CN113383154B - 用于监测液压机械单元的运行状态的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于监测飞行器涡轮机的液压机械单元(100)的运行状态的方法，包括：包括可移动计量部(138)的计量阀(130)；调节阀(140)，配置为控制通过计量阀(130)的流速(Q)；流速计(150)，能够测量通过的燃料的质量流速(Q)，其特征在于，监测模块(300)被配置为执行以下步骤：(E20')基于可移动部(138)的位置来确定重建流速，并且确定对燃料密度的测量；‑(E30)计算残差，并将所述残差与确定的阈值进行比较，‑(E90)根据比较结果确定液压机械单元的异常运行状态。

Description

用于监测液压机械单元的运行状态的方法

技术领域

本发明涉及在飞行器发动机特别是涡轮机械上的燃料计量单元或液压机械单元的领域。

本发明特别涉及一种用于监测飞行器的涡轮机械液压机械单元的运行状态的方法。

背景技术

目前的发动机都装备有燃料计量单元，一种通常称为FMU的液压机械单元。

液压机械单元具有多种功能。它提供燃料计量，即飞行器的控制单元根据飞行阶段规定的需要产生的、具有所需的相对精度的流速信息。它还允许在由发动机的高和/或低压部分的速度传感器检测到的超速的紧急情况下切断由驾驶员命令产生的燃料，并且切断和/或调节燃料流速。最后，它在燃料回路中保持最低的压力水平，并允许控制用回路中可用的功率致动的可变几何体。

一旦安装和校准产品，液压机械单元将经受验收测试程序(ATP)，以验证其性能是否符合其规范。

如图1所示，由飞行器的发动机的控制单元10控制的液压机械单元B由几个子系统组成：

-计量阀12或燃料计量阀(FMV)，其主要功能是通过通常称为百叶窗的可移动部逐渐阻塞校准的燃料通道孔来控制喷射流速，

-与计量装置相连的伺服阀14，其允许阀12运动，

-与该阀12(FMV)相关联的位置传感器16，用于将其位置实时地传送给计算机，

-控制阀18或旁通阀，提供未喷射燃料的再循环(取决于流速要求)。阀18还用于使计量阀12的上游至下游燃料压差ΔP保持恒定；它通常由一个纯无源装置组成，该装置包括可移动百叶窗，该可移动百叶窗抵抗弹簧的作用，该弹簧被校准为要保持的差值ΔP的预定值。百叶窗通常是穿孔的，以便根据百叶窗的抵抗弹簧作用的平衡位置将燃料释放到通往再循环回路的管道中，

-关闭阀20或高压关闭阀(HPSOV)，允许或防止燃料喷射，

-相关的伺服阀22，其控制关闭阀，从而控制燃料的喷射，

-螺线管24，称为超速螺线管(OSS)，其用于在紧急情况下提供停止燃料喷射的冗余功能。

因此，计量阀12构成用于计量发送到发动机燃烧室的喷射器的燃料流速的控制阀。

因此，液压机械单元B向发动机M馈送燃料。

所有这些不同的元件在控制单元10的控制下相互关联地工作，该控制单元一个接一个地控制它们。虚线箭头表示信息传递。实心箭头表示流体(燃料)转移。

液压机械单元B具有由相关联的泵送系统26从储液器28提供燃料馈送的相关联的燃料回路的优势。

装置内部的燃料回路也允许在液压机械单元运行时涉及的致动器的液压致动。

称为水流监测器(WFM)的流速计30被集成到发动机周边，以便能够知道液压机械单元B的输出处的燃料消耗。

为了调整流速设定值，需要计算称为重建Qr的流速。该流速对应于通过计量阀的理论流速。特别的，使用以下基本关系式：

(等式1)

Ks是与阀门几何形状有关的参数，S是通道横截面，ρ是单位质量，以及ΔP是计量阀端部的压差。

液压机械单元是复杂的设备，其不同部件会随着时间的推移而磨损，并改变在生产测试中验证的计量规律(计量流速随计量装置位置的变化)。

在发动机的行为中可能不会显示出明显或危险的渐进退化。事实上，作为一般规则，发动机提供的推力是在发动机转速(每分钟转数)上闭环控制的。如果液压机械单元退化，并看到它的计量规律被修改了，在稳定的制度下，发动机的控制将适应并将补偿这个误差。

另一方面，从某种程度的退化开始，计量规律内的这种误差会降低发动机的运行性能。

此外，发动机的某些“控制模式”要求计量精度。

最后，就其本身而言，发动机的起动完全且单独地使用计量精度。因此，FMU级别的任何退化都将影响这些规律，并可能导致发动机喘振或熄火的风险。

除了修理或更换设备的成本之外，与发动机故障相关的运营成本对于正在运行的飞机来说可能是非常大的。

越早检测到发动机设备的退化，在具有运行影响之前完成维护操作的机会就越大。

发明内容

所提出的技术解决方案允许涵盖计量单元逐渐退化的这些情况，从而避免了运营飞机的公司的运行事件。为此目的，本发明提出了一种用于监测飞行器的涡轮机械液压机械单元的运行状态的方法，所述液压机械单元包括：

-计量阀，包括可移动的计量部，并使得能够特别地，根据可移动部的位置产生通过的流速，

-控制阀，配置为在计量阀的端部保持预定的压差，以便特别地控制通过计量阀的流速，

-流速计(150)，能够测量通过计量阀的燃料的质量流速，其特征在于，监测模块被配置为实现根据以下步骤的方法：

-基于由可移动部的位置传感器测量的可移动部的位置，以及基于燃料密度的测量结果，确定重建流速，

-计算与由流速计测量的真实流速与重建流速之间的差值对应的残差，并将残差与确定的阈值进行比较，

-根据比较的结果确定液压机械单元的异常运行状态。

有利地，该方法还包括以下特征：

-对于飞行器的飞行包线的不同稳定点，实施确定重建流速和计算残差的的步骤，使得能够获得残差向量，将所述残差向量与针对所述不同稳定点的确定的阈值的向量进行比较，以便确定液压机械单元的运行状态；

-将残差存储在监视模块的存储器中；

-所述液压机械单元进一步包括：

ο压差传感器，位于计量阀的端部，

ο温度传感器，被配置为测量燃料的温度，

并且其中，还基于由压差传感器测量的压差数据和由温度传感器测量的温度数据来确定所述重建流速；

-对于温度测量结果和/或密度测量结果和/或计量装置的位置测量结果和/或压差的测量结果，液压机械单元的异常运行状态的确定包括以下步骤：

ο将所述多个测量结果中的至少一个测量结果与从其获得所述测量结果的传感器的标称值区间进行比较，以及

ο根据比较的结果来确定液压机械单元的与传感器的故障或退化和/或液压机械单元的与所述传感器相关联的内部构件的故障或退化相对应的异常运行状态。

-所述方法进一步包括以下步骤：

ο将从所述多个传感器中的一个传感器获得的测量结果与所述传感器的确定的参考值进行比较；

ο根据比较的结果，确定液压机械单元的异常运行状态，该液压机械单元的异常运行状态与传感器的退化或液压机械单元的与所述传感器相关联的内部构件的退化相对应。

-所述参考值是表示预先测量值的值；

-所述方法进一步包括以下步骤：

ο借助于压力测量结果、温度测量结果、密度测量结果以及对质量流速的获取来合并重建燃料流速；

ο将所述合并的燃料流速与参考流速值进行比较；并且如果差值大于所确定的阈值，

ο确定液压机械单元的异常运行状态，该液压机械单元的异常运行状态与计量规律的退化相对应。

本发明还提出了一种用于飞行器的燃料控制装置，该飞行器包括液压机械单元，所述液压机械单元包括：

-计量阀，包括可移动的计量部，并使得能够特别地根据可移动部的位置产生通过的流速，

-控制阀，配置为在所述计量阀的端部保持预定的压差，以便特别地控制通过所述计量阀的流速，

-流速计，能够测量通过计量阀的燃料的质量流速，其特征在于，所述燃料控制装置包括监测模块，所述监测模块被配置用于实现根据以上描述的步骤的方法。

有利地，所述控制装置也包括：

-压差传感器，位于所述计量阀的端部，

-温度传感器，被配置为测量燃料的温度，监测模块被配置用于实施根据以上描述的步骤的方法。

有利地，本发明允许监测液压机械单元的计量规律的退化，以及设备的子构件的老化/退化。跟踪指示使用质量流速的测量结果与使用位置的测量结果、计量流体密度的测量结果和计量装置端部的压力差的测量结果的估计值进行比较。该指示可以在飞行期间的不同操作点提取，并允许趋势跟踪，即从一个飞行到另一个飞行的跟踪。

所有这些监测都使得能够防止和表征子构件的老化，以及识别建立或休眠过程中的故障。将该诊断存储在设备内部的存储器中允许维护操作员丰富他对设备在飞行数小时后的知识，特别地以更敏捷的方式预测程序化维护，以及正确地评估在设备内进行微小规模维护或命令更换的财务相关性。

这种监测允许在液压机械单元的故障对正在运行的飞机造成运营影响之前对其进行预测。

附图说明

本发明的其他特征、目的和优点将通过以下描述来揭示，以下描述仅是为了说明而不对其特征进行限制，并且必须参考附图来阅读，在附图中：

【图1】图1示出了现有技术中已知的液压机械单元的结构。

【图2】图2示出了符合本发明实施例的架构。

【图3】图3示出了符合本发明第一实施例的方法的步骤。

【图4】图4示出了符合本发明第二实施例的方法的步骤。

【图5】附图5更详细地示出了符合本发明第二实施例的方法的步骤。

具体实施方式

参照图2，描述了燃料控制装置。该装置允许管理飞行器(飞机、直升机等)的燃气轮机的燃料供给。燃气轮机可以是涡轮机械，如涡轮螺旋桨或涡轮喷气发动机。

燃料控制装置包括液压机械单元100和质量流速计150。流速计的含义是能够知道流体质量流速(在本文中是指液体燃料流速)的任何测量设备，。

液压机械单元100包括管理流体流速的计量阀130。计量阀130包括允许液体流动的、具有可变尺寸的表面，该表面被称为燃料计量装置的开口表面S的。因此，由计量阀130递送的流速Q特别的是表面S的函数。

表面S在伺服阀135的控制下是可变的，伺服阀135控制可移动的计量部138的运动，以逐渐阻塞计量开口或孔。保持弹簧137倾向于将可移动部138拉回到默认情况下的位置，该位置通常对应于计量孔的最小通道横截面，即对应于最小燃料流速(空闲流速)。连接到电子卡110的位置传感器131允许知道可移动部的位置。位置传感器通常是线性可变差动变压器/换能器(LVDT)传感器。因此可移动部的位置是已知的。然后可以计算表面S，但在本发明的范围内不再需要上述计算表面S的步骤。

计量阀130有不同类型，例如，具有例如文献US7526911B2中描述的常规计量孔，或具有文献EP1231368A1和FR2825120A1中描述的指数孔。在指数孔的情况下，开口S随可动部的运动呈指数增长，这允许在低流速下有更好的精度。

液压机械单元100还包括控制阀140，控制阀140提供未喷射燃料的再循环，并且还用于保持计量阀130的上游至下游燃料压差ΔP恒定。该阀140可以与参考附图1讨论的控制阀18相同。与控制阀140相关联的压力传感器141获取计量阀130端部的压差。液压机械单元100还包括电子卡110。电子卡110在两个方向上与计量阀130通信：电子卡可以向阀130发送位置设定点并检索与阀130有关的数据。电子卡还与流速计150通信：由于其作为传感器的作用，通信只在一个方向上进行，因此流速计150可以将流速的测量结果(或必须转换成流速的数据)发送到电子卡110。

电子卡110还连接到设备外部的控制单元200。控制单元200通常是控制飞行器的可变几何体(致动器、计量装置等)的全权限数字控制系统(FADEC)的电子控制模块(ECU)。控制单元200位于飞机周边，并且不是专门单独地用于燃料的控制。相反，电子卡110优选地特定专用于燃料计量和附加功能。控制单元200和电子卡110之间的连接通常通过连接线束来完成。

还提供温度传感器160。它允许知道燃料通过控制装置时的温度。在一个有利的实施例中，传感器160集成到液压机械单元100中。

液压机械单元100还包括存储器模块120，该存储器模块120被配置为存储与计量阀130、控制阀140和/或流速计150有关的信息。存储器模块120连接到电子卡110，电子卡110可以从存储器模块中检索数据。

在一个实施例中，电子卡110具有集中通信的作用，而不计算或处理数据。因此，与计量阀130、流速计150和存储在存储模块120中的特征有关的数据由电子卡110发送到执行计算的控制单元200。

在另一个实施例中，电子卡110具有嵌入式软件并且可以生成命令。

存储器模块120包括在液压机械单元100中，以简化维护操作，并允许更换整个液压机械单元100。由于存储在存储器模块120中的数据属于每个计量阀130或每个控制阀140或每个流速计150，这些元件之一的变化涉及新数据。

存储在存储器模块120中的数据具有改进燃料计量的准确性的功能。这些数据是在计量阀130、控制阀140和流速计150的接收测试期间获得的，然后一旦在飞行中，就使得能够确定更准确的重建流速Qr，然后使得能够更最终地重置生成的流速设定点。

主要优点之一是燃料计量的更好精确度，其例如在飞机发动机的情况下，使得能够减少由于更好地调整涡轮机械的高压压气机的尺寸而产生的燃料消耗，从而减少飞行前飞机上要携带的燃料量，包括裕度。这样就可以重新调整飞机的尺寸，事实上也可以调整发动机的功率。

此外，这对发动机的可操作性(更好的加速能力等)有非常有利的影响。

计量阀130受计量规律支配，该规律以以下形式表示：

(等式2)

其中，

-Q为质量流速，

-Ks是与计量阀130有关的参数，该参数取决于孔的几何形状(长度、直径等)及其表面光洁度(粗糙度等)、计量阀130的管道的上下游直径以及表征流动的雷诺数，

-S是如前面所介绍的通道横截面，

-ρ是燃料的密度，

-ΔP是由控制阀140保持的计量阀130的端部的压差。

实际上，ΔP和ρ是燃料温度T的函数。因此，如果它们的有效值与在测试台上确定计量规律时所考虑有效值不同，则在飞行中必然会产生计量误差。

因此，为了纠正这一点，计量阀130和流速计150的几个特征在地面上的测试台上进行测试。

第一个特征包括知道压差ΔP相对于温度T的灵敏度。

压力差ΔP通过控制阀(在背景技术和本说明书中都有介绍)持续地控制，控制阀使用刚度为kΔP的弹簧。现在这个弹簧根据燃料温度膨胀：弹簧的刚度随着温度的升高而降低。因此，测试使得能够知道kΔp根据温度T的演化，然后使得能够知道作为温度T的函数的Δp。

因此，存储器模块120包括电子表格形式的表格，其与不同的温度T的值相关联，或者与压力差ΔP相关联的刚度kΔP或直接与ΔP相关联。通过温度传感器160获得的温度T的值，可以知道施加到计量阀130的端子的最接近真实值的ΔP值。

基于获得的这个值ΔP，因此可以以更好的精度确定重建的质量流速Qr。

当前，将描述根据第一实施例的用于监测液压机械单元的运行状态的方法。

该方法有利地通过与液压机械单元相关联并且包括计算机的监测模块300来实施。术语“计算机”特别指定用于控制物理设备的控制器/单元，并且通常包括进程、存储器、输入/输出接口。计算机由实现其功能的一个或多个电子卡物理表示。

第一实施例

监测模块300可以在如图1或图2所述的控制设备的控制单元中实现。

可选地，监测模块300可以在如图2所述的控制装置的电子卡110中实现。

监测模块300被配置为使用质量流速的测量来通过分析飞行包线中的几个预定义点来检测与初始校准相比较的液压机械单元的计量规律中的漂移：这是液压机械单元老化或内部退化的迹象。

在以下描述中，参考根据图2的控制装置来描述根据第一实施例的方法。当然，该方法可以应用于图1所示的控制装置。

质量流速的测量或估计的精度取决于计量的流速。因此，该方法用于飞行包线的不同稳定点，例如：地面怠速/全油门/巡航/飞行怠速。

参照图3，在第一步骤E10中，监测模块300继续确定飞机的飞行阶段。

现有技术使得能够检测具有足够稳定的计量流速的飞行阶段。

在第二步骤E20中，监测模块300继续进行理论计量流速的估计。为此，位置传感器131获取计量阀130的可移动部138的位置并将其发送到监测模块300。

同时或可选地，流速计150获取传输到监测模块300的流速。

流速计150也可以用作密度计，例如在公开FR3069021A1中，其允许识别实际计量的燃料的密度(这取决于所使用的燃料的类型及其温度)。

如前所述，基于这些测量，监测模块300可以计算所谓的重建流速Qr。该流速对应于通过计量阀的理论流速。特别的，使用以下基本关系式：

(等式3)

Ks是被认为要与阀门几何形状有关的参数，S是通道横截面，ρ是单位体积的质量，ΔP是计量阀端部的压差。在测试台上的测试允许表征Ks，此后被认为是常量，ρ和ΔP被固定为常量，S是根据百叶窗的位置计算的。

实际计量的流速的测量结果被认为与理论计量的流速的估计无关。

然后，在步骤E30中，监测模块300计算重建流速与测量流速之间的差值。这种差异被称为残差：正是这种指示在一次又一次飞行中被跟踪，以检测计量构件的渐进退化。

将残差与确定的报警阈值进行比较。

报警阈值通常被控制为对应于残差的标称(即，没有退化)分布的3个典型差异，例如实际计量的流速相对于计量规律的理论流速的具有大约4.3％偏移(超过或低于计量)。

换句话说，有可能检测到液压机械单元的造成从理论计量规律的4.3％的偏移的任何退化。

因此，从统计学上看，由于发动机在设计时考虑了大约4％的计量误差，因此有可能在液压机械单元的退化对正在运行的飞机造成运行影响(晚点、航班取消或在飞行中发动机停机)的风险之前检测到液压机械单元的退化。

然而，这种性能可以通过表征专门针对所考虑的发动机的质量流速计来改善。因此，这使得能够减少与其测量相关的误差，并降低报警触发阈值。

对于上述解释的几个飞行点，这种比较的结果按构件的生产/接收测试中定义的最大差异(ε1)分类。

因此，对于所考虑的4个点，获得差分数据的向量如下：

(等式4)

对应于阶段：

(等式5)

如果在比较重建的计量燃料流速与测量的燃料流速的值期间超过这些指示中的一个，则在步骤E60中初始化故障诊断，例如在飞行结束时，以便在接下来的飞行中不再现故障。

如果残差小于所确定的阈值，则可以在步骤E50中将残差存储在例如监测模块300的存储器中。因此，残差可以作为趋势进行跟踪，即从一个飞行到另一个飞行。

第二实施例

如图2所述，监测模块300可以在控制单元或控制装置的电子卡110中实现。

参照图4，在步骤E10中，与第一实施例一样，执行确定飞行点的检测的步骤。

在步骤E20'中，温度传感器160获取温度。同时或可选地，位置传感器131获取计量阀130的可移动部138的位置。同时或可选地，压差传感器141获取计量阀130的端部处的压差。同时或可选地，流速计150获取流速。

流速计150还可间接用作密度计，其允许识别实际计量的燃料的密度(这取决于所使用的燃料类型及其温度)。

可选地，可以使用不同于流速计的密度传感器。

基于这些测量，监测模块300可以计算所谓的重建流速Qr。该流速对应于通过计量阀的理论流速。特别的，使用以下基本关系式：

(等式6)

Ks是被认为与阀门几何形状有关的参数，S是通道截面，ρ是单位体积的质量，以及ΔP是计量阀端部的压差。在测试台上的测试使得能够表征Ks，此后被认为是常量，ρ、ΔP被固定为常量，S是根据百叶窗的位置计算的。

实际计量的流速的测量结果被认为与理论计量的流速的估计无关。

然后，正如在第一实施例的步骤E30和E40中，监测模块300计算重建流速和测量流速之间的差值。这种差异被称为残差：正是这种指示在一次又一次飞行中被跟踪，以检测计量构件的渐进退化。

对于上面解释的几个飞行点，这种比较的结果按构件的生产/接收测试中定义的最大差异(ε1)分类。

因此，对于所考虑的4个点，获得差分数据的向量如下：

(等式7)

对应于阶段：

如果在比较重建的计量燃料流速和由主控制器获取的燃料流速的值期间超过这些指示中的一个，则在步骤E50中初始化故障诊断，例如在飞行结束时，以便在接下来的飞行中不再现故障。

参照图5，除了检测内部故障之外，基于对液压机械单元的计量性能的分析，监测模块300还可以确定异常传感器值(在设计期间预定义的运行范围之外)是否不是由于液压回路本身的故障造成的。因此，可以对液压机械单元的内部构件进行退化和故障分析。

计量规律的修改也可由计量构件的增压不良引起。事实上，计量装置的尺寸是基于其端部ΔP恒定的假设确定的，该假设是由液压构件：控制阀完成的；这使其操作在燃料计量中占据主导地位。

-通过在计量装置的端部使用ΔP传感器，可以很容易地验证控制阀的运行，并从该构件中消除潜在的退化源。

-故障或退化的一个示例是弹簧的弹力有问题，该弹簧被校准为常数ΔP。

从电动液压构件到致动器的传动链的退化也会引起计量规律的退化。

-这可以通过传送控制电流的构件之间的控制链内的几个参数来识别，直到计量部件被致动，特别是通过不同的计量部件/流速和致动器的位置梯度(致动速度)的对应关系。

-这种类型的故障通常归因于控制电流转化为致动器运动时的漂移，伺服阀负责此功能。

所有这些计量规律随时间退化的根源都损害了液压机械单元的计量性能。

E51-计量装置的加压

第一个验证是以设计期间以预定的区间比较参数的值。这给出了构件的健康状态。这两个故障源要么是传感器问题(通过对电压和电流的交叉分析以及对计量的总体状态的交叉分析可以很容易地验证，并由跟踪开关调节)，要么是加压元件的实际击穿(真实击穿或漂移)。相关的诊断功能确定在设计期间定义的区间的输出，以警告中央计算机控制阀构件上有已经成为故障的相当大的退化。

第二个验证使得能够看到从构件进入服役开始的演变，并确定性能退化的时间，直到ΔP的离散度太大并对燃料计量产生影响的设计区间边界。这种监测还允许分析该液压参数的漂移，以识别故障(在任何情况下都可以识别，因为它对计量有显著的影响)或退化。

通过围绕标称值的更大的分散幅度或导致标称值移动的分散来识别退化。

E52-流速测量

第一个验证是将流速计测量的流速值与设计期间预定的区间进行比较。在测量值超出区间的情况下，这就转化为流速计的故障。

第二个验证允许将测量值与参考值进行比较；如果这两个值之间的差异太大，这就转化为流速计的退化。

E53-计量装置启动速度

为了满足发动机的运行规律，计量装置的适当的致动速度在推力变化中也很重要。

本验证指出的故障根源更多的是电动液压顺序(伺服阀)，因为它指示将控制电流转化为液压力量的时间比标称的要长。此外，这可能是由于液压回路因各种原因缺乏压力，甚至泄漏。

诊断允许执行对致动器的所需位置与发送到电动液压构件的控制之间的对应关系的监测(通过位置反馈)；并且允许执行对位置梯度(驱动速度)的监测。

这允许检测电动液压控制构件的漂移，并检测退化的早期阶段，以便将其报告给维护人员。

E54-密度测量

良好的燃料密度测量允许精确地重建理论燃料流速，并提高计量精度。来自密度传感器的不良信息的影响主要是对计量精度的影响，因此对计量流速的控制和最终对发动机的可操作性的风险较小。燃料的密度主要取决于流体的性质和温度。

因此，对温度传感器给出计量装置附近的位于预期温度区间内的温度信息的能力进行第一次验证。

在燃料系统中存在燃料温度模型，该模型在很大程度上依赖于如下参数：

-给出泵的转速、泵的再循环(节流和局部升温)及其性能的发动机的HP状态。

-燃油热交换器的效率，油系统的温度模型。

-发动机上游的燃料温度。

-外部空气温度和高度。

如果测量的温度不包括在预期区间内，有两个原因：

-燃料温度异常高，这表明与燃油热交换器(燃料冷却的油冷却器(FCOC))有关的故障，或者与油系统固有的问题有关，或者是燃料泵问题，或者是系统所在的机舱温度过高事件。无论如何，这引起了维修操作人员的注意。该分析可以使用机油热模型。

-或温度传感器功能不正常(漂移或故障)，降级模式返回当前情况：平均燃料温度。

第二次验证取决于用于测量密度的方法。

-如果密度是温度的函数，则没有第二个验证步骤，因为密度传感器根据其功能状态的自动响应要么全有或全无。

-如果密度与温度无关，则它是流速计测量精度的函数，该验证步骤取决于设计流速计的液压条件及其功能状态。

第三次验证步骤允许在一定数量的连续几次飞行期间给予测量可靠性，并允许密度测量装置的老化。

无论是通过密度还是温度的测量，该验证还可以告知先前描述的油路内部故障的早期阶段，从而有助于预测。

在诊断只识别出轻微退化之前，不执行任何操作。结果只被存储以与下面的迭代进行比较，从而创建相关参数的演化。

另一方面，当子构件之一的退化对于标称值和测量值之间的识别差来说看起来太高时，触发警报以在维护期间进行分析。

在残差的计算和在残差大于所确定的报警阈值的情况下的故障诊断之后，诊断模块300可以进行合并重建的流速测量的步骤E60，以监测计量规律，特别是在将近似计量的流速与在接收测试期间定义和表征的理论计量值进行比较时。

因此，如果没有达到数据向量ε1，则通过不同的加数传感器(T，ρ，ΔP)以及对质量流速的获取来获得重建燃料流速Qcons的合并。这是评价计量规律老化最准确的解决方案。

如果达到数据向量ε1，则利用“降级”模式下的重建计量规律完成重建燃料流速Qcons的合并，即，在无需增加传感器来提高精度，而是利用来自流速计的信息。在这种计算中，来自流速计的信息可以有更大的权重。

因此，对于每个被监测的工作点，在燃烧室方向上实际测量的流速将或多或少地精确合并，从而能够与系统在其初始状态下的性能进行比较。

可以考虑作用于提高计量精度的不同传感器相对于流速计本身根据液压条件的精度的误差。

然后在步骤E70中将合并流速Qcons的值与参考流速Qth的值进行比较。

在生产测试期间，对液压机械构件单独记录计量规律；计量装置的位置和相关联的燃料流速之间的对应关系构成对应于先前调用的几个飞行阶段的流速参考Qth。

只要Qcons和Qth之间的差小于确定的阈值，就可以简单地存储该结果以与下面的迭代进行比较，从而创建和演化相关参数(步骤E80)。

另一方面，当差值相对于差值太大时，可以触发警报以便在维护期间进行分析(步骤E90)。

所有这些监测都可以防止和表征子构件的老化，以及识别建立或休眠过程中的故障。该诊断在设备中的内部存储允许维护操作员丰富他对设备在飞行数小时后的知识，特别地以更敏捷的方式预测程序化维护，以及正确地评估在设备内进行微小规模维护或命令更换的财务相关性。

Claims (8)

1.一种用于监测飞行器的涡轮机械液压机械单元的运行状态的方法，所述液压机械单元（100）包括:

计量阀（130），包括可移动的计量部（138），并使得能够根据所述可移动的计量部（138）的位置产生通过的流速，

控制阀（140），配置为在所述计量阀（130）的端部保持预定的压差（ΔP），以便控制通过所述计量阀（130）的流速（Q），

流速计（150），能够测量通过所述计量阀（130）的燃料的质量流速（Q），

其特征在于，监测模块（300）被配置为实现根据以下步骤的方法：

（E20'）基于由所述可移动的计量部（138）的位置传感器测量的所述可移动的计量部的位置以及对所述燃料的密度的测量结果，确定重建流速，

（E30）计算与由所述流速计测量的真实流速与所述重建流速之间的差值对应的残差，并将所述残差与确定的阈值进行比较，

（E90）根据所述比较的结果确定所述液压机械单元的异常运行状态，

其中，对于所述飞行器的飞行包线的不同稳定点，实施所述确定重建流速和计算所述残差的步骤，使得能够获得残差向量，针对所述不同稳定点将所述残差向量与确定的阈值的向量进行比较，以便确定所述液压机械单元的运行状态，并且其中，如果所述残差小于确定的阈值，则将所述残差存储在所述监测模块（300）的存储器中。

2.根据权利要求1所述的监测方法，其中，所述液压机械单元还包括：

压差传感器（141），位于所述计量阀（130）的端部，

温度传感器（160），被配置为测量所述燃料的温度，

并且其中，还基于由所述压差传感器测量的压差数据和由所述温度传感器测量的温度数据来确定所述重建流速。

3.根据权利要求2所述的监测方法，其中，对于温度测量结果和/或密度测量结果和/或计量装置的位置测量结果和/或压差测量结果，所述液压机械单元的异常运行状态的确定包括以下步骤：

（E50）将多个所述测量结果中的至少一个测量结果与从其获得所述测量结果的传感器的标称值区间进行比较，以及

根据所述比较的结果来确定所述液压机械单元的异常运行状态，所述液压机械单元的所述异常运行状态与所述传感器的故障或退化和/或所述液压机械单元的与所述传感器相关联的内部构件的故障或退化相对应。

4.根据权利要求3所述的监测方法，其中，所述方法还包括以下步骤：

将从多个所述传感器中的一个传感器获得的测量结果与所述传感器的确定的参考值进行比较；

根据所述比较的结果，确定所述液压机械单元的异常运行状态，所述液压机械单元的所述异常运行状态与所述传感器的退化或所述液压机械单元的与所述传感器相关联的内部构件的退化相对应。

5.根据权利要求4所述的监测方法，其中，所述参考值是表示预先测量值的值。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的监测方法，其中，所述方法还包括以下步骤：

（E60）借助于压力测量结果、温度测量结果、密度的测量结果以及对所述质量流速的获取来合并重建的燃料流速；

（E70）将所合并的燃料流速与参考流速值进行比较；并且如果差值大于所确定的阈值，

（E90）确定所述液压机械单元的异常运行状态，所述液压机械单元的所述异常运行状态与计量规律的退化相对应。

7.一种用于飞行器的燃料控制装置，所述飞行器包括液压机械单元（100），所述液压机械单元包括：

计量阀（130），包括可移动的计量部（138），并使得能够根据所述可移动的计量部（138）的位置产生通过的流速，

控制阀（140），配置为在所述计量阀（130）的端部保持预定的压差（ΔP），以便控制通过所述计量阀的流速（Q），

流速计（150），能够测量通过所述计量阀（130）的燃料的质量流速（Q），

其特征在于，所述燃料控制装置包括监测模块（300），所述监测模块被配置用于实现根据权利要求1所述的方法。

8.根据权利要求7所述的控制装置，其中，所述液压机械单元还包括：

压差传感器（141），位于所述计量阀（130）的端部，

温度传感器（160），被配置为测量所述燃料的温度，

监测模块（300），被配置用于实施根据权利要求2至6中任一项所述的方法。