CN112255138A - 一种专用灭火剂浓度测量系统检查维护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种专用灭火剂浓度测量系统检查维护方法，所述测量系统包括灭火剂浓度测量仪、数据采集系统、温度控制系统和真空泵；灭火剂浓度测量仪由多个气体浓度分析单元组成，每个分析单元是各自独立；温度控制系统由多个通道的温度控制单元组成，每个温度控制单元分别集成到一个所述气体浓度分析单元中；所述检查维护方法包括：将被测气体抽到浓度分析单元内，被测气体在浓度分析单元中加热到指定温度并稳定此温度后，通过数据采集系统记录当前浓度分析单元中气体的压力值；根据该压力值与标定的标准值比较，来判断浓度分析单元是否出现故障。本发明能及时准确判断测量系统工作是否正常，提高系统的日常检查效率,降低系统维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及流体控制和测量技术领域，具体涉及一种专用灭火剂浓度测量系统检查维护方法。
背景技术
专用灭火剂浓度测试系统是飞机/直升机灭火系统试验中极其关键的测试系统，其准确性和响应时间直接影响到灭火系统性能指标的判断。该测量系统按维护要求需1次/2周来进行日常检查维护，检查维护的内容是检查真空泵、温度控制系统、专用灭火剂浓度测量仪和数采系统工作是否正常，当出现故障时需要对故障进行准确定位。根据飞机/直升机动力舱灭火系统试验要求，试验时需要采用专用灭火剂Halon1301，目前国内没有制备Halon1301灭火剂标准样气的方法。
由于日常维护时无法用Halon1301灭火剂喷射来检验专用灭火剂浓度测量系统是否工作正常，且国内外文献中没有完全公布Halon1301灭火剂的物性参数，因此常规的一些方法无法满足专用灭火剂浓度测量系统的日常检查维护。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单有效的专用灭火剂浓度测量系统的日常检查维护方法，能及时发现测量系统工作是否正常，并准确地定位故障，因而提高设备的日常检查效率和降低设备维护成本。
为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：
一种专用灭火剂浓度测量系统检查维护方法，所述测量系统包括灭火剂浓度测量仪、数据采集系统、温度控制系统和真空泵；灭火剂浓度测量仪由多个气体浓度分析单元组成，每个分析单元是各自独立；温度控制系统由多个通道的温度控制单元组成，每个温度控制单元分别集成到一个所述气体浓度分析单元中；
利用真空泵将被测气体抽到气体浓度分析单元中，浓度分析单元包括加热元件、压差产生装置、压力传感器和流量控制装置，气体浓度分析单元通过加热元件把被测气体加热至指定温度并利用压差产生装置产生压差，同时利用压力传感器监测产生的压差，利用流量控制装置控制流量；所述压差与气体的体积浓度存在对应关系，通过这个关系计算出气体体积浓度；
所述检查维护方法包括：
将被测气体抽到浓度分析单元内，被测气体在浓度分析单元中加热到指定温度并稳定此温度后，通过数据采集系统记录当前浓度分析单元中气体的压力值；根据该压力值与标定的标准值比较，来判断浓度分析单元是否出现故障。
进一步地，所述专用灭火剂为Halon1301灭火剂。
进一步地，所述指定温度为100℃～150℃。
进一步地，所述标准值为在指定温度时浓度分析单元中充入高纯空气时所采集的气体的压力值。
进一步地，所述检查维护方法具体包括：
S101，在自动控制模式下温度控制系统的温度控制单元将气体浓度分析单元中的温度控制在指定温度；
S102，启动数据采集系统，记录浓度分析单元的电压值来确认浓度分析单元的压力传感器是否正常；工作正常的标志是返回的零点输出值的干扰波动≤±50mV；
S103，当发现压力传感器零点输出值超出±50mV范围，且偏差在100mV以内时，一般情况下，是压力传感器受到温度变化等因素影响，压力传感器可以继续使用，但是要修正传感器零点输出，修正后再次重复S102，直到零点输出电压≤±50mV；如果超出±50mV范围，且偏差超过100mV时，需要进一步对压力传感器进行故障定位；
S104，启动真空泵，检查真空泵是否工作正常，即油位显示和压力是否正常，如果目视油位低于最低油位则需添加机油，如果压力显示不正常，通过目视或倾听来检查抽气管是否漏气，如果漏气直接更换抽气管；
S105，确保温度控制系统的温度在指定温度范围内，如果超出此温度范围，则需等待温度稳定后对浓度分析单元抽真空，通过数据采集系统记录该浓度分析单元的压力信号P1；
S106，系统标定时高纯空气对应的压力信号P0，用P0减去P1，如果|P0-P1|≤△P，则系统工作正常，如果超出这个范围，则浓度分析单元出现故障，需要进行维修。
进一步地，所述温度控制系统将浓度分析单元中的温度控制在指定温度时，要求绝对误差≤1℃。
进一步地，△P的取值为0.8～1.2kPa。
进一步地，用万用表直接测量压力传感器的信号，如果正常，则数据采集通道有故障，如果不正常，还需对数据采集通道再次进行故障定位。
与现有技术相比，本发明具有以下技术特点：
1.通过S101～S102和S103～S106确定系统是否工作正常，这种方法能使故障定位准确，便于系统维护。
2.确定比对标准值。由于不能直接从浓度来判断系统是否工作正常，但是浓度与压力差是存在一定的关系，因此可以通过压力来判断系统是否工作正常，采用何种压差值作为比对标准是关键，本方法比较各种浓度点的压力值后选取标定时高纯空气的压差值P0，因为高纯空气的成分与大气最为接近，这样避免引入系统误差，使得比对更准确。
3.S106中△P值的确定，△P是一个综合因素的结果，确定时必须考虑传感器测量精度，大气成分，大气压力等因素。
本发明能及时准确判断测量系统工作是否正常，提高系统的日常检查效率,降低系统维护成本。
附图说明
图1为专用灭火剂浓度测量系统结构示意图；
图2为气体浓度分析单元结构示意图。
图中标号说明：1被测气体，2浓度分析单元，2-1加热元件，2-2压差生产装置，2-3压力传感器，2-4流量控制装置，3真空泵，4数据采集系统，5温度控制系统。
具体实施方式
本发明是综合考虑各种因素后确定的一种准确有效的专用灭火剂浓度测量系统检查维护方法，浓度测量系统对动力舱的多个测量点进行灭火剂浓度的准确测量，以确定灭火系统的灭火效果。
所述专用灭火剂浓度测量系统包括灭火剂浓度测量仪，数据采集系统4，温度控制系统5，真空泵3；灭火剂浓度测量仪是由12个气体浓度分析单元组成，每个分析单元是各自独立的；温度控制系统5由12个通道的温度控制单元组成，并分别集成到12个所述气体浓度分析单元中；专用灭火剂测量系统的基本工作原理是：利用真空泵3将被测气体1抽到气体浓度分析单元2中，浓度分析单元2包括加热元件2-1、压差产生装置2-2、压力传感器2-3和流量控制装置2-4，气体浓度分析单元2通过加热元件2-1把被测气体加热至指定温度并利用压差产生装置2-3产生压差，同时利用压力传感器2-3监测产生的压差，利用流量控制装置2-4控制流量；所述压差与气体的体积浓度存在对应关系，通过这个关系计算出气体体积浓度。在测量系统中，重点需要对浓度分析单元2是否正常工作进行检查维护。
基于上述系统，本发明的检查维护方法主要分两部分进行：
第一部分：真空泵3不工作，利用温度控制系统5将被测气体加热到指定温度并稳定此温度；其中，所述指定温度为100℃～150℃，经过大量实验结合实际经验，在此温度范围内，Halon1301灭火剂物性参数相对稳定。温度稳定后，通过数据采集系统记录当前浓度分析单元2中气体的压力值，并判定压力值是否正常；如不正常，则浓度分析单元2出现故障需要检修。该压力值可从所述压力传感器2-3中获取。
第二部分：真空泵3工作，将被测气体抽到浓度分析单元2内，被测气体在浓度分析单元中加热到指定温度并稳定此温度后，通过数据采集系统记录当前浓度分析单元2中气体的压力值。其中每个气体浓度分析单元2中的检查过程具体的过程如下：
S101，在自动控制模式下温度控制系统5的温度控制单元将气体浓度分析单元2中的温度控制在指定温度，例如150℃，要求绝对误差≤1℃；
S102，启动数据采集系统，记录浓度分析单元2的电压值来确认浓度分析单元2的压力传感器2-3是否正常，工作正常的标志是返回的零点输出值的干扰波动≤±50mV；
S103，当发现压力传感器2-3零点输出值超出±50mV范围，且偏差在100mV以内时，一般情况下，是压力传感器2-3受到温度变化等因素影响，压力传感器2-3可以继续使用，但是要修正传感器零点输出，修正后再次重复S102，直到零点输出电压≤±50mV；如果超出±50mV范围，且偏差超过100mV时，需要进一步对压力传感器2-3进行故障定位。用高精度的万用表直接测量传感器的信号，如果正常，则数据采集通道有故障，如果不正常，还需对数据采集通道再次进行故障定位。
S104，启动真空泵3，检查真空泵3是否工作正常，即油位显示和压力是否正常，如果目视油位低于最低油位则需添加机油，如果压力显示不正常，通过目视或倾听来检查抽气管是否漏气，如果漏气直接更换抽气管；真空泵工作正常的情况下进行以下步骤。
S105，确保温度控制系统5的温度在(150±1)℃范围内，如果超出此范围，则需等待温度稳定后对浓度分析单元2抽真空，通过数据采集系统4记录该浓度分析单元2的压力信号P1。
S106，系统标定时高纯空气(150±1℃，99.999％O2+99.999％N2)对应的压力信号P0，用P0减去P1，即P0-P1，如果|P0-P1|≤△P(0.8～1.2kPa)则系统工作正常，如果超出这个范围，则浓度分析单元2出现故障，需要进行维修。
以上实施例仅用于说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种专用灭火剂浓度测量系统检查维护方法，其特征在于，所述测量系统包括灭火剂浓度测量仪、数据采集系统、温度控制系统和真空泵；灭火剂浓度测量仪由多个气体浓度分析单元组成，每个分析单元是各自独立；温度控制系统由多个通道的温度控制单元组成，每个温度控制单元分别集成到一个所述气体浓度分析单元中；
利用真空泵将被测气体抽到气体浓度分析单元中，浓度分析单元包括加热元件、压差产生装置、压力传感器和流量控制装置，气体浓度分析单元通过加热元件把被测气体加热至指定温度并利用压差产生装置产生压差，同时利用压力传感器监测产生的压差，利用流量控制装置控制流量；所述压差与气体的体积浓度存在对应关系，通过这个关系计算出气体体积浓度；
所述检查维护方法包括：
将被测气体抽到浓度分析单元内，被测气体在浓度分析单元中加热到指定温度并稳定此温度后，通过数据采集系统记录当前浓度分析单元中气体的压力值；根据该压力值与标定的标准值比较，来判断浓度分析单元是否出现故障。
2.根据权利要求1所述的专用灭火剂浓度测量系统检查维护方法，其特征在于，所述专用灭火剂为Halon1301灭火剂。
3.根据权利要求1所述的专用灭火剂浓度测量系统检查维护方法，其特征在于，所述指定温度为100℃～150℃。
4.根据权利要求1所述的专用灭火剂浓度测量系统检查维护方法，其特征在于，所述标准值为在指定温度时浓度分析单元中充入高纯空气时所采集的气体的压力值。
5.根据权利要求1所述的专用灭火剂浓度测量系统检查维护方法，其特征在于，所述检查维护方法具体包括：
S101，在自动控制模式下温度控制系统的温度控制单元将气体浓度分析单元中的温度控制在指定温度；
S102，启动数据采集系统，记录浓度分析单元的电压值来确认浓度分析单元的压力传感器是否正常；工作正常的标志是返回的零点输出值的干扰波动≤±50mV；
S103，当发现压力传感器零点输出值超出±50mV范围，且偏差在100mV以内时，一般情况下，是压力传感器受到温度变化等因素影响，压力传感器可以继续使用，但是要修正传感器零点输出，修正后再次重复S102，直到零点输出电压≤±50mV；如果超出±50mV范围，且偏差超过100mV时，需要进一步对压力传感器进行故障定位；
S104，启动真空泵，检查真空泵是否工作正常，即油位显示和压力是否正常，如果目视油位低于最低油位则需添加机油，如果压力显示不正常，通过目视或倾听来检查抽气管是否漏气，如果漏气直接更换抽气管；
S105，确保温度控制系统的温度在指定温度范围内，如果超出此温度范围，则需等待温度稳定后对浓度分析单元抽真空，通过数据采集系统记录该浓度分析单元的压力信号P1；
S106，系统标定时高纯空气对应的压力信号P0，用P0减去P1，如果|P0-P1|≤△P，则系统工作正常，如果超出这个范围，则浓度分析单元出现故障，需要进行维修。
6.根据权利要求1所述的专用灭火剂浓度测量系统检查维护方法，其特征在于，所述温度控制系统将浓度分析单元中的温度控制在指定温度时，要求绝对误差≤1℃。
7.根据权利要求1所述的专用灭火剂浓度测量系统检查维护方法，其特征在于，△P的取值为0.8～1.2kPa。
8.根据权利要求1所述的专用灭火剂浓度测量系统检查维护方法，其特征在于，用万用表直接测量压力传感器的信号，如果正常，则数据采集通道有故障，如果不正常，还需对数据采集通道再次进行故障定位。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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