的校准压力，停止对所述的氧气瓶进行充灌氧气。
检测模块的实现方式包括：通过温度传感器和压力传感器采集氧气瓶瓶体温度以及充灌压力。
数据处理模块的实现方式包括：采用触摸屏和PLC处理检测模块采集的温度压力信息。
充灌模块的实现方式包括：采用控制单元通过接受数据处理模块传递的充灌信息去控制充灌泵的启停。
采用本实施例提供的飞机氧气瓶自动充灌装置进行飞机氧气瓶充灌的具体过程包括如下步骤：
1、飞机氧气瓶自动充灌装置中的监测模块持续检测所充灌氧气瓶的瓶体温度和充灌压力；
2、数据处理模块根据检测到的充灌温度和压力计算出对应的21.1℃时的校准压力，校准算法根据如图2所示的温度-压力对应标准，拟合出温度与压力校准系数的关系为y＝0.004524x+0.9006(x指温度和y指压力校准系数)，然后根据目标温度和目标压力，计算出当前温度对应的校准压力。示意性地，21.1℃时目标充灌压力为1850psi，当温度为40.5℃时，根据拟合公式，校准系数为1.083822，计算得出此时的校准压力为2005.071psi，即如果40.5℃时瓶内压力为2005.071psi，当瓶体降温至21.1℃时，对应的压力即为1850psi。校准算法的计算误差如下表1所示，可以设置偏差不超过0.5％，满足装置要求。
表1：各温度下相关参数对应表
Figure BDA0002436901230000041
Figure BDA0002436901230000051
3、充灌模块根据得到的校准压力判断是否继续对所述氧气瓶进行充灌氧气，当未到达当前压力，继续进行充灌，当达到当前压力停止进行充灌。图3为本实施例的飞机氧气瓶自动充灌装置界面示意图。
充灌装置的原理图如图4所示，其包括一个穿板接头101、两个全金属螺纹直通102、一个球阀103、一个过滤器104、两个调压阀105、一个压力表106、一个三位五通电磁换向阀107、两个调压阀108、两个压力表109、六个消音器110、两个滚轮杠杆性机械阀111、四个旋钮型手动阀112、一个手动换向阀113、四个调速阀114、两个前倾气缸115、四个气弹簧116和一个脚踏阀117。氧气充灌设备是利用氧气充灌泵将氧气充灌到氧气瓶中，从三位五通电磁换向阀107中通过的气体，一路控制空气弹簧和气缸，分别控制氧气瓶的夹紧和水箱的前倾，一路驱动氧气充灌泵，将移动集气格中的氧气泵入氧气瓶中。所有管路均可以按照原理图通过不锈钢卡套管连接。
充灌设备的结构如图5所示，水冷式氧气充灌设备结构主要由操控台1、水循环装置2、电控装置3和充灌装置4组成。操控台1用于为控制元器件的安装提供平台，并安装有电器接口和气源接口。水循环装置2主要由充灌水箱、循环水箱和水冷机组组成。电控装置3主要包括PLC、各类传感器、各类显示仪表组成。其中操控台为独立整体，与水循环装置之间通过动力电缆和通讯电缆进行连接，用于控制水循环装置的工作。充灌水箱和循环水箱通过焊接框架固定在一起。
操控台1包括底座、气管安装架、电器柜，底座、电器柜采用碳钢喷塑，气管安装架采用不锈钢加工。其中操控台为钣金结构设计为独立整体。
电器柜的电气接口和气源接口均设计在操控台侧部，方便安装和检修。操控台1的操作按钮均设计在可方便人员操作的位置。
水循环装置2包括充灌水箱、循环水箱、水冷机组，循环水箱中的水通过水泵泵入充灌水箱中，当充灌水箱中的水到达一定液位时溢流回循环水箱中。循环水箱与水冷机组相连，通过水冷机组为循环水箱中的水降温。充灌水箱和循环水箱通过焊接框架固定在一起。水冷机组与循环水箱通过不锈钢管路连接在一起。
充灌装置4主要由充灌管路和氧气充灌泵组成，由氧气充灌泵将氧气通过充灌管路泵入到氧气瓶中。充灌管路和氧气充灌泵通过不锈钢管路连接。
虽然上面已经对本发明的实施方式进行了详细的描述，但是本领域技术人员可以理解的是本发明并不局限于上述实施方式中披露的内容，本领域技术人员可以根据上述内容对本发明做出各种变型、修改和替换，而这些变型、修改和替换同样在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围由所附的权利要求进行限定。

Claims (7)

1.一种飞机氧气瓶自动充灌装置，其特征在于，包括：
检测模块，其用于检测氧气瓶的瓶体温度和当前的充灌压力；
数据处理模块，用于对所述温度检测模块检测的瓶体温度和充灌压力进行计算，得出对应21.1℃的目标充灌压力在当前温度下的校准压力；和
充灌模块，用于对所述的数据处理模块的计算结果进行判断，当所述的检测模块检测的充灌压力未达到所述的校准压力，继续对氧气瓶进行充灌氧气，当氧气瓶压力达到所述的校准压力，停止对所述的氧气瓶进行充灌氧气；
其中所述的检测模块、数据处理模块和充灌模块电路连接；
其中所述充灌模块包括三位五通电磁换向阀，从三位五通电磁换向阀中通过的气体，一路驱动氧气充灌泵，将移动集气格中的氧气泵入氧气瓶中，一路控制空气弹簧和前倾气缸，空气弹簧用于控制氧气瓶的夹紧，前倾气缸用于控制存放冷却水的水箱的前倾。
2.根据权利要求1所述的飞机氧气瓶自动充灌装置，其特征在于，所述的检测模块包括采集氧气瓶瓶体温度和充灌压力的温度传感器和压力传感器。
3.根据权利要求1所述的飞机氧气瓶自动充灌装置，其特征在于，所述的数据处理模块包括处理所述检测模块采集的温度和压力信息的触摸屏和PLC。
4.根据权利要求1所述的飞机氧气瓶自动充灌装置，其特征在于，所述的充灌模块包括接受所述数据处理模块传递的充灌信息来控制充灌泵启停的控制单元。
5.根据权利要求1所述的飞机氧气瓶自动充灌装置，其特征在于，气体进入三位五通电磁换向阀之前依次通过穿板接头、金属螺纹直通、球阀、过滤器、调压阀，并在调压阀与三位五通电磁换向阀之间设置压力表。
6.根据权利要求1所述的飞机氧气瓶自动充灌装置，其特征在于，所述前倾气缸为两个，三位五通电磁换向阀控制前倾气缸的气路依次通过调压阀、手动换向阀，手动换向阀的两个输出气路方向分别通向两个前倾气缸的有杆腔和无杆腔，并且气路在进入有杆腔和无杆腔之前均先通过调速阀。
7.根据权利要求1所述的飞机氧气瓶自动充灌装置，其特征在于，所述空气弹簧为四个，三位五通电磁换向阀控制空气弹簧的气路经过调压阀后分为四个支路，每个支路经旋钮型手动阀之后连接空气弹簧。
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