CN111693292A - 一种用于发动机燃气涡轮起动机的检测系统及方法 - Google Patents

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董天强
王峰
王军
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    • G01M15/14—Testing gas-turbine engines or jet-propulsion engines

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Abstract

本发明公开一种用于发动机燃气涡轮起动机的检测系统及方法，包括控制单元，用于接收检测信号并发送至显示终端；转速检测模块，通过外接转速传感器对压气机转速和自由涡轮转速进行检测，得到自由涡轮和压气机的转速信号；压力检测模块，通过压力检测仪对滑油压力进行检测，得到滑油的压力信号；温度检测模块，通过温度检测仪对发动机排气温度进行检测，得到温度信号；振动检测模块，通过振动传感器对发动机进行检测，得到振动信号；微动开关检测模块，通过向微动开关线圈供电，检测其是否正常接通，得到开关信号。通过本发明，实现对燃气涡轮起动机压力、转速、温度、振动等关键参数的监控，并具备数据记录、保存功能，以诊断燃气涡轮起动机技术性能状态。

Description

一种用于发动机燃气涡轮起动机的检测系统及方法
技术领域
本发明涉及智能控制与智能检测领域，特别是一种用于发动机燃气涡轮起动机的检测系统及方法。
背景技术
燃气涡轮起动机是航空发动机起动系统的重要组成部件，发动机起动时，通过涡轴式燃气涡轮起动机带动发动机的高、低压转子转动，配合发动机附件工作实现发动机点火。目前某型航空发动机在高海拔地区使用时，存在燃气涡轮起动机无法带动发动机起动的现象，因此需对燃气涡轮起动机工作性能状态进行监控，判断其性能状态。
目前的燃气涡轮起动机控制检测系统仅对燃油流量，涡轮转速和压力进行检测，检测参数不全面，且不具备数据保存、分析功能，尚无相关检测设备可对燃气涡轮起动机关键参数进行监控，不利于判断其性能状态。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，克服现有技术的不足，提供一种用于发动机燃气涡轮起动机的检测系统及方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于发动机燃气涡轮起动机的检测系统，包括：控制单元，用于接收转速检测模块发送的转速信号、压力检测模块发送的压力信号、温度检测模块发送的温度信号、微动开关检测模块发送的开关信号和振动检测模块发送的振动信号；转速检测模块，通过外接转速传感器，对燃气涡轮起动机压气机转速和自由涡轮转速进行检测，得到自由涡轮和压气机的转速信号；压力检测模块，通过压力检测仪，对滑油压力进行检测，得到滑油的压力信号；温度检测模块，通过温度检测仪，对发动机排气温度进行检测，得到温度信号；振动检测模块，通过振动传感器，对发动机进行检测，得到振动信号；微动开关检测模块，通过向微动开关线圈供电，检测其是否正常接通，得到开关信号。
其中，本系统还包括，连接控制单元的显示终端和数据保存模块，所述的数据保存模块连接控制单元，用于将转速检测模块、压力检测模块、温度检测模块、振动检测模块和微动开关检测模块的检测信息进行实时保存，并进行周期性删除；所述的显示终端通过接收控制单元发送的转速信号、压力信号、温度信号、开关信号和振动信号，将信号数字化处理后进行显示。
所述的温度检测模块，为一个热电偶信号处理芯片MAX6675。
一种用于发动机燃气涡轮起动机的检测方法，包括以下步骤：
S1. 设备开启，工作员检查微动开关工作是否正常，点击“微动开关检查”按钮，“微动开关”指示灯亮，微动开关状态良好，不亮，微动开关出现故障，需进行检修；
S2. 检测系统通过显示终端，将检测的燃气的温度信息、滑油的压力信息、压气机的转速信息与振动信息和自由涡轮的转速信息进行显示；
S3. 工作员对数据进行记录，点击开始“开始记录”按钮，数据保存模块对数据进行实时记录并保存；
S4. 工作员对数据进行回放查看，点击“数据回放”按钮，数据保存模块保存的数据按时间顺序显示于显示终端。
本发明的有益效果：通过本方案，实现对燃气涡轮起动机压力、转速、温度、振动等关键参数的监控，并具备数据记录、保存功能，以诊断燃气涡轮起动机技术性能状态。
附图说明
图1为本发明的系统结构框图；
图2为本发明的软件界面图；
图3为本发明的温度检测模块结构框图；
图4为本发明的方法流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
在本实施例中，具体原理与功能如下：
如图1，一种用于发动机燃气涡轮起动机的检测系统，包括：控制单元，用于接收转速检测模块发送的转速信号、压力检测模块发送的压力信号、温度检测模块发送的温度信号、微动开关检测模块发送的开关信号和振动检测模块发送的振动信号；转速检测模块，通过外接转速传感器，对燃气涡轮起动机压气机转速和自由涡轮转速进行检测，得到自由涡轮和压气机的转速信号；压力检测模块，通过压力检测仪，对滑油压力进行检测，得到滑油的压力信号；温度检测模块，通过温度检测仪，对发动机排气温度进行检测，得到温度信号；振动检测模块，通过振动传感器，对发动机进行检测，得到振动信号；微动开关检测模块，通过向微动开关线圈供电，检测其是否正常接通，得到开关信号。
其中，本系统还包括，数据保存模块和连接控制单元的显示终端，所述的显示终端通过接收控制单元发送的转速信号、压力信号、温度信号、开关信号和振动信号，将信号数字化处理后进行显示；所述的数据保存模块连接控制单元，用于将转速检测模块、压力检测模块、温度检测模块、振动检测模块和微动开关检测模块的检测信息进行实时保存，并进行周期性删除。
如图2所示，本系统采用Labview程序编写，软件界面可以实时显示参量参数，同时记录保存，通过“开始记录”按钮，可记录当前状态信息，并保存检测数据到电子文档；电机“数据回放”按钮，则可以显示之前保存的数据；由图2，本操作界面图上还有一个微动开关的状态指示灯，当指示灯亮时，表明供电正常，当指示灯不亮时，表明供电出现问题。
所述的温度检测模块充分考虑了使用实际情况，选用MAX6675热电偶信号处理芯片，该芯片继承了热电偶放大器、冷端补偿、A/D转换器及SPI串口，可实现可靠、精确的温度测量，如图3，MAX6675为单片数字式热电偶放大器，其工作时无需外接任何外围元件，为降低电源耦合噪声，在其电源引脚和接地端之间接入了1只容量为0.1μF的电容；为提高系统抗干扰能力，采用数字隔离芯片SI8442。
所述的转速检测模块选用高频率转速传感器，特别进行结构设计，便于安装测试，为保证全量程范围采集精度，减小误差，设计了等精度转速测量法，经实际测试验证，能够满足使用需求。
具体方法流程如下：
如图4，一种用于发动机燃气涡轮起动机的检测方法，包括以下步骤：
S1. 设备开启，工作员检查微动开关工作是否正常，点击“微动开关检查”按钮，“微动开关”指示灯亮，微动开关状态良好，不亮，微动开关出现故障，需进行检修；
S2. 检测系统通过显示终端，将检测的燃气的温度信息、滑油的压力信息、压气机的转速信息与振动信息和自由涡轮的转速信息进行显示；
S3. 工作员对数据进行记录，点击开始“开始记录”按钮，数据保存模块对数据进行实时记录并保存；
S4. 工作员对数据进行回放查看，点击“数据回放”按钮，数据保存模块保存的数据按时间顺序显示于显示终端。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种用于发动机燃气涡轮起动机的检测系统，其特征在于，包括：
控制单元，用于接收转速检测模块发送的转速信号、压力检测模块发送的压力信号、温度检测模块发送的温度信号、微动开关检测模块发送的开关信号和振动检测模块发送的振动信号；
转速检测模块，通过外接转速传感器，对燃气涡轮起动机压气机转速和自由涡轮转速进行检测，得到自由涡轮和压气机的转速信号；
压力检测模块，通过压力检测仪，对滑油压力进行检测，得到滑油的压力信号，并将压力信号发送至控制单元；
温度检测模块，通过温度检测仪，对发动机排气温度进行检测，得到温度信号，并将温度信号发送至控制单元；
振动检测模块，通过振动传感器，对发动机进行检测，得到振动信号，并将振动信号发送至控制单元；
微动开关检测模块，通过向微动开关线圈供电，检测其是否正常接通，得到开关信号，并将信号发送至控制单元。
2.根据权利要求1所述的一种用于发动机燃气涡轮起动机的检测系统，其特征在于，还包括数据保存模块，所述的数据保存模块连接控制单元，用于将转速检测模块、压力检测模块、温度检测模块、振动检测模块和微动开关检测模块的检测信息进行实时保存，并进行周期性删除。
3.根据权利要求1所述的一种用于发动机燃气涡轮起动机的检测系统，其特征在于，所述的温度检测模块，为一个热电偶信号处理芯片MAX6675。
4.根据权利要求1所述的一种用于发动机燃气涡轮起动机的检测系统，其特征在于，还包括连接控制单元的显示终端，所述的显示终端通过接收控制单元发送的转速信号、压力信号、温度信号、开关信号和振动信号，将信号数字化处理后进行显示。
5.一种用于发动机燃气涡轮起动机的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 设备开启，工作员检查微动开关工作是否正常，点击“微动开关检查”按钮，“微动开关”指示灯亮，微动开关状态良好，执行步骤S2，不亮，微动开关出现故障，需进行检修；
S2. 检测系统通过显示终端，将检测的燃气的温度信息、滑油的压力信息、压气机的转速信息与振动信息和自由涡轮的转速信息进行显示；
S3. 工作员对数据进行记录，点击开始“开始记录”按钮，数据保存模块对数据进行实时记录并保存；
S4. 工作员对数据进行回放查看，点击“数据回放”按钮，数据保存模块保存的数据按时间顺序显示于显示终端。
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