CN112882453A - 一种基于plc控制的燃油系统流阻试验台及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于PLC控制的燃油系统流阻试验台包括动力供油稳压系统、试验测量系统和PLC控制系统；所述动力供油稳压系统与试验测量系统之间通过油管连接，所述动力供油稳压系统、试验测量系统与所述PLC控制系统之间均通过数据传输线连接。本发明采用同基础平台，能完成大范围量程流阻试验；采用基于可编程逻辑控制器，具有可靠性高、维护工作量少和易于实现自动控制；采用简单直接的可测大范围量程的设计模式，使试验台的造价低廉、使用方便快捷；采用前后压差校准压差传感器来符合流阻数值，采用大量程配合小量程的压差传感器使用，可测流阻数值范围很大。本发明还公开了一种采用上述基于PLC控制的燃油系统流阻试验台的试验方法。

Description

一种基于PLC控制的燃油系统流阻试验台及其试验方法

技术领域

本发明属于航空航天基于PLC控制的燃油系统流阻试验系统技术领域，尤其涉及一种基于PLC控制的燃油系统流阻试验台，还涉及一种采用上述流阻试验台的试验方法。

背景技术

目前在航空航天领域，尤其是燃烧喷射系统，滑油系统件等需要流阻数值，随着科技的不断发展，对流阻测试的要求越来越多。流阻测试方法是将一定流量、压力的燃油通过油过滤器时测量其产生的压力损失。即燃油滤在通过规定的流量、压力时，检测油过滤器前后的压力差。因此对系统的流量和压力的大小都有明确的要求，并且燃油系统的流量和压力要能够进行较大范围的调节。

因此，需要研发设计一套新型的现代化高精度控制造价低廉、加工制造容易、维护方便、使用方便快捷的基于PLC控制的燃油系统流阻试验台及其试验方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性高、便于维护、可测流阻数值量程范围大的基于PLC控制的燃油系统流阻试验台。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于PLC控制的燃油系统流阻试验台包括动力供油稳压系统、试验测量系统和PLC控制系统；所述动力供油稳压系统与试验测量系统之间通过油管连接，所述动力供油稳压系统、试验测量系统与所述PLC控制系统之间均通过数据传输线连接；所述动力供油稳压系统包括油箱，油箱上通过供油管路顺次连通设置有第一过滤器、第一压力表、齿轮式补油泵、常备泵、第二压力表、稳压罐和第二过滤器；与所述常备泵并联设置有精密调节泵，所述常备泵前后两侧的供油管路上分别设置有第一截止阀和第一单向阀，所述精密调节泵前后两侧的供油管路上分别设置有第二截止阀和第二单向阀；所述齿轮式补油泵由补油泵电动机驱动，所述常备泵由常备泵电动机驱动，所述精密调节泵由调节泵电动机驱动；所述齿轮式补油泵与常备泵之间设置有第一回流管路，第一回流管路与所述油箱连通，第一回流管路上设置有第三压力表和补油溢流阀；所述第二压力表与稳压罐之间设置有第二回流管路，第二回流管路与所述油箱连通，第二回流管路上设置有溢流加载阀；所述试验测量系统包括进油管路和出油管路，所述进油管路的一端设置有第一测试安装接口，另一端与所述供油管路的出口端连通；所述出油管路的一端设置有第二测试安装接口，另一端与所述油箱连通；所述进油管路与出油管路之间并联设置有大量程压差传感器、小量程压差传感器和第三截止阀，所述出油管路上还并联设置有大量程流量计和小量程流量计，与大量程流量计串联设置有第一电磁换向阀，与小量程流量计串联设置有第二电磁换向阀。

优选的，所述油箱的箱壁上分别设置有低位液位检测器和高位液位检测器，油箱上还安装有温度调节器和空气过滤器。

优选的，所述精密调节泵上安装有转速表。

优选的，所述进油管路上还设置有第四压力表和进油管路压差传感器，进油管路压差传感器通过第一传感器截止阀控制开关。

优选的，所述出油管路上还设置有出油管路压差传感器和第五压力表，出油管路压差传感器通过第二传感器截止阀控制开关。

优选的，所述出油管路的出口端还设置有第三过滤器，第三过滤器前端的出油管路上设置有第三回流管路，第三回流管路与所述油箱连通，第三回流管路上设置有溢流阀。

优选的，所述PLC控制系统包括PLC总控系统，与PLC总控系统信号连接的稳压供油控制器、压差测量控制器和流量测量控制器。

本发明的另一目的在于提供一种采用上述基于PLC控制的燃油系统流阻试验台的试验方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于PLC控制的燃油系统流阻试验台的试验方法，包括以下步骤：

a、将待测件安装在第一测试安装接口和第二测试安装接口之间，打开PLC总控系统和稳压供油控制器，压差测量控制器，流量测量控制器；

b、打开补油泵电动机驱动齿轮式补油泵工作，多余的燃油从补油溢流阀流回油箱；打开调节泵电动机和常备泵电动机驱动常备泵和精密调节泵工作，多余的燃油从溢流加载阀流回油箱；在稳压罐稳压状态下，保证燃油油压稳定和流量精准到达第一测试安装接口进入待测件进行检测；

c、根据待测件选择不同的量程，分别选择大量程压差传感器和大量程流量计，或者选择小量程压差传感器和小量程流量计，或者共同使用精密调节，通过PLC总控系统的控制和数据采集，得出待测件的流阻试验数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一是采用同基础平台，能完成大范围量程流阻试验；二是采用基于可编程逻辑控制器(简称PLC)，具有可靠性高、抗干扰能力强、功能完善、维护工作量少、在线编程和易于实现自动控制；三是采用简单直接的可测大范围量程的设计模式，使试验台的造价低廉、加工制造容易、维护方便、使用方便快捷；四是采用前后压差校准压差传感器来符合流阻数值，采用大量程配合小量程的压差传感器，电磁换向阀，流量计来组合使用，可测流阻数值范围很大。

附图说明

图1为本发明的试验台结构原理简要示意图；

图2为本发明的试验台结构原理详细示意图；

图中：1、动力供油稳压系统；2、试验测量系统；3、PLC控制系统；4、油箱；5、低位液位检测器；6、高位液位检测器；7、温度调节器；8、空气过滤器；9、第一过滤器；10、第一压力表；11、齿轮式补油泵；12、补油泵电动机；13、第三压力表；14、补油溢流阀；15、第二截止阀；16、转速表；17、精密调节泵；18、调节泵电动机；19、第二单向阀；20、第一截止阀；21、常备泵电动机；22、常备泵；23、第一单向阀；24、第二压力表；25、溢流加载阀；26、第二过滤器；27、稳压罐；28、第四压力表；29、第一传感器截止阀；30、进油管路压差传感器；31、第一测试安装接口；32、第二测试安装接口；33、进油端截止阀；34、第三截止阀；35、大量程压差传感器；36、小量程压差传感器；37、出油端截止阀；38、第二传感器截止阀；39、出油管路压差传感器；40、第五压力表；41、第一电磁换向阀；42、大量程流量计；43、第二电磁换向阀；44、小量程流量计；45、第三过滤器；46、溢流阀；47、稳压供油控制器；48、压差测量控制器；49、流量测量控制器；50、PLC总控系统。

具体实施方式

下面将结合附图描述本发明的一个优选实施例，对本发明一优选实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参见图1，本发明包括动力供油稳压系统1、试验测量系统2和PLC控制系统3；所述动力供油稳压系统1与试验测量系统2之间通过油管连接，所述动力供油稳压系统1、试验测量系统2与所述PLC控制系统3之间均通过数据传输线连接。

请参见图2，所述动力供油稳压系统1包括油箱4，油箱4上通过供油管路顺次连通设置有第一过滤器9、第一压力表10、齿轮式补油泵11、常备泵22、第二压力表24、稳压罐27和第二过滤器26；与所述常备泵22并联设置有精密调节泵17，所述常备泵22前后两侧的供油管路上分别设置有第一截止阀20和第一单向阀23，所述精密调节泵17前后两侧的供油管路上分别设置有第二截止阀15和第二单向阀19，所述精密调节泵17上安装有转速表16；所述齿轮式补油泵11由补油泵电动机12驱动，所述常备泵22由常备泵电动机21驱动，所述精密调节泵17由调节泵电动机18驱动；所述齿轮式补油泵11与常备泵22之间设置有第一回流管路，第一回流管路与所述油箱4连通，第一回流管路上设置有第三压力表13和补油溢流阀14；所述第二压力表24与稳压罐27之间设置有第二回流管路，第二回流管路与所述油箱4连通，第二回流管路上设置有溢流加载阀25。

所述齿轮式补油泵11为一开机就必须开启，是从油箱4把油抽出来并保持一定的压力，常备泵22和精密调节泵17是并联配合使用的，一般的只要开启常备泵22即可满足要求，如果需要调节精度高的时候，就需要再打开精密调节泵来精密调节，也就是精密调节泵17不是一直打开，需要高精度精密调节时才打开。

所述试验测量系统2包括进油管路和出油管路，进油管路的一端设置有第一测试安装接口31，另一端与所述供油管路的出口端连通；所述出油管路的一端设置有第二测试安装接口32，另一端与所述油箱4连通；所述进油管路与出油管路之间并联设置有大量程压差传感器35、小量程压差传感器36和第三截止阀34，所述出油管路上还并联设置有大量程流量计42和小量程流量计44，与大量程流量计42串联设置有第一电磁换向阀41，与小量程流量计44串联设置有第二电磁换向阀43。上述大量程流量计42和小量程流量计44形成的并联电路的两端还分别设置有进油端截止阀33和出油端截止阀37。

本实施例中，所述油箱4的箱壁上分别设置有低位液位检测器5和高位液位检测器6，油箱4上还安装有温度调节器7和空气过滤器8。

本实施例中，所述进油管路上还设置有第四压力表28和进油管路压差传感器30，进油管路压差传感器30通过第一传感器截止阀29控制开关；所述出油管路上还设置有出油管路压差传感器39和第五压力表40，出油管路压差传感器39通过第二传感器截止阀38控制开关。进油管路压差传感器30和出油管路压差传感器39分别测量燃油在管路传输过程中的压力变化。

本实施例中，所述出油管路的出口端还设置有第三过滤器45，第三过滤器45前端的出油管路上设置有第三回流管路，第三回流管路与所述油箱4连通，第三回流管路上设置有溢流阀46。当通过第三过滤器45的燃油过多时，多余的燃油从溢流阀46流回邮箱4中。

本实施例中，共设置有三处回流管路，其中：

第一回流即第一过滤器9,齿轮式补油泵11,补油溢流阀14组成，即开机时，第二截止阀15和第一截止阀20关闭的情况下，没有使用的油或者多余的油从补油溢流阀14返回油箱4；保持齿轮式补油泵11的压力平衡，

第二回流即第一过滤器9,齿轮式补油泵11,第一截止阀20,常备泵22,第一单向阀23,溢流加载阀25,第三过滤器45组成，即没有通过第二过滤器26的油或多余的油从溢流加载阀25返回油箱，保持齿轮式补油泵11,常备泵22及需要使用时的精密调节泵17的压力平衡。

第三回流即油继续通过第二过滤器26,第一测试安装接口31后进入被检测的产品后，通过第二测试安装接口32，及第一电磁换向阀41,大量程流量计42返回油箱，或者再经过第二电磁换向阀43,小量程流量计44返回油箱4。第三过滤器45只是一个过滤作用，当第三过滤器45的压力过大时，通过溢流阀46返回油箱，溢流阀46是保护第三过滤器45的。

本实施例中，所述PLC控制系统3包括PLC总控系统50，与PLC总控系统50信号连接的稳压供油控制器47、压差测量控制器48和流量测量控制器49。所述稳压供油控制器47分别与补油泵电动机12、第三压力表13、转速表16、调节泵电动机18、常备泵电动机21和第二压力表24等电信号连接；所述压差测量控制器48分别与第四压力表28、进油管路压差传感器30、大量程压差传感器35、小量程压差传感器36、出油管路压差传感器39、第五压力表40等电信号连接；所述流量测量控制器49分别与第一电磁换向阀41、大量程流量计42、第二电磁换向阀43、小量程流量计44等电信号连接。

上述基于PLC控制的燃油系统流阻试验台的试验方法，包括以下步骤：

a、将待测件安装在第一测试安装接口31和第二测试安装接口32之间，打开PLC总控系统50和稳压供油控制器47，压差测量控制器48，流量测量控制器49；

b、打开补油泵电动机12驱动齿轮式补油泵11工作，多余的燃油从补油溢流阀14流回油箱4；打开调节泵电动机18和常备泵电动机21驱动常备泵22和精密调节泵17工作，多余的燃油从溢流加载阀25流回油箱4；在稳压罐27稳压状态下，保证燃油油压稳定和流量精准到达第一测试安装接口31进入待测件进行检测；

c、根据待测件选择不同的量程，分别选择大量程压差传感器35和大量程流量计42，或者选择小量程压差传感器36和小量程流量计44，或者共同使用精密调节，通过PLC总控系统50的控制和数据采集，得出待测件的流阻试验数据。

为达到测试技术标准和要求，本发明选择基于可编程逻辑控制器(简称PLC)，具有可靠性高、抗干扰能力强、功能完善、维护工作量少、在线编程和易于实现自动控制等特点，而且试验台测试和控制的参数不多，所以试验台采用PLC完全能够满足系统的需要。试验台以PLC和触摸屏为核心，设计自动测控系统，对试验台工作状态进行控制和调节。能够完成流阻的自动测试，能够对自动测试部分的工作进行实时显示和打印。由于采用了触摸屏作为输入、输出和显示设备，从而使得操作简单、方便和易于掌握。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于PLC控制的燃油系统流阻试验台，其特征在于：包括动力供油稳压系统(1)、试验测量系统(2)和PLC控制系统(3)；所述动力供油稳压系统(1)与试验测量系统(2)之间通过油管连接，所述动力供油稳压系统(1)、试验测量系统(2)与所述PLC控制系统(3)之间均通过数据传输线连接；

所述动力供油稳压系统(1)包括油箱(4)，油箱(4)上通过供油管路顺次连通设置有第一过滤器(9)、第一压力表(10)、齿轮式补油泵(11)、常备泵(22)、第二压力表(24)、稳压罐(27)和第二过滤器(26)；与所述常备泵(22)并联设置有精密调节泵(17)，所述常备泵(22)前后两侧的供油管路上分别设置有第一截止阀(20)和第一单向阀(23)，所述精密调节泵(17)前后两侧的供油管路上分别设置有第二截止阀(15)和第二单向阀(19)；所述齿轮式补油泵(11)由补油泵电动机(12)驱动，所述常备泵(22)由常备泵电动机(21)驱动，所述精密调节泵(17)由调节泵电动机(18)驱动；所述齿轮式补油泵(11)与常备泵(22)之间设置有第一回流管路，第一回流管路与所述油箱(4)连通，第一回流管路上设置有第三压力表(13)和补油溢流阀(14)；所述第二压力表(24)与稳压罐(27)之间设置有第二回流管路，第二回流管路与所述油箱(4)连通，第二回流管路上设置有溢流加载阀(25)；

所述试验测量系统(2)包括进油管路和出油管路，所述进油管路的一端设置有第一测试安装接口(31)，另一端与所述供油管路的出口端连通；所述出油管路的一端设置有第二测试安装接口(32)，另一端与所述油箱(4)连通；所述进油管路与出油管路之间并联设置有大量程压差传感器(35)、小量程压差传感器(36)和第三截止阀(34)，所述出油管路上还并联设置有大量程流量计(42)和小量程流量计(44)，与大量程流量计(42)串联设置有第一电磁换向阀(41)，与小量程流量计(44)串联设置有第二电磁换向阀(43)。

2.根据权利要求1所述的基于PLC控制的燃油系统流阻试验台，其特征在于：所述油箱(4)的箱壁上分别设置有低位液位检测器(5)和高位液位检测器(6)，油箱(4)上还安装有温度调节器(7)和空气过滤器(8)。

3.根据权利要求1所述的基于PLC控制的燃油系统流阻试验台，其特征在于：所述精密调节泵(17)上安装有转速表(16)。

4.根据权利要求1所述的基于PLC控制的燃油系统流阻试验台，其特征在于：所述进油管路上还设置有第四压力表(28)和进油管路压差传感器(30)，进油管路压差传感器(30)通过第一传感器截止阀(29)控制开关。

5.根据权利要求4所述的基于PLC控制的燃油系统流阻试验台，其特征在于：所述出油管路上还设置有出油管路压差传感器(39)和第五压力表(40)，出油管路压差传感器(39)通过第二传感器截止阀(38)控制开关。

6.根据权利要求5所述的基于PLC控制的燃油系统流阻试验台，其特征在于：所述出油管路的出口端还设置有第三过滤器(45)，第三过滤器(45)前端的出油管路上设置有第三回流管路，第三回流管路与所述油箱(4)连通，第三回流管路上设置有溢流阀(46)。

7.根据权利要求1所述的基于PLC控制的燃油系统流阻试验台，其特征在于：所述PLC控制系统(3)包括PLC总控系统(50)，与PLC总控系统(50)信号连接的稳压供油控制器(47)、压差测量控制器(48)和流量测量控制器(49)。

8.采用权利要求1-7任一项所述的基于PLC控制的燃油系统流阻试验台的试验方法，其特征在于：包括以下步骤，

a、将待测件安装在第一测试安装接口(31)和第二测试安装接口(32)之间，打开PLC总控系统(50)和稳压供油控制器(47)，压差测量控制器(48)，流量测量控制器(49)；

b、打开补油泵电动机(12)驱动齿轮式补油泵(11)工作，多余的燃油从补油溢流阀(14)流回油箱(4)；打开调节泵电动机(18)和常备泵电动机(21)驱动常备泵(22)和精密调节泵(17)工作，多余的燃油从溢流加载阀(25)流回油箱(4)；在稳压罐(27)稳压状态下，保证燃油油压稳定和流量精准到达第一测试安装接口(31)进入待测件进行检测；

c、根据待测件选择不同的量程，分别选择大量程压差传感器(35)和大量程流量计(42)，或者选择小量程压差传感器(36)和小量程流量计(44)，或者共同使用精密调节，通过PLC总控系统(50)的控制和数据采集，得出待测件的流阻试验数据。

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