CN113763772A - 一种航空器材测试及教学平台 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种航空器材测试及教学平台，包括电源开关、计算机、各种电源接插模块、PLC教学接插模块、变频器教学接插模块、多功能信号发生器及接插模块、航空器材检测接插模块、数据采集记录及插接模块、按钮接插模块、电工基础教学模块、压力检测接插模块。本申请的各模块可根据测试及教学需要进行配套使用，进行培训教学、航空器材验证、试车台电气环境搭建等工作；本申请可实现航空专用附件验证与功能检测、试车台模拟环境等航空发动机试车台专用需求；本申请作为我国专业院校及航空发动机试车台维护维修过程中的培训教学，具有良好的军用和民用前景，操作方便，功能丰富，可满足航空发动机试车台维护维修及教学需求。

Description

一种航空器材测试及教学平台
技术领域
本申请涉及器材测试及教学技术领域，特别地，涉及一种航空器材测试及教学平台。
背景技术
现有的电工基础实训平台功能只能作为电力拖动、PLC、变频器等自动化的教学，涉及的信号源单一，仅限教学使用，无电器及机械功能等参数检测记录功能，使用范围窄，其中，现有电工教学平台的功能有：
1、电工基础教学，包含电机继电控制、时序控制、位置模拟控制、降压起动、有级和无级调速、制动控制等电力拖动综合模拟试验功能技术应用。2、PLC与计算机在线编程、调试、监控功能应用，与其他仪表实现数/模控制功能应用。3、变频器与计算机联机编译、调试、监控功能应用，与其他仪表实现数/模控制功能应用。
在航空发动机试车台的建设过程中，应用的航空类专用附件型号多，检测参数范围广，具有较强的专业性、复杂性，其知识内容多样，且具有较强的系统化特征。在试车台的维护维修过程中，航空发动机专用附件状态检测手段只能在试车台上与发动机联机验证，无地面检测技术能力。在现代化发展中，试车台普及了自动化与数据采集系统，航空发动机专用附件状态验证及其功能检测结果不能实现地面数据记录功能。同时结合试车台维护维修实训平台的实际要求，现有市场上的电工实训平台不能满足航空发动机试车台维护维修及教学需求。
发明内容
本申请提供了一种航空器材测试及教学平台，以解决现有电工实训平台不能满足航空发动机试车台维护维修及教学需求的技术问题。
本申请采用的技术方案如下：
一种航空器材测试及教学平台，包括：
电源开关，用于航空器材测试与教学平台各功能电源需求模块的控制开关；
计算机，用于为PLC教学接插模块、变频器教学接插模块提供人机交互设计编程调试界面；
各种电源接插模块，用于为航空器材测试与教学平台及航空发动机专用附件、压力变送器提供直流、交流电压及电机接插；
PLC教学接插模块，用于把PLC的接口引入航空器材测试与教学平台表面，提供PLC连线教学，并与按钮接插模块、电工基础教学模块、多功能信号发生器及接插模块、变频器教学接插模块配套教学使用；
变频器教学接插模块，用于将把变频器的接口引入航空器材测试与教学平台表面，提供变频器连线教学，并与按钮接插模块、电工基础教学模块、多功能信号发生器及接插模块、PLC教学接插模块、电机配套教学使用；
多功能信号发生器及接插模块，采用多功能信号源模拟为航空器材测试与教学平台及航空发动机专用附件提供专用信号，控制航空发动机专用附件，检测航空发动机专用附件的控制功能；
航空器材检测接插模块，用于为航空器材测试与教学平台及航空发动机专用附件提供专用接口，并与PLC教学接插模块、按钮接插模块、电工基础教学模块配套使用，实现模拟航空发动机试车环境、航空发动机专用附件功能维修检测；
数据采集记录及插接模块，采用多通道数据无纸记录仪为航空器材测试与教学平台及航空发动机专用附件提供专用接口，并与PLC教学接插模块、电工基础教学模块、航空器材检测接插模块配套使用，实现模拟航空发动机试车环境、航空发动机专用附件功能维修检测；并可作为仪表，独立显示0～20mA信号、0～10V信号、毫伏信号、热电偶信号、热电阻信号、频率信号数值；
按钮接插模块，与电工基础教学模块、PLC教学接插模块、变频器教学接插模块、航空器材检测接插模块配套使用，用于实现电工基础及提升教学、模拟航空发动机试车环境功能；
电工基础教学模块，与按钮接插模块、PLC教学接插模块、变频器教学接插模块、航空器材检测接插模块配套使用，用于实现电工基础及提升教学、模拟航空发动机试车环境功能；
压力检测接插模块，用于为压力表及航空发动机专用附件提供压力信号。
进一步地，所述各种电源接插模块具体用于为航空器材测试与教学平台及航空发动机专用附件、压力变送器提供380VAC、220VAC、24VDC、±15VDC、±12VDC、±5VDC电源及电机接插。
进一步地，所述专用信号包括0～20mA信号、0～10V信号、毫伏信号、热电偶信号、热电阻信号、频率信号。
进一步地，进行各型航空发动机试车台及其具有的航空专用附件地面运行状态及功能完好性验证时，将计算机、PLC教学接插模块、航空发动机试车台信号连接，用于实现航空发动机专用附件的独立验证、显示运行状态工作情况。
进一步地，进行多功能信号源与航空专用附件在线数/模控制功能时，将多功能信号发生器及接插模块与航空发动机专用附件信号连接，采用多功能信号源模拟各类电信号控制航空发动机专用附件，检测航空发动机专用附件的控制功能。
进一步地，模拟航空发动机试车台电气环境时，将计算机、PLC教学接插模块、航空发动机试车台、航空发动机专用附件、数据采集记录及插接模块、附属设备信号连接，其中，航空发动机专用附件发出控制开关量信号及测量模拟信号，所述开关量信号进入PLC教学接插模块，所述测量模拟信号经模/数转换，进入数据采集记录及插接模块录取数据，同时数据采集记录及插接模块中的数据采集记录仪输出报警开关量信号至PLC教学接插模块，所述PLC教学接插模块与计算机交互显示及控制附属设备的启停。
进一步地，模拟航空发动机的起发电机运行控制功能时，将航空器材测试及教学平台的航空器材检测接插模块与航空发动机的起发电机、数据采集记录及插接模块中的数据采集记录仪信号连接，用于航空发动机的起发电机模拟运行监测、维修效果验证工作，包括监视起发电机运行电流，调节起发电机运行电压。
进一步地，实现航空发动机测量参数模拟及控制功能时，将航空发动机专用附件、数据采集记录及插接模块、多功能信号发生器及接插模块、压力检测接插模块信号连接，由多功能信号发生器及接插模块的曲线输出功能，结合压力检测接插模块的压力信号源，达到航空发动机专用附件的控制条件，同时利用数据采集记录及插接模块的数据采集、记录、控制功能，实现测量参数模拟控制功能及数据分析。
进一步地，还包括：
电机，与各种电源接插模块、按钮接插模块、电工基础教学模块、PLC教学接插模块、变频器教学接插模块配套使用，用于实现包括电机控制在内的电工基础及提升教学。
进一步地，所述的压力检测接插模块包括依次连接的压力源、压力检测接口，所述压力源与各种电源接插模块、PLC教学接插模块、变频器教学接插模块、航空发动机专用附件配套使用，用于向航空发动机专用附件提供设定的压力气；所述压力检测接口与所述压力变送器、数据采集记录及插接模块、配套使用，用于提供压力信号。
相比现有技术，本申请具有以下有益效果：
本申请的航空器材测试及教学平台包括电源开关、计算机、各种电源接插模块、PLC教学接插模块、变频器教学接插模块、多功能信号发生器及接插模块、航空器材检测接插模块、数据采集记录及插接模块、按钮接插模块、电工基础教学模块、压力检测接插模块，本申请的各模块可根据测试及教学需要进行配套使用，进行培训教学、航空器材验证、试车台电气环境搭建等工作。本申请可替代市场现有电工教学平台，结合航空发动机试车台维护维修实际需求，完成试车台等其他类似需求维护工作人员的教学及其技能提升；本申请可实现航空专用附件验证与功能检测、试车台模拟环境等航空发动机试车台专用需求；本申请作为我国专业院校及航空发动机试车台维护维修过程中的培训教学，具有良好的军用和民用前景，操作方便，功能丰富，可满足航空发动机试车台维护维修及教学需求。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本申请还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本申请作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请优选实施例的航空器材测试及教学平台的功能模块示意图。
图2是进行各型航空发动机试车台及其具有的航空专用附件地面运行状态及功能完好性验证时的功能模块信号传输示意图。
图3是本申请优选实施例进行多功能信号源与航空专用附件在线数/模控制功能时的功能模块信号传输示意图。
图4是本申请优选实施例模拟航空发动机试车台电气环境时的功能模块信号传输示意图。
图5是本申请优选实施例模拟航空发动机的起发电机运行控制功能时的功能模块信号传输示意图。
图6是本申请优选实施例实现航空发动机测量参数模拟及控制功能时的功能模块信号传输示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
参照图1，本申请的优选实施例提供了一种航空器材测试及教学平台，包括：
电源开关，用于航空器材测试与教学平台各功能电源需求模块的控制开关；
计算机，用于为PLC教学接插模块、变频器教学接插模块提供人机交互设计编程调试界面；
各种电源接插模块，用于为航空器材测试与教学平台及航空发动机专用附件、压力变送器提供直流、交流电压及电机接插；
PLC教学接插模块，用于把PLC的接口引入航空器材测试与教学平台表面，提供PLC连线教学，并与按钮接插模块、电工基础教学模块、多功能信号发生器及接插模块、变频器教学接插模块配套教学使用；
变频器教学接插模块，用于将把变频器的接口引入航空器材测试与教学平台表面，提供变频器连线教学，并与按钮接插模块、电工基础教学模块、多功能信号发生器及接插模块、PLC教学接插模块、电机配套教学使用；
多功能信号发生器及接插模块，采用多功能信号源模拟为航空器材测试与教学平台及航空发动机专用附件提供专用信号，控制航空发动机专用附件，检测航空发动机专用附件的控制功能；
航空器材检测接插模块，用于为航空器材测试与教学平台及航空发动机专用附件提供专用接口，并与PLC教学接插模块、按钮接插模块、电工基础教学模块配套使用，实现模拟航空发动机试车环境、航空发动机专用附件功能维修检测；
数据采集记录及插接模块，采用多通道数据无纸记录仪为航空器材测试与教学平台及航空发动机专用附件提供专用接口，并与PLC教学接插模块、电工基础教学模块、航空器材检测接插模块配套使用，实现模拟航空发动机试车环境、航空发动机专用附件功能维修检测；并可作为仪表，独立显示0～20mA信号、0～10V信号、毫伏信号、热电偶信号、热电阻信号、频率信号数值；
按钮接插模块，与电工基础教学模块、PLC教学接插模块、变频器教学接插模块、航空器材检测接插模块配套使用，用于实现电工基础及提升教学、模拟航空发动机试车环境功能；
电工基础教学模块，与按钮接插模块、PLC教学接插模块、变频器教学接插模块、航空器材检测接插模块配套使用，用于实现电工基础及提升教学、模拟航空发动机试车环境功能；
压力检测接插模块，用于为压力表及航空发动机专用附件提供压力信号。
本实施例的航空器材测试及教学平台包括电源开关、计算机、各种电源接插模块、PLC教学接插模块、变频器教学接插模块、多功能信号发生器及接插模块、航空器材检测接插模块、数据采集记录及插接模块、按钮接插模块、电工基础教学模块、压力检测接插模块，另外，本实施例中，电工基础教学包含电机继电控制、时序控制、位置模拟控制、降压起动、有级和无级调速、制动控制等电力拖动综合模拟试验功能技术应用。PLC与计算机在线编程、调试、监控功能应用，与其他仪表实现数/模控制功能应用。变频器与计算机联机编译、调试、监控功能应用，与其他仪表实现数/模控制功能应用。
本申请的各模块可根据测试及教学需要进行配套使用，进行培训教学、航空器材验证、试车台电气环境搭建等工作，本申请可替代市场现有电工教学平台，结合航空发动机试车台维护维修实际需求，完成试车台等其他类似需求维护工作人员的教学及其技能提升；本实施例可实现航空专用附件验证与功能检测、试车台模拟环境等航空发动机试车台专用需求；本实施例作为我国专业院校及航空发动机试车台维护维修过程中的培训教学，具有良好的军用和民用前景，操作方便，功能丰富，可满足航空发动机试车台维护维修及教学需求。
在本申请的优选实施例中，所述各种电源接插模块具体用于为航空器材测试与教学平台及航空发动机专用附件、压力变送器提供380VAC、220VAC、24VDC、±15VDC、±12VDC、±5VDC电源及电机接插，也即本实施例的各种电源接插模块可以为测试和教学提供不同电压的电源，满足不同电源的测试及教学需要。
在本申请的优选实施例中，所述专用信号包括0～20mA信号、0～10V信号、毫伏信号、热电偶信号、热电阻信号、频率信号，用于控制各类航空发动机专用附件，检测航空发动机专用附件的控制功能。
如图2所示，在本申请的优选实施例中，进行各型航空发动机试车台及其具有的航空专用附件地面运行状态及功能完好性验证时，通过插接导线将计算机、PLC教学接插模块、航空发动机试车台信号连接，用于实现航空发动机专用附件的独立验证、显示运行状态工作情况。
如图3所示，在本申请的优选实施例中，进行多功能信号源与航空专用附件在线数/模控制功能时，通过插接导线将多功能信号发生器及接插模块与航空发动机专用附件信号连接，采用多功能信号源模拟各类电信号控制航空发动机专用附件，检测航空发.动机专用附件的控制功能。
如图4所示，在本申请的优选实施例中，模拟航空发动机试车台电气环境时，通过插接导线将计算机、PLC教学接插模块、航空发动机试车台、航空发动机专用附件、数据采集记录及插接模块、附属设备信号连接，其中，位于航空发动机试车台的航空发动机专用附件发出控制开关量信号及测量模拟信号，所述开关量信号进入PLC教学接插模块，所述测量模拟信号经模/数转换，进入数据采集记录及插接模块中的数据记录仪录取数据，同时数据采集记录及插接模块中的数据采集记录仪输出报警开关量信号至PLC教学接插模块，所述PLC教学接插模块与计算机交互显示及控制附属设备的启停，所述附属设备属于模拟试车台环境之外的其他设备，用于验证模拟试车台环境功能。
如图5所示，在本申请的优选实施例中，模拟航空发动机的起发电机运行控制功能时，通过插接导线将航空器材测试及教学平台的航空器材检测接插模块与航空发动机的起发电机、数据采集记录及插接模块中的数据采集记录仪信号连接，用于航空发动机的起发电机模拟运行监测、维修效果验证工作，包括监视起发电机运行电流，调节起发电机运行电压。
如图6所示，在本申请的优选实施例中，实现航空发动机测量参数模拟及控制功能时，通过插接导线将航空发动机专用附件、数据采集记录及插接模块、多功能信号发生器及接插模块、压力检测接插模块信号连接，由多功能信号发生器及接插模块的曲线输出功能，结合压力检测接插模块的压力信号源，达到航空发动机专用附件的控制条件，同时利用数据采集记录及插接模块的数据采集、记录、控制功能，实现测量参数模拟控制功能及数据分析。
在本申请的优选实施例中，所述航空器材测试及教学平台还包括：
电机，与各种电源接插模块、按钮接插模块、电工基础教学模块、PLC教学接插模块、变频器教学接插模块配套使用，用于实现包括电机控制在内的电工基础及提升教学。
在本申请的优选实施例中，所述的压力检测接插模块包括依次连接的压力源、压力检测接口，所述压力源与各种电源接插模块、PLC教学接插模块、变频器教学接插模块、航空发动机专用附件配套使用，用于向航空发动机专用附件提供设定的压力气；所述压力检测接口与所述压力变送器、数据采集记录及插接模块、配套使用，用于提供压力信号。
本申请已具体实施，在某公司试车中心进行培训教学、航空器材验证、试车台电气环境搭建等工作，证明可行，在学员培训教学、技能提升的实践操作中效果良好，具有较高的推广价值。
以上所述仅为本实施例的优选实施例而已，并不用于限制本实施例，对于本领域的技术人员来说，本实施例可以有各种更改和变化。凡在本实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航空器材测试及教学平台，其特征在于，包括：
电源开关，用于航空器材测试与教学平台各功能电源需求模块的控制开关；
计算机，用于为PLC教学接插模块、变频器教学接插模块提供人机交互设计编程调试界面；
各种电源接插模块，用于为航空器材测试与教学平台及航空发动机专用附件、压力变送器提供直流、交流电压及电机接插；
PLC教学接插模块，用于把PLC的接口引入航空器材测试与教学平台表面，提供PLC连线教学，并与按钮接插模块、电工基础教学模块、多功能信号发生器及接插模块、变频器教学接插模块配套教学使用；
变频器教学接插模块，用于将把变频器的接口引入航空器材测试与教学平台表面，提供变频器连线教学，并与按钮接插模块、电工基础教学模块、多功能信号发生器及接插模块、PLC教学接插模块、电机配套教学使用；
多功能信号发生器及接插模块，采用多功能信号源模拟为航空器材测试与教学平台及航空发动机专用附件提供专用信号，控制航空发动机专用附件，检测航空发动机专用附件的控制功能；
航空器材检测接插模块，用于为航空器材测试与教学平台及航空发动机专用附件提供专用接口，并与PLC教学接插模块、按钮接插模块、电工基础教学模块配套使用，实现模拟航空发动机试车环境、航空发动机专用附件功能维修检测；
数据采集记录及插接模块，采用多通道数据无纸记录仪为航空器材测试与教学平台及航空发动机专用附件提供专用接口，并与PLC教学接插模块、电工基础教学模块、航空器材检测接插模块配套使用，实现模拟航空发动机试车环境、航空发动机专用附件功能维修检测；并可作为仪表，独立显示0～20mA信号、0～10V信号、毫伏信号、热电偶信号、热电阻信号、频率信号数值；
按钮接插模块，与电工基础教学模块、PLC教学接插模块、变频器教学接插模块、航空器材检测接插模块配套使用，用于实现电工基础及提升教学、模拟航空发动机试车环境功能；
电工基础教学模块，与按钮接插模块、PLC教学接插模块、变频器教学接插模块、航空器材检测接插模块配套使用，用于实现电工基础及提升教学、模拟航空发动机试车环境功能；
压力检测接插模块，用于为压力表及航空发动机专用附件提供压力信号。
2.根据权利要求1所述的航空器材测试及教学平台，其特征在于，
所述各种电源接插模块具体用于为航空器材测试与教学平台及航空发动机专用附件、压力变送器提供380VAC、220VAC、24VDC、±15VDC、±12VDC、±5VDC电源及电机接插。
3.根据权利要求1所述的航空器材测试及教学平台，其特征在于，
所述专用信号包括0～20mA信号、0～10V信号、毫伏信号、热电偶信号、热电阻信号、频率信号。
4.根据权利要求1所述的航空器材测试及教学平台，其特征在于，
进行各型航空发动机试车台及其具有的航空专用附件地面运行状态及功能完好性验证时，将计算机、PLC教学接插模块、航空发动机试车台信号连接，用于实现航空发动机专用附件的独立验证、显示运行状态工作情况。
5.根据权利要求1所述的航空器材测试及教学平台，其特征在于，
进行多功能信号源与航空专用附件在线数/模控制功能时，将多功能信号发生器及接插模块与航空发动机专用附件信号连接，采用多功能信号源模拟各类电信号控制航空发动机专用附件，检测航空发动机专用附件的控制功能。
6.根据权利要求1所述的航空器材测试及教学平台，其特征在于，
模拟航空发动机试车台电气环境时，将计算机、PLC教学接插模块、航空发动机试车台、航空发动机专用附件、数据采集记录及插接模块、附属设备信号连接，其中，航空发动机专用附件发出控制开关量信号及测量模拟信号，所述开关量信号进入PLC教学接插模块，所述测量模拟信号经模/数转换，进入数据采集记录及插接模块录取数据，同时数据采集记录及插接模块中的数据采集记录仪输出报警开关量信号至PLC教学接插模块，所述PLC教学接插模块与计算机交互显示及控制附属设备的启停。
7.根据权利要求1所述的航空器材测试及教学平台，其特征在于，
模拟航空发动机的起发电机运行控制功能时，将航空器材测试及教学平台的航空器材检测接插模块与航空发动机的起发电机、数据采集记录及插接模块中的数据采集记录仪信号连接，用于航空发动机的起发电机模拟运行监测、维修效果验证工作，包括监视起发电机运行电流，调节起发电机运行电压。
8.根据权利要求1所述的航空器材测试及教学平台，其特征在于，
实现航空发动机测量参数模拟及控制功能时，将航空发动机专用附件、数据采集记录及插接模块、多功能信号发生器及接插模块、压力检测接插模块信号连接，由多功能信号发生器及接插模块的曲线输出功能，结合压力检测接插模块的压力信号源，达到航空发动机专用附件的控制条件，同时利用数据采集记录及插接模块的数据采集、记录、控制功能，实现测量参数模拟控制功能及数据分析。
9.根据权利要求1所述的航空器材测试及教学平台，其特征在于，还包括：
电机，与各种电源接插模块、按钮接插模块、电工基础教学模块、PLC教学接插模块、变频器教学接插模块配套使用，用于实现包括电机控制在内的电工基础及提升教学。
10.根据权利要求1所述的航空器材测试及教学平台，其特征在于，
所述的压力检测接插模块包括依次连接的压力源、压力检测接口，所述压力源与各种电源接插模块、PLC教学接插模块、变频器教学接插模块、航空发动机专用附件配套使用，用于向航空发动机专用附件提供设定的压力气；所述压力检测接口与所述压力变送器、数据采集记录及插接模块、配套使用，用于提供压力信号。
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