CN113048091A - 航空压气机的辅助测试装置及测试系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种航空压气机的辅助测试装置及测试系统，所述装置连接于对航空压气机进行测试的测控系统，所述装置用于辅助所述测控系统对所述航空压气机进行测试，所述装置包括动力模块、机电执行器模块、温度信号产生模块、转矩转速信号产生模块、气体压力产生模块、控制模块，装置用于向测控系统发送所述动力系统的实时运转信息、所述气体压力产生模块的实时压力信息、控制模块输出的高频电压信号、实时温度信息及所述实时转矩转速信息，以使得所述测控系统进行参数标定及校正。本公开可以为测控系统的软件编写和软硬件调试提供环境，可以模拟真实压气机实验台行为和压气机异常，并能对测控系统中各物理量相关参数测试部分进行校正及标定。

Description

航空压气机的辅助测试装置及测试系统

技术领域

本公开涉及设备技术领域，尤其涉及一种航空压气机的辅助测试装置及测试系统。

背景技术

航空发动机对压气机的要求，本质上是要满足飞机对发动机的要求。压气机性能直接影响航空发动机性能，从而影响飞行器性能。压气机内部流动高度复杂，三维效应、非定常、粘性、跨音速、多场耦合等均需要考虑。压气机试验不可替代，日渐成熟的计算流体力学能够对压气机进行设计和计算，但是在未来相当长的时间内，压气机设计及内部复杂流动的研究依然需要依赖大量试验。

压气机试验是发动机试验中耗费最大的，并有测试技术较复杂、工质参数范围宽、工作功率大等特点。现有航空压气机实验台通常包含大功率动力模块、多种多样的传感器、执行器等，且运行时需要润滑油站、冷却水泵等大量辅助设备。

测控系统是航空压气机实验台上最关键的系统之一，它采集各种数据并控制动力模块和其他执行器。在开发过程中，通常需要对整个实验台进行反复调试，这带来大量的人力物力成本，增加了能耗。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种航空压气机的辅助测试装置，所述装置连接于对航空压气机进行测试的测控系统，所述装置用于辅助所述测控系统对所述航空压气机进行测试，所述装置包括动力模块、机电执行器模块、温度信号产生模块、转矩转速信号产生模块、气体压力产生模块、控制模块，其中，

所述控制模块用于输出第一控制信号；

所述动力模块连接于所述控制模块，用于接收所述第一控制信号和/或所述测控系统发出的第二控制信号，根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号分别驱动负载转动，实时侦测并显示所述动力模块的实时运转信息并向所述测控系统返回所述实时运转信息；

所述机电执行器模块连接于所述控制模块，用于根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号在第一状态及第二状态切换，以改变所述气体压力产生模块的输出压力，其中，所述第一状态与所述第二状态为相反状态；

所述气体压力产生模块，用于当所述机电执行器模块处于所述第一状态时蓄压，并当所述机电执行器模块处于所述第二状态时检测并输出实时压力信息，所述测控系统通过感测所述气体压力产生模块的压力输出得到压力感测信息；

所述控制模块还用于根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号产生高频电压信号；

所述温度信号产生模块用于根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号对流动介质进行加热形成温度梯度，检测所述温度信号产生模块各个位置的实时温度信息并输出到所述测控系统；

所述转矩转速信号产生模块连接于所述控制模块，用于根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号控制负载运转，侦测并输出实时转矩转速信息并显示转速，

其中，所述装置用于向所述测控系统发送所述动力系统的实时运转信息、所述气体压力产生模块的实时压力信息、所述控制模块输出的高频电压信号、所述实时温度信息及所述实时转矩转速信息，以使得所述测控系统进行参数标定及校正。

在一种可能的实施方式中，

所述第二控制信号用于控制所述动力模块、所述机电执行器模块、所述温度信号产生模块、所述转矩转速信号产生模块、所述气体压力产生模块、所述控制模块的一个或多个正常运行，

所述第一控制信号用于控制所述动力模块、所述机电执行器模块、所述温度信号产生模块、所述转矩转速信号产生模块、所述气体压力产生模块、所述控制模块的一个或多个异常运行。

在一种可能的实施方式中，所述第一控制信号用于控制所述动力模块、所述机电执行器模块、所述温度信号产生模块、所述转矩转速信号产生模块、所述气体压力产生模块、所述控制模块的一个或多个异常运行，包括下面的一种或多种：

控制所述动力模块带动负载转动的转速超过预设转速、大幅增加动力模块中的阻尼器的阻尼；

控制所述机电执行器模块中各个开关随机开关；

控制所述控制模块输出尖峰脉冲；

控制所述温度信号产生模块对介质快速加热至预设温度；

控制转矩转速信号产生模块中的动力电机停转。

在一种可能的实施方式中，所述装置还包括直流电源、集线器、底座，

所述动力模块、所述机电执行器模块、所述温度信号产生模块、所述转矩转速信号产生模块、所述气体压力产生模块、所述控制模块、直流电源、集线器分别安装在所述底座上，

所述直流电源用于对所述动力模块、所述机电执行器模块、所述温度信号产生模块、所述转矩转速信号产生模块、所述气体压力产生模块、所述控制模块供电。

在一种可能的实施方式中，所述动力模块包括原动机、动力控制器、线束、转速计，

所述动力控制器用于通过所述线束接收所述第一控制信号和/或所述第二控制信号，以驱动所述原动机带动负载转动，

所述负载在所述第一控制信号和/或所述第二控制信号的控制下改变阻尼，

所述转速计用于实时侦测并显示所述动力模块的实时运转信息。

在一种可能的实施方式中，所述机电执行器模块包括开关及线束，

所述开关用于通过线束接收所述第一控制信号和/或所述第二控制信号以改变自身状态。

在一种可能的实施方式中，所述温度信号产生模块包括多个温度传感器、介质容腔、加热器、介质入口管路、介质出口管路、线束、温度表，其中，

介质经由所述介质入口管路向所述介质容腔内注入，并经所述介质出口管路输出，

所述加热器用于根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号的控制加热介质，

各个温度传感器安装于所述介质容腔上不同位置，用于采集不同位置的实时温度信息并通过所述线束输出，

所述温度表安装于所述介质容腔上的预设位置，用于显示所述温度传感器处的实时温度信息。

在一种可能的实施方式中，所述转矩转速信号产生模块包括转矩转速传感器、动力电机、转速表、线束，

所述动力电机用于在所述第一控制信号和/或所述第二控制信号的控制下转动，

所述负载用于在所述第一控制信号和/或所述第二控制信号的控制下改变阻尼，

所述转矩转速传感器用于通过所述线束与测控系统通信，

所述转速表用于侦测并输出实时转矩转速信息并显示转速。

在一种可能的实施方式中，所述气体压力产生装置包括蓄能器、多通管路、充气管道、输出管道、压力表，

当所述机电执行器模块处于第一状态时，所述蓄能器用于通过所述充气管道蓄压，

当所述机电执行器模块处于第二状态时，所述蓄能器中的压力通过所述输出管道输出至测控系统中，

所述压力表用于检测并输出实时压力信息。

根据本公开的另一方面，提出了一种航空压气机的测试系统，所述测试系统包括所述的航空压气机的辅助测试装置。

本公开实施例的辅助测试装置，能以低成本、低能耗方式辅助测控系统对压气机进行测试，所述装置可以为测控系统的软件编写和软硬件调试提供环境，可以模拟真实压气机实验台行为和压气机异常，调试测控系统的所配置的实验控制策略和安全策略，并能对测控系统中各物理量相关参数测试部分进行校正及标定。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出了根据本公开一实施例的航空压气机的辅助测试装置的框图。

图2示出了根据本公开一实施例的航空压气机的辅助测试装置的示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

请参阅图1，图1示出了根据本公开一实施例的航空压气机的辅助测试装置的框图。

如图1所示，所述装置连接于对航空压气机进行测试的测控系统200，所述装置用于辅助所述测控系统200对所述航空压气机进行测试，所述装置包括动力模块(1)、机电执行器模块(2)、温度信号产生模块(4)、转矩转速信号产生模块(5)、气体压力产生模块(6)、控制模块(3)，其中，

所述控制模块(3)用于输出第一控制信号；

所述动力模块(1)连接于所述控制模块(3)，用于接收所述第一控制信号和/或所述测控系统200发出的第二控制信号，根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号分别驱动负载转动，实时侦测并显示所述动力模块(1)的实时运转信息并向所述测控系统200返回所述实时运转信息；

所述机电执行器模块(2)连接于所述控制模块(3)，用于根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号在第一状态及第二状态切换，以改变所述气体压力产生模块(6)的输出压力，其中，所述第一状态与所述第二状态为相反状态；

所述气体压力产生模块(6)，用于当所述机电执行器模块(2)处于所述第一状态时蓄压，并当所述机电执行器模块(2)处于所述第二状态时检测并输出实时压力信息，所述测控系统200通过感测所述气体压力产生模块(6)的压力输出得到压力感测信息；

所述控制模块(3)还用于根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号产生高频电压信号；

所述温度信号产生模块(4)用于根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号对流动介质进行加热形成温度梯度，检测所述温度信号产生模块(4)各个位置的实时温度信息并输出到所述测控系统200；

所述转矩转速信号产生模块(5)连接于所述控制模块(3)，用于根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号控制负载运转，侦测并输出实时转矩转速信息并显示转速，

其中，所述装置用于向所述测控系统200发送所述动力系统的实时运转信息、所述气体压力产生模块(6)的实时压力信息、所述控制模块(3)输出的高频电压信号、所述实时温度信息及所述实时转矩转速信息，以使得所述测控系统200进行参数标定及校正。

本公开实施例的辅助测试装置，能以低成本、低能耗方式辅助测控系统对压气机进行测试，所述装置可以为测控系统的软件编写和软硬件调试提供环境，可以模拟真实压气机实验台行为和压气机异常，调试测控系统的所配置的实验控制策略和安全策略，并能对测控系统中各物理量相关参数测试部分进行校正及标定。

本公开实施例对测控系统基于辅助测试装置的各个模块的数据进行参数标定及校正的具体实施方式不做限定，本领域技术人员可以根据需要采用相应方案实现。

在一种可能的实施方式中，所述第二控制信号可以用于控制所述动力模块(1)、所述机电执行器模块(2)、所述温度信号产生模块(4)、所述转矩转速信号产生模块(5)、所述气体压力产生模块(6)、所述控制模块(3)的一个或多个正常运行。

在一种可能的实施方式中，所述第一控制信号可以用于控制所述动力模块(1)、所述机电执行器模块(2)、所述温度信号产生模块(4)、所述转矩转速信号产生模块(5)、所述气体压力产生模块(6)、所述控制模块(3)的一个或多个异常运行。

在一种可能的实施方式中，所述第一控制信号用于控制所述动力模块(1)、所述机电执行器模块(2)、所述温度信号产生模块(4)、所述转矩转速信号产生模块(5)、所述气体压力产生模块(6)、所述控制模块(3)的一个或多个异常运行，包括下面的一种或多种：

控制所述动力模块(1)带动负载转动的转速超过预设转速、大幅增加动力模块(1)中的阻尼器的阻尼；

控制所述机电执行器模块(2)中各个开关随机开关(例如，可以控制本应关闭的阀门打开，本应打开的关闭，或进行随机控制，可以用于模拟执行器执行失败)；

控制所述控制模块(3)输出尖峰脉冲(可以用于模拟压气机失速先兆信号)；

控制所述温度信号产生模块(4)对介质快速加热至预设温度(可以用于模拟压气机轴承过热)；

控制所述转矩转速信号产生模块(5)中的动力电机停转(可以用于转矩转速传感器失效)。

在一个示例中，第一控制信号可以包括对动力模块(1)进行控制的转速指令、阻尼控制指令等，通过控制所述动力模块(1)带动负载转动的转速超过预设转速、大幅增加动力模块(1)中的阻尼器的阻尼或模拟电机失去润滑或机械故障导致卡住等状态，并返回相关实时运转信息到测控系统200，可以使得测控系统基于采集的实时运转信息进行标定、校正。

在一种可能的实施方式中，本公开实施例对各个模块的具体控制方式不做限定，本领域技术人员可以根据需要控制各个模块执行预设动作，例如电机启动停止、调速，阀门开关等。第一控制信号、第二控制信号可以视为各个模块控制的组合信号，组合起来是根据实际实验要求定的、相对完整的控制策略。如“恒转矩启动电机，逐渐增速至1400转，保持十秒，继续增速，观测到气动不稳定现象(例如发出高频电压信号)则打开机电执行器模块的阀门，当测控模块观测到效率(通过温度和压力计算得出)低于阈值则停止。

本公开实施例通过接收第二控制信号驱动各个模块正常运行并基于第一控制信号异常运行，测控系统可以基于正常运行时采集的相关参数及异常运行时采集的相关参数对测控系统进行优化，使得测控系统可以适应于各种环境下的测试，并有利于排查故障。

请参阅图2，图2示出了根据本公开一实施例的航空压气机的辅助测试装置的示意图。

在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述装置还可以包括直流电源(7)、集线器(8)、底座(9)，

所述动力模块(1)、所述机电执行器模块(2)、所述温度信号产生模块(4)、所述转矩转速信号产生模块(5)、所述气体压力产生模块(6)、所述控制模块(3)、直流电源(7)、集线器(8)分别安装在所述底座(9)上，所述直流电源用于对所述动力模块(1)、所述机电执行器模块(2)、所述温度信号产生模块(4)、所述转矩转速信号产生模块(5)、所述气体压力产生模块(6)、所述控制模块(3)供电。

在一个示例中，底座(9)可为一多孔板，用于固定各部件，并方便模拟模块整体的搬运。

在一个示例中，直流电源(7)可以包括交流/直流模块(AC/DC)以将交流电转换直流电，例如，可为一AC 220V 50HZ交流电转DC 12V直流电的常规直流电源，用于给电机控制器(1b)、加热器(4c)和控制器(3a)提供直流电。

在一个示例中，集线器(8)用于固定进出口线缆和管道，其固定在底座上。

在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述控制模块(3)可以包括控制器(3a)和线束(3b)，所述控制器(3a)由所述直流电源(7)供能，在所述控制器(3a)中运行模拟模块的统一控制程序，产生高频信号并通过所述线束(3b)输出至测控系统，产生控制信号并通过线束(3b)参与控制所述动力模块(1)、所述机电执行器模块(2)、所述温度信号产生模块(4)、所述转矩转速信号产生模块(5)。

在一个示例中，控制器3a可以按任何适当的方式实现，例如，被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。在所述处理器内部，可以通过逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等硬件电路执行所述可执行指令。

例如，控制器3a可由一块16位微控制器及相应外围电路制成、通过编程产生PWM波形并输出以模拟高频压力传感器快速变化的输出信号，输出至动力模块(1)中电机控制器的信号可为modbus报文，输出至动力模块(1)中机械载荷(负载)的控制信号可为模拟电流信号，输出至机电执行器模块(2)的控制信号可为数字电压信号、输出至温度信号产生模块(4)的控制信号可为PWM波形、输出至转矩转速信号产生模块(5)的控制信号为用于动力电机的脉冲信号序列和用于机械载荷的模拟电流信号。

在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述动力模块(1)可以包括原动机(1a)、动力控制器(1b)、线束(1d)、转速计1e，

所述动力控制器(1b)用于通过所述线束(1d)接收所述第一控制信号和/或所述第二控制信号，以驱动所述原动机(1a)带动负载转动，

所述负载(1c)在所述第一控制信号和/或所述第二控制信号的控制下改变阻尼，

所述转速计1e用于实时侦测并显示所述动力模块(1)的实时运转信息。

在一个示例中，所述动力控制器(1b)内可以配置对实验台真实电机的仿真和相应通信程序，通过所述线束(1d)接收来自测控系统200和所述控制模块(3)的控制信号，进行运算后驱动所述原动机(1a)，并通过所述线束(1d)与测控系统200通信，所述负载(1c)在所述控制模块(3)的控制下改变阻尼，以调整所述原动机(1a)工作特性，改变工作状态。所述转速计(1e)输出示数用以标定测控系统中电机控制部分。

在一个示例中，控制器(1b)可以按任何适当的方式实现，例如，被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。在所述处理器内部，可以通过逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等硬件电路执行所述可执行指令。

例如，控制器(1b)可由一个16位微控制器及相应外围电路制成，并通过方形中间件固定在底座(9)上，通过在其中编程，可实现和外部测控系统相连的、运行在RS485总线上的、Modbus-RTU通信协议，并根据实际动力系统手册，在其基础上编制仿真的应答。原动机1a可由一步进电机充当，其接收控制器1b输出的控制信号并作出相应转动。机械载荷(负载)1c使用可控制的磁滞制动器，以动态、灵活地模拟电机工况，转速表1e使用非接触式激光转速表在此实施方案中，由于需要模拟的为一双转子压气机实验台，因此需要两套动力模块。

在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述机电执行器模块(2)包括开关(2a)及线束(2b)，

所述开关(2a)用于通过线束2b接收所述第一控制信号和/或所述第二控制信号以改变自身状态。

在一个示例中，所述开关(2a)通过所述线束(2b)接收来自测控系统的机电控制信号和所述模拟模块控制器(3)的机电控制信号，并改变自身通断，进行正常或异常动作，从而改变所述气体压力产生模块(6)的输出。

在一个示例中，开关(2a)可以为电磁阀或其他类型的开关，对此，本公开实施例不做限定。

在一个示例中，开关(2a)可包括多个常闭电磁阀，并配以简单的逻辑电路。在测控系统200和控制模块(3)不输入控制信号时保持关闭，以方便向蓄能器6a中充气。当测控系统输入控制信号且模拟模块控制器输入的控制信号为允许动作时，作动系统做出动作，电磁阀打开，联通蓄能器6a和输出管路6d，使得输出到测控系统压力扫描阀上的压力升高。若测控系统输入控制信号且模拟模块控制器输入的控制信号为不允许动作，电磁阀保持关闭。

在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述温度信号产生模块(4)可以包括多个温度传感器(4a)、介质容腔(4b)、加热器(4c)、介质入口管路(4d)、介质出口管路(4e)、线束(4f)、温度表(4g)，其中，

介质经由所述介质入口管路向所述介质容腔内注入，并经所述介质出口管路输出，

所述加热器用于根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号的控制加热介质，

各个温度传感器4a安装于所述介质容腔上不同位置，用于采集不同位置的实时温度信息并通过所述线束输出，

所述温度表安装于所述介质容腔上的预设位置，用于显示所述温度传感器4a处的实时温度信息。

在一个示例中，如图2所示，介质经由所述介质入口管路(4d)向所述介质容腔(4b)内注入，并经所述介质出口管路(4e)输出，保持流动，同时所述加热器(4c)根据所述模拟模块控制器(3)的控制加热介质，在流动和热传导热对流的共同作用下，所述介质容腔(4b)内产生温度梯度，所述温度传感器(4a)安装于所述介质容腔(4b)上不同位置，采集不同的温度数据并通过所述线束(4f)输出，所述温度表(4g)安装于所述介质容腔(4b)上相应位置，显示所述温度传感器(4a)处温度用以标定。

在一个示例中，如图2所示，介质容腔4b可以为一圆形管道，温度传感器4a可以为K型热电偶或其他，加热器4c为热电阻加热片并布置在介质容腔的出口端。介质容腔中以水为介质，水从介质入口管路4d流入并从介质出口管路4e流出，并同时受到加热器4c的加热，二者共同作用下在介质容腔内形成一个稳定的温度场，使得安装在介质容腔4b上不同位置的五个温度传感器4a能够采集到不同的温度信号。温度表4g可为一径向金属温度表，安装于介质容腔上温度传感器对应位置，根据该位置介质温度显示示数。

当然，以上描述是示例性的，本公开实施例不限于温度信号产生模块4中介质种类，亦不限制加热器4c、温度表4g和温度传感器4a具体种类和数量。例如介质可以使用冷却油，温度表4g可使用数显温度变送器，只要能够产生不同的多路温度信号即可。

在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述转矩转速信号产生模块(5)可以包括转矩转速传感器(5a)、动力电机(5b)、机械载荷(5c)、转速表(5d)、线束(5e)，所述动力电机(5b)在所述第一控制信号和/或所述第二控制信号的控制下转动，所述负载(5c)在所述第一控制信号和/或所述第二控制信号的控制下改变阻尼，二者共同决定所述转矩转速传感器(5a)，所述转矩转速传感器(5a)通过所述线束(5e)与测控系统通信，所述转速表(5d)用于侦测并输出实时转矩转速信息并显示转速。

在一个示例中，转矩转速传感器5a可以为一紧凑结构、应变计测量技术实现的高速转矩转速传感器，其通过线束5e连接到测控系统现场总线并进行通信，并固定在底座(9)上，其前后分别连接动力电机5b、机械载荷5c。转速表5d可以为非接触式激光转速表(也可以是其他类型的转速表，例如接触式转速表)，动力电机5b可以为伺服电机，机械载荷5c使用可控制的磁滞制动器，两者皆从模拟模块控制器3中接收控制信号。

在一种可能的实施方式中，如图2所示，所述气体压力产生模块(6)包括蓄能器(6a)、多通管路(6b)、充气管道(6c)、输出管道(6d)，压力表(6e)，在所述开关(2a)第一状态(如关闭)时，可通过所述充气管道(6c)对所述蓄能器(6a)充能，所述开关(2a)的开闭状态改变所述输出管道(6d)输出的压力，当所述机电执行器模块(2)处于第二状态时，所述蓄能器6a中的压力通过所述输出管道输出至测控系统中。压力表(6e)用于显示各管路稳态压力值，据此可以标定测控系统中稳态压力部分。

在一个示例中，蓄能器6a可为一囊式蓄能器，多通管路6b以5个三通接头和相应橡胶管构成，充气管道6c、输出管道6d也由橡胶软管构成。可通过手动打气筒或电动打气泵对蓄能器6a进行充能。输出管道6d连接到测控系统压力扫描阀中作为压力源，开关2a电磁阀打开时，高压气体将从蓄能器6a经过多通管路6b进入输出管道6d，使得测控系统采集到的压力值发生变化，从而配合测控系统软硬件开发和调试。压力表6e可为径向精密压力表，可显示各路压力实际值，用于系统校正。

当然，以上描述是示例性的，本公开实施例不限于蓄能器6a、压力表6e的具体形式，以及多通管路6b的路数。例如，蓄能器6a也可采用钢制简单压力容器，压力表6e也可采用智能数显压力表，只要能够产生多路压力源即可。

本公开实施例的各个模块在第一控制信号和/或第二控制信号的控制下进行动作，一方面，本公开实施例可以将各个模块的实时信息显示、记录并输入到测控系统，另一方面，测控系统本身也可以通过感测所述装置的各个模块的状态或通过线束接收各个模块的相关信息，测控系统通过以上两个方面获得的数据可以对自身的参数或程序本身进行校正，以提高对压气机测试的准确性。

本公开实施例提供的航空压气机的辅助测试装置至少具有以下优点：：

第一，该辅助测试装置提供了对航空发动机压气机实验台的一个模拟，在进行实验台测控系统开发调试时不再需要启动压气机实验台上高耗能的动力部分，降低了航空压气机实验台测控系统开发调试时的能耗和成本。

第二，该辅助测试装置在控制器的统一控制下可以模拟实际运行中实验台的行为，据此可以在测控系统中配置实验过程，优化实际实验时控制量变化过程，例如两台电机都要启动的场合可能需要限制总电流或者说实验台总的功耗，类似这样具有参数限制的测试过程或工况可以先在所述辅助测试装置上辅助测试，以标定相应参数。。

第三，该辅助测试装置提供了对测控系统的标定功能，可在独立于航空压气机实验台本身的情况下完成测控系统基本的标定工作，获取各物理量的精度和时延信息，使开发流程更加集约。通过对模拟模块控制器的编程，可改变各传感器输出量，结合测控系统测得值和模拟模块上仪表显示值，可完成测控系统标定。

第四，该辅助测试装置提供了实验台异常行为的模拟，实验台异常行为的模拟可用于测控系统压力测试，验证测控系统中预制的异常处理过程是否足以保证安全性。该模块改善了航空压气机实验台故障处理过程，在排故时可以用于甄别故障是否位于测控系统中，从而能够帮助快速定位故障。同时，当测控系统故障时，该模块异常行为的模拟可被用于故障重现。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种航空压气机的辅助测试装置，其特征在于，所述装置连接于对航空压气机进行测试的测控系统，所述装置用于辅助所述测控系统对所述航空压气机进行测试，所述装置包括动力模块、机电执行器模块、温度信号产生模块、转矩转速信号产生模块、气体压力产生模块、控制模块，其中，

所述控制模块用于输出第一控制信号；

所述动力模块连接于所述控制模块，用于接收所述第一控制信号和/或所述测控系统发出的第二控制信号，根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号分别驱动负载转动，实时侦测并显示所述动力模块的实时运转信息并向所述测控系统返回所述实时运转信息；

所述机电执行器模块连接于所述控制模块，用于根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号在第一状态及第二状态切换，以改变所述气体压力产生模块的输出压力，其中，所述第一状态与所述第二状态为相反状态；

所述气体压力产生模块，用于当所述机电执行器模块处于所述第一状态时蓄压，并当所述机电执行器模块处于所述第二状态时检测并输出实时压力信息，所述测控系统通过感测所述气体压力产生模块的压力输出得到压力感测信息；

所述控制模块还用于根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号产生高频电压信号；

所述温度信号产生模块用于根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号对流动介质进行加热形成温度梯度，检测所述温度信号产生模块各个位置的实时温度信息并输出到所述测控系统；

所述转矩转速信号产生模块连接于所述控制模块，用于根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号控制负载运转，侦测并输出实时转矩转速信息并显示转速，

其中，所述装置用于向所述测控系统发送所述动力系统的实时运转信息、所述气体压力产生模块的实时压力信息、所述控制模块输出的高频电压信号、所述实时温度信息及所述实时转矩转速信息，以使得所述测控系统进行参数标定及校正。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述第二控制信号用于控制所述动力模块、所述机电执行器模块、所述温度信号产生模块、所述转矩转速信号产生模块、所述气体压力产生模块、所述控制模块的一个或多个正常运行，

所述第一控制信号用于控制所述动力模块、所述机电执行器模块、所述温度信号产生模块、所述转矩转速信号产生模块、所述气体压力产生模块、所述控制模块的一个或多个异常运行。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一控制信号用于控制所述动力模块、所述机电执行器模块、所述温度信号产生模块、所述转矩转速信号产生模块、所述气体压力产生模块、所述控制模块的一个或多个异常运行，包括下面的一种或多种：

控制所述动力模块带动负载转动的转速超过预设转速、大幅增加动力模块中的阻尼器的阻尼；

控制所述机电执行器模块中各个开关随机开关；

控制所述控制模块输出尖峰脉冲；

控制所述温度信号产生模块对介质快速加热至预设温度；

控制转矩转速信号产生模块中的动力电机停转。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括直流电源、集线器、底座，

所述动力模块、所述机电执行器模块、所述温度信号产生模块、所述转矩转速信号产生模块、所述气体压力产生模块、所述控制模块、直流电源、集线器分别安装在所述底座上，

所述直流电源用于对所述动力模块、所述机电执行器模块、所述温度信号产生模块、所述转矩转速信号产生模块、所述气体压力产生模块、所述控制模块供电。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述动力模块包括原动机、动力控制器、线束、转速计，

所述动力控制器用于通过所述线束接收所述第一控制信号和/或所述第二控制信号，以驱动所述原动机带动负载转动，

所述负载在所述第一控制信号和/或所述第二控制信号的控制下改变阻尼，

所述转速计用于实时侦测并显示所述动力模块的实时运转信息。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述机电执行器模块包括开关及线束，

所述开关用于通过线束接收所述第一控制信号和/或所述第二控制信号以改变自身状态。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度信号产生模块包括多个温度传感器、介质容腔、加热器、介质入口管路、介质出口管路、线束、温度表，其中，

介质经由所述介质入口管路向所述介质容腔内注入，并经所述介质出口管路输出，

所述加热器用于根据所述第一控制信号和/或所述第二控制信号的控制加热介质，

各个温度传感器安装于所述介质容腔上不同位置，用于采集不同位置的实时温度信息并通过所述线束输出，

所述温度表安装于所述介质容腔上的预设位置，用于显示所述温度传感器处的实时温度信息。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转矩转速信号产生模块包括转矩转速传感器、动力电机、转速表、线束，

所述动力电机用于在所述第一控制信号和/或所述第二控制信号的控制下转动，

所述负载用于在所述第一控制信号和/或所述第二控制信号的控制下改变阻尼，

所述转矩转速传感器用于通过所述线束与测控系统通信，

所述转速表用于侦测并输出实时转矩转速信息并显示转速。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体压力产生装置包括蓄能器、多通管路、充气管道、输出管道、压力表，

当所述机电执行器模块处于第一状态时，所述蓄能器用于通过所述充气管道蓄压，

当所述机电执行器模块处于第二状态时，所述蓄能器中的压力通过所述输出管道输出至测控系统中，

所述压力表用于检测并输出实时压力信息。

10.一种航空压气机的测试系统，其特征在于，所述测试系统包括权利要求1-9任一项所述的航空压气机的辅助测试装置。

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