CN111638023B - 一种飞机油箱压力测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞机油箱压力测试方法及系统，属于飞机油箱压力测试的技术领域，用于解决现有技术中固定量程范围无法同时满足大量程范围和高测试精度需要的问题，该方法及系统均能够对飞机油箱的压力进行大量程测试，然后根据测试结果逐渐调整飞机油箱的测试量程范围，以不断提高测试精度，从而获取较为精确的测试结果。

Description

一种飞机油箱压力测试方法及系统

技术领域

本发明涉及气密性压力测试的技术领域，尤其是涉及一种飞机油箱压力测试方法及系统。

背景技术

气密性压力测试是指对气密性装置充气后检测其压力是否变化、以检测气密性装置的气密性是否完好的测试方式。

现有的可参考公开号为CN107677429A的中国的发明专利，其公开了一种气密性检测装置，包括气源和与气源连接的气管，气管相并联的两条支路分别连接测试品和标准品且两条支路上均设置阀体，测试品与标准品之间设置压差传感器，气源向测试品和标准品输送等体积的压缩气体，通过压差传感器判断测试品和标准品之间的压差是否合规，从而判断测试品是否合规。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷测试过程中，由于压差传感器的量程范围固定，故压差传感器的测量精度固定，固定的量程范围和测量精度无法同时满足大量程范围和高测试精度的测试需要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的发明目的一是提供一种飞机油箱压力测试方法，其能够同时满足大量程范围和高测试精度的测试需要。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种飞机油箱压力测试方法，包括以下步骤：

S101：向飞机油箱充入预设体积的测试气体；

S102：在预设量程下采集飞机油箱的测试压力；

S103：泄压使所述飞机油箱的压力复位；

S104：重复执行步骤S101-S103若干次并统计测试次数，判断所述测试次数是否达到预设次数；若否，则重复执行步骤S101-S104，若是，则执行步骤S105；

S105：计算所述预设次数下测试压力的测试平均值；

S106：根据所述测试压力和测试压力平均值与所述预设量程的关系确定是否需要调整所述预设量程；

S107：若是，则返回步骤S101，根据所述测试压力和测试压力平均值调整所述预设量程；并在调整后的预设量程下重复执行步骤S101-S106；

S108：若否，则输出所述测试压力平均值。

通过采用上述技术方案，向飞机油箱充测试气体、采集测试压力、泄压重复进行，能够采集预设次数的测试压力，通过测试压力能够求测试平均值，通过测试平均值和预设次数的测试压力与预设量程的关系能够判断测试压力平均值是否准确，若不准确，则根据测试压力平均值和若干测试压力调整预设量程并重复测试，若准确，则在该预设量程下采集飞机油箱压力预设时长，从而在合适的量程测试飞机油箱压力，进而实现了以大量程范围下采集飞机油箱压力的大致数值，然后不断缩小测试量程从而实现高测试精度的飞机油箱压力测试。

进一步地，所述预设次数不少于五次，所述测试压力平均值为所有所述测试压力去掉一个最大值、一个最小值后求得的平均值。

通过采用上述技术方案，去掉一个最大值、一个最小值求得的测试压力平均值降低了单次测量出现较大误差影响测试压力平均值的准确性的可能

进一步地，步骤S106具体包括以下步骤：

获取所述测试压力去掉一个最大值、一个最小值后的去最最大值和去最最小值并计算所述去最最大值和去最最小值差值为测试误差值；

判断所述测试平均值是否处于所述预设量程的指定范围；

判断所述测试误差值与所述预设量程的量程范围之间的比例关系是否满足预设比例关系；

当所述测试平均值处于所述预设量程的指定范围且测试误差值与预设量程的量程范围满足预设比例关系时，所述判断结果为是；否则为否。

通过采用上述技术方案，测试误差值是实际测量过程中产生的误差，测试误差值的范围表示测试波动是否合理，若测试波动过大，则可能导致测试压力超出测试量程，若测试波动过小，则可能导致测试精度不足，只有测试误差值与预设量程的量程范围满足预设条件时，才能说明测试量程较为合适，即该测试量程既不会导致测试压力超出预设量程、也不会导致测试精度不足；测试平均值与预设量程指定范围之间的关系即测试平均值于预设量程的位置，若测试平均值不处于预设量程的指定范围，则即使测试误差值较小，依然存在测试压力波动超出预设量程的可能。

进一步地，步骤S107中根据所述测试压力和测试压力平均值调整所述预设量程的具体步骤包括：调整所述预设量程的量程范围位置以使所述测试压力平均值处于所述指定范围，调整所述预设量程的量程范围大小以使所述测试误差值与所述量程范围满足预设比例关系。

通过采用上述技术方案，调整预设量程的良辰规范为大小和位置使测试压力平均值处于指定范围且测试误差值与量程范围满足预设比例关系，从而使测试压力在预设量程内合理波动，既保持了测试精度，又避免测试压力波动出预设量程的量程范围导致测试结果不准确。

进一步地，所述预设预设比例关系为：所述预设量程的量程范围是否为所述测试误差值的三到五倍；

和/或所述指定范围为所述预设量程处于中间部分的三分之一或五分之三范围。

通过采用上述技术方案，经发明人验证，预设量程的量程范围为测试误差值的三到五倍的比例关系、指定范围为预设量程处于中间部分的三分之一到五分之三范围较为合适，既不会导致测试波动相对测试误差值过大、也不会导致测试精度不足，同时也几乎不会出现测试压力合理波动时超出预设量程的情况。

进一步地，在步骤S102中，在预设量程下采集飞机油箱的测试压力持续预设时长。

通过采用上述技术方案，将采集测试压力的过程持续预设时长能够观察测试压力是否变化，从而在测试过程中检验飞机油箱气密性是否完好，进一步降低了飞机气密性不好导致的测试压力结果不准确。

进一步地，步骤S101具体包括以下步骤：以第一预设速度向飞机油箱充气并在充入气体体积大于所述预设体积的指定比例时降低向飞机油箱充气速度至小于第一预设速度的第二预设速度。

通过采用上述技术方案，在向飞机油箱充气的过程中，若充气速度过快则可能导致单次充气体积的精度失控，故在充入气体体积大于预设体积的指定比例时降低至第二预设速度充气，有利于保持充气精度，进一步提高了充入气体体积的精准性，降低了充入气体体积存在误差导致测试压力结果不准确。

本发明的发明目的二是提供一种飞机油箱压力测试系统，其能够同时满足大量程范围和高测试精度的测试需要。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种飞机油箱压力测试系统，包括：

气体注入装置，连通所述飞机油箱，用于向飞机油箱充入预设体积的测试气体；

压力采集装置，连通所述飞机油箱，用于在预设量程下采集飞机油箱的测试压力；

泄压机构，用于使所述飞机油箱压力复位；

平均值计算模块，用于计算所述预设次数下测试压力的测试平均值；

量程调整判断模块，用于根据所述测试压力和测试压力平均值与所述预设量程的关系确定是否需要调整所述预设量程；

预设量程调整模块，用于根据所述测试压力和测试压力平均值调整所述预设量程；

测试结果输出模块，用于输出所述所述测试压力平均值。

通过采用上述技术方案，气体注入装置向飞机油箱充测试气体、压力采集装置采集测试压力、通过泄压机构使飞机油箱压力复位，从而对飞机油箱的压力进行预设次数的采集，平均值计算模块能够计算采集到的预设次数的测试压力的测试压力平均值，量程调整判断模块能够判断是否需要调整预设量程，预设量程调整模块能够在需要调整量程时对量程进行调整，测试结果输出模块能够输出测试结果，通过各个装置模块的配合实现了以大量程范围下采集飞机油箱压力的大致数值，然后不断缩小测试量程从而实现高测试精度的飞机油箱压力测试。

本发明的发明目的三是提供一种飞机油箱压力测试装置，其能够同时满足大梁城范围和高测试精度的测试需要。

本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的：

一种飞机油箱压力测试装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述飞机油箱压力测试方法的计算机程序。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.提供了一种飞机油箱压力测试方法及系统，该方法和系统均能够多次测量飞机油箱压力并计算平均值，然后调整预设量程使预设量程能够满足测试精度和测试范围的需要，从而测得较为准确的测试压力；

2.通过去除最大值和最小值的方式计算测试压力平均值，降低了测试失误导致的测试误差影响测试结果的可能，进一步提高了测试结果的准确性；

3.在充气过程中向飞机油箱充气至预设体积的指定比例后降低充气速度，有利于提高充入气体体积的准确性，从而有利于进一步提高测试结果的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例一一个示例的方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

参照图1，一种飞机油箱压力测试方法，包括依次进行的以下步骤：

S101：向飞机油箱充入预设体积的测试气体。

向飞机油箱充入预设体积的测试气体通过气体注入装置实现，气体注入装置优选为高压气源，高压气源的出气口连通设置有出气阀，通过改变出气阀的开度能够控制高压气源向飞机油箱充气的速度；出气阀一端与高压气源的出气口连通连接、另一端通过气管与飞机油箱连通连接。在本实施例中，为了避免向飞机油箱充入的气体体积受飞机油箱所述的物理环境如温度等影响导致性态变化，优选高压气源中的气体为氮气，当然高压气源中的气体也可以设置为其他惰性气体如氩气等。

为了保证向飞机油箱充入的测试气体的体积为预设体积，在向飞机油箱充入气体的过程中，优选为先以第一预设速度向飞机油箱充气，当向飞机油箱充入气体体积大于预设体积的指定比例时，以低于第一预设速度的第二预设速度向飞机油箱充气，从而避免充气速度过快难以控制充气量导致充入气体的体积结果不准确。

在一个示例中，以向飞机油箱充入10L的氮气为例进行说明，指定比例为9/10，第一预设速度为0.5L/s，第二预设速度为0.1L/s。则在具体充气过程中，先以0.5L/s的速度向飞机油箱充气，当充气体积达到9L时，再以0.1L/s的速度向飞机油箱充气，直至向飞机油箱充入10L的氮气。

向飞机油箱充入气体的体积可通过设置与飞机油箱与高压气源连通气管上的气体流量计测得，高压气源向飞机油箱的充气速度可通过调整出气阀的开度改变，两个操作均为本领域技术人员常规技术，在此不作具体介绍。

进一步地，为了进一步提高向飞机油箱充入气体的体积精度，还可在充气过程中、在飞机油箱内充入气体达到预设体积的指定比例时逐渐降低充气速度，应上述示例，在以0.5L/s的充气速度向飞机油箱充入气体达到9L时，逐渐降低充气速度，如达到9L充气速度降为0.1L/s，达到9.9L充气速度降为0.02L/s，达到9.998L充气速度降为0.004L/s...即以指定倍数（示例中为1/5）来降低充气速度，从而实现充气体积精度的精准控制，将充气体积的误差控制在允许的范围内，避免充入预设体积的气体误差较大影响测试结果。

S102：在预设量程下采集飞机油箱的测试压力。

采集飞机油箱的测试压力的过程通过压力采集装置实现，压力采集装置优选为压力表，压力表的测试接口与飞机油箱连通连接以使压力表能够检测飞机油箱内的压力，压力表连通一个气密性装置并检测其气密性的方式为本领域技术人员常规技术手段，不作展开说明。当然，压力表应与飞机油箱可拆卸连接，通过更换不同精度的压力表来以不同的精度检测飞机油箱的压力。

在一个示例中，本领域技术人员根据经验先选取一预设量程的压力表、在向飞机油箱充气之前预先与飞机油箱连通连接，在向飞机油箱内充入预设体积的气体后即可通过压力表直接读取测试压力。

S103：泄压使所述飞机油箱的压力复位。

泄压即将飞机油箱内气体排出、使飞机油箱压力恢复正常的过程。在一个示例中，泄压阀一端连通连接飞机油箱、另一端连通连接大气环境，通过泄压阀能够控制飞机油箱是否与大气环境连通，打开泄压阀，飞机油箱内充入的气体即可直接排入大气环境，从而实现飞机油箱内的气压复位。

S104：重复执行步骤S101-S103若干次并统计测试次数，判断测试次数是否达到预设次数；若否，则重复执行步骤S101-S104，若是，则执行步骤S105。

测试压力的过程需要重复执行预设次数，重复执行向飞机油箱充气、对飞机油箱进行压力测试、对飞机油箱泄压的过程，即可多次读取飞机油箱的测试压力。多次读取测试压力的过程是为了避免单次操作误差或读取时机等给测试结果带来的误差，多次测试能够有效降低单次操作误差给测试结果造成的误差，从而提高测试结果的准确性。

S105：计算预设次数下测试压力的测试平均值。

在进行预设次数的压力测试后，会得到预设个数的测试压力数值。计算测试压力平均值具体步骤为：先将所有测试压力中的最大值和最小值去掉，然后计算其余测试压力的平均值。

根据经验可知，测试压力的最大值和最小值往往是误差最大的测试压力，故在计算测试结果时去掉测试压力的最大值和最小值，能够有效减小测试压力的测试误差，从而进一步提高了测试结果的准确性。

S106：根据上述测试压力和测试压力平均值与上述预设量程的关系确定是否需要调整上述预设量程。

判断是否需要调整预设量程，即判断预设量程相对测试压力是否合适。判断预设量程相对于测试压力是否合适的过程具体包括以下步骤：首先计算测试压力去掉最大值和去掉最小值后的去最最大值和去最最小值之间的差值为测试误差值，然后判断测试误差值与预设量程的量程范围之间的比例关系是否满足预设比例关系；再判断测试平均值是否处于预设量程的指定范围；若测试平均值处于预设量程的指定范围且测试误差值与预设量程的量程范围满足预设比例关系，则判断结果为否，否则判断结果为是。

对于上述原理，以指针式压力表进行说明，指针式压力表的指针转动范围即为预设量程，由于指针式压力表转动范围是有限，故压力表的读取精度相应有限，此时若测得的预设次数的测试压力均处于压力表范围边缘如前三分之一、后三分之一时，明显在测试压力波动时可能超出压力表的测量范围，部分超出压力表测量范围的压力值只能读取压力表量程的上限值或下限值、导致测试结果失真。相应的，若数次测量读取的测试压力无变化，则说明压力表的精度不够，通过该压力表无法读取较为精准的精度，同样需要调整压力表的量程以通过更高的精度去测量飞机油箱压力。

由发明人的经验可知，预设量程的量程范围为测试误差值的三到五倍、指定范围为预设量程中间部分的三分之一或五分之三较为合适，在该预设量程下测试压力于量程范围较为灵敏的波动且不至超出预设量程的量程范围，降低了测试压力波动超出预设量程量程范围导致的测试结果不准确。

S107：若是，则返回步骤S101，根据测试压力和测试压力平均值调整预设量程；并在调整后的预设量程下重复执行步骤S101-S106。

在压力表的预设量程明显与测试压力不相匹配时，通过预设量程的压力表无法进行较为准确的压力测试，故需要调整压力表的范围。调整压力表范围的方法具体为：调整预设量程的量程范围位置以使测试压力平均值处于指定范围，调整所述预设量程的量程范围大小以使所述测试误差值与所述量程范围满足预设比例关系。

调整压力表的量程范围的大小和位置即对压力表某一部分量程范围（即预设压力所在的量程范围）进行针对性读取，以进一步获取较为精确的数值。以指针式压力表为例，为了对指针式压力表的某一部分量程范围进行针对性读取，可采用更为精密的指针、更为精细的刻度线或更为灵敏的角位移传感器甚至对指针角变量进行放大的机械传动机构等，对压力表某一部分量程范围的针对性读取为本领域技术人员常规技术手段，在此不作展开说明。

当然，调整预设量程一般需要进行的操作为缩小量程、提升精度的操作，若需要扩大量程，则需要更换压力表。

需要说明的是，在进行预设量程的调整时，可能存在多次读取的测试压力均相等导致测试误差值为0的情况，此时可根据经验或精度需要对量程范围进行缩小；另外，由于调整后的预设量程读取精度与调整前的预设量程调整精度有所区别，故计算所得的测试平均值和测试误差值也会有所不同，故在调整并重新对测试平均值和测试误差值进行计算后，需要重新进行是否需要调整量程的判断步骤并在需要调整时依照上述规则调整，通过不断调整预设量程能够使预设量程适宜测试压力，以实现在合适的预设量程下测试压力，保持测试精度的同时降低测试误差。

S108：若否，则输出所述所述测试压力平均值。

在测试平均值和测试误差值均满足上述条件时，判断预设量程能够较为精确的测得测试压力，在较为合适的预设量程下测得的测试平均值即为较为精确的飞机油箱压力值，从而实现了对飞机油箱压力较为精确的测试。

本实施例的实施原理为：依次进行向飞机油箱充气、对飞机油箱进行压力测试、对飞机油箱进行泄压的步骤能够对飞机油箱的压力进行测试，多次测试能够计算得测试平均值，测试平均值本身为多次测量所得，降低了偶然误差，从而提高了测试结果的准确性；通过多个测试压力的波动幅度相对预设量程的量程范围的大小能够判断预设量程的量程范围大小是否合适，以确定测试精度是否已经达到极限，通过测试平均值相对预设量程量程范围的位置能够判断预设量程的量程范围位置是否合适，以确定测试压力是否存在波动超出预设量程的量程范围，若预设量程的量程范围不合适，则调整预设量程的量程范围，以实现在合适的预设量程下进行飞机油箱压力测试，从而获得较为精确的测试结果。

实施例二：

一种飞机油箱压力测试系统，包括用于向飞机油箱充入预设体积的测试气体的气体注入装置、用于在预设量程下采集飞机油箱的测试压力的压力采集装置、用于使飞机油箱压力复位的泄压机构、用于计算预设次数下测试压力的测试平均值的平均值计算模块、用于根据测试压力和测试压力平均值与上述预设量程的关系确定是否需要调整所述预设量程的量程调整判断模块、用于根据所述测试压力和测试压力平均值调整所述预设量程的预设量程调整模块以及用于输出测试压力平均值的测试结果输出模块。

前述实施例中的飞机油箱压力测试方法中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的飞机油箱压力测试系统，通过前述对飞机油箱压力测试方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中的飞机油箱压力测试系统的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种飞机油箱压力测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101：向飞机油箱充入预设体积的测试气体；

S102：在预设量程下采集飞机油箱的测试压力；

S103：泄压使所述飞机油箱的压力复位；

S104：重复执行步骤S101-S103若干次并统计测试次数，判断所述测试次数是否达到预设次数；若否，则重复执行步骤S101-S104，若是，则执行步骤S105；

S105：计算所述预设次数下测试压力的测试压力平均值，所述预设次数不少于五次，所述测试压力平均值为所有所述测试压力去掉一个最大值、一个最小值后求得的平均值；

S106：获取所述测试压力去掉一个最大值、一个最小值后的去最最大值和去最最小值并计算所述去最最大值和去最最小值差值为测试误差值；

判断所述测试压力平均值是否处于所述预设量程的指定范围；

判断所述测试误差值与所述预设量程的量程范围之间的比例关系是否满足预设比例关系；

当所述测试压力平均值处于所述预设量程的指定范围且测试误差值与预设量程的量程范围满足预设比例关系时，判断结果为否；否则为是；

S107：若是，则返回步骤S101，根据所述测试压力和测试压力平均值调整所述预设量程；并在调整后的预设量程下重复执行步骤S101-S106；

S108：若否，则输出所述测试压力平均值。

2.根据权利要求1所述的一种飞机油箱压力测试方法，其特征在于，步骤S107中根据所述测试压力和测试压力平均值调整所述预设量程的具体步骤包括：调整所述预设量程的量程范围位置以使所述测试压力平均值处于所述指定范围，调整所述预设量程的量程范围大小以使所述测试误差值与所述量程范围满足预设比例关系。

3.根据权利要求2所述的一种飞机油箱压力测试方法，其特征在于，

所述预设比例关系为：所述预设量程的量程范围是否为所述测试误差值的三到五倍；

和/或所述指定范围为所述预设量程处于中间部分的三分之一或五分之三范围。

4.根据权利要求1、2、3中任意一条所述的一种飞机油箱压力测试方法，其特征在于，在步骤S102中，在预设量程下采集飞机油箱的测试压力持续预设时长。

5.根据权利要求1、2、3中任意一条所述的一种飞机油箱压力测试方法，其特征在于，以第一预设速度向飞机油箱充气并在充入气体体积大于所述预设体积的指定比例时降低向飞机油箱充气速度至小于第一预设速度的第二预设速度。

6.一种飞机油箱压力测试系统，其特征在于，包括：

气体注入装置，连通所述飞机油箱，用于向飞机油箱充入预设体积的测试气体；

压力采集装置，连通所述飞机油箱，用于在预设量程下采集飞机油箱的测试压力；

泄压机构，用于使所述飞机油箱压力复位；

平均值计算模块，用于计算预设次数下测试压力的测试压力平均值，所述预设次数不少于五次，所述测试压力平均值为所有所述测试压力去掉一个最大值、一个最小值后求得的平均值；

量程调整判断模块，获取所述测试压力去掉一个最大值、一个最小值后的去最最大值和去最最小值并计算所述去最最大值和去最最小值差值为测试误差值；

判断所述测试压力平均值是否处于所述预设量程的指定范围；

判断所述测试误差值与所述预设量程的量程范围之间的比例关系是否满足预设比例关系；

当所述测试压力平均值处于所述预设量程的指定范围且测试误差值与预设量程的量程范围满足预设比例关系时，判断结果为否；否则为是；

预设量程调整模块，用于根据所述测试压力和测试压力平均值调整所述预设量程；

测试结果输出模块，用于输出所述测试压力平均值。

7.一种飞机油箱压力测试装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1-5任意一条飞机油箱压力测试方法的计算机程序。

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