DE1623888B1 - Betriebsüberwachungssystem für Luftfahrzeuge - Google Patents

Betriebsüberwachungssystem für Luftfahrzeuge

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DE1623888B1
DE1623888B1 DE1967V0034694 DEV0034694A DE1623888B1 DE 1623888 B1 DE1623888 B1 DE 1623888B1 DE 1967V0034694 DE1967V0034694 DE 1967V0034694 DE V0034694 A DEV0034694 A DE V0034694A DE 1623888 B1 DE1623888 B1 DE 1623888B1
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Germany
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DE1967V0034694
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Hans Dipl-Ing Bruemmer
Karl Dipl-Ing Busch
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Mannesmann VDO AG
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Mannesmann VDO AG
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    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C15/00Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path
    • G08C15/06Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path successively, i.e. using time division
    • G08C15/12Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path successively, i.e. using time division the signals being represented by pulse characteristics in transmission link
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0816Indicating performance data, e.g. occurrence of a malfunction
    • G07C5/0825Indicating performance data, e.g. occurrence of a malfunction using optical means

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Betriebsüberwachungssystem für Luftfahrzeuge zur Vielfachausnutzung von Übertragungswegen nach dem Multiplexverfahren mit einer Mehrzahl von Meßfühlern, die die Meßgrößen in die Form elektrischer Ausgangssignale bringen, mittels deren zugeordnete Anzeigegeräte betätigbar sind.
  • Die Funktion der Betriebseinrichtungen moderner Flugzeuge bedarf während des Fluges sowie bei Start und Landung einer ständigen Überwachung, um den ordnungsgemäßen, unfallfreien Verlauf des Fluges zu sichern. Neben den navigatorischen Einrichtungen sigd es vornehmlich die Triebwerke mit ihren Nebenanlagen, die Flugwerke und die Fahrwerke, die überwacht werden müssen. Dabei ist dem Piloten eine Vielfalt physikalisch-technischer Größen entweder fortlaufend oder von Fall zu Fall anzuzeigen. Mit zunehmender Leistungsfähigkeit der Flugzeuge und ihrer Triebwerke war es notwendig, immer näher an die Belastungsgrenzen der Werkstoffe von Triebwerk und Zelle heranzugehen. Damit wuchsen die Bedeutung der Meß- und Überwachungseinrichtungen sowie die Anforderungen an deren Genauigkeit und Zuverlässigkeit, um mit Sicherheit den erforderlichen Abstand von den Belastungsgrenzen ermitteln und aufrechterhalten zu können. Gleichzeitig vermehrte sich die Zahl der zu überwachenden Vorgänge und Betriebszustände, so daß die Beobachtung der Instrumente, die diese Zusl@nde anzeigen, die Aufmerksamkeit des Piloten in immer höherem Maße beansprucht.
  • Die Meßwertanzeige erfolgte bisher im wesentlichen in analoger Form, in geringem Umfang aber auch digital. Zur Analoganzeige werden vor allem zwei Gerätetypen verwendet. Das eine sind unmittelbar oder über Signalverstärker an die Meßfühler angeschlossene wie Membranmeßwerke, Drehspul- und Kreuzspulmeßwerke sowie Synchro- oder Drehmeldersysteme, die mechanisch einfach, jedoch verhältnismäßig ungenau und vibrationsempfindlich sind. Das andere sind servoangetriebene Meßwerke, bei denen über einen Folgeregler ein Zeigerstellmotor angetrieben wird. Diese Meßwerke haben vergleichsweise hohe Genauigkeit, sind jedoch schwer, groß und teuer und haben eine hohe zusätzliche Leistungsaufnahme. Die Mischung der bekannten Gerätetypen führt in den Pilotenräumen moderner Flugzeuge zu einer verwirrenden Vielfalt, die durch unterschiedliche Skalenauslegung, Art der Meßwertdarstellung usw. noch ausgeprägter wird.
  • Die bei bekannten Systemen verwendeten Meßfühler formen die jeweilige physikalische Meßgröße, z. B. einen Druck, eine Temperatur oder ein Drehmoment, in ein Meßwertsignal, z. B. einen mechanischen Weg, die Ausdehnung einer Flüssigkeit oder ein elektrisches Signal, um. Entsprechend finden sich bei bekannten Überwachungssystemen neben verschiedenartigen Anzeigegeräten auch verschiedenartige Übertragungseinrichtungen zur Übermittlung des Meßwertsignals vom Meßfühler zum Anzeigegerät, so z. B. mechanische Gestänge, Druckleitungen und elektrische Kabel. Nun ist aber in der Luftfahrttechnik, insbesondere bei Anwendung in Senkrechtstartern, das Gewicht der Geräte von hoher Bedeutung. Hier zeigt sich bei der Betrachtung eines geschlossenen Überwachuungssystems, daß das Gewicht der Meßwertübertragungseinriehtungen häufig ein Mehrfaches dessen eines Anzeigegerätes oder Meßwertgebers ist. Daraus folgt, daß für die Optimierung eines Überwachungssystems die Gesamtheit der Meßkette von Meßwertgeber, Übertragungseinrichtung und Anzeigegerät zu betrachten ist.
  • Es ist bereits bekannt, zur Übertragung elektrischer Meßwerte sich verschiedener Multiplexverfahren zu bedienen, durch die eine Mehrfachausnutzung der Übertragungswege und damit eine Optimierung der Übertragungseinrichtung möglich ist. Als besonders geeignet für die vorliegenden Zwecke hat sich das Zeitmultiplexverfahren erwiesen, bei dem in den zeitlichen Lücken zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen die Impulse anderer Werte übertragen werden. Die Zuverlässigkeit der Übertragung ist hoch, da die Meßwerte digital übertragen werden. Die nach diesem Verfahren arbeitenden Einrichtungen umfassen jeweils ein zyklisch umlaufendes Abtastglied auf der Meßwertgeberseite und der Anzeigegeräteseite, die über eine Leitung miteinander verbunden sind. An diese Abtastglieder sind die analoge Werte liefernden Meßwertgeber über Analog-Digital-Wandler bzw: die auf analoge Werte ansprechenden Anzeigegeräte über Digital-Analog-Wandler und die digitalen Meßwertgeber bzw. Anzeigegeräte unmittelbar angeschlossen. Da die meisten Meßwerte in analoger Form anfallen und im allgemeinen eine analoge Anzeige gewünscht wird, sind bei diesen Einrichtungen eine erhebliche Zahl von Wandlern erforderlich, so daß die durch die geringe Zahl von Übertragungsleitungen gewonnene Gewichts- und Bauvolumänverminderung durch das Gewicht und Volumen der Vielzahl der Bauteile praktisch wieder aufgehoben wird.
  • Des weiteren ist zur Ermittlung mechanischer Beanspruchungen beispielsweise von Flugzeugpropel-. lern im Rahmen von Testserien eine Anlage bekannt, die mehrere elektrische Meßwertgeber enthaltende Meßbrücken aufweist, deren Ausgänge parallel geschaltet und über einen Verstärker mit einem Anzeigeinstrument in Form eines Oszillographen verbunden sind. Die Eingänge der Meßbrücken werden zeitlich nacheinander entweder von je einem besonderen Impulsgenerator oder von einem einzigen frequenzmodulierten Oszillator über je ein Filter gespeist. Bei einer derartigen Anlage werden die Übertragungswege ebenfalls mehrfach genutzt und die damit verbundenen Vorteile erreicht. Die Meßwerte werden jedoch analog übertragen, so daß die Zuverlässigkeit der Übertragung zu wünschen übrig läßt. Zudem ist nur ein einziges Anzeigegerät, ein Oszillograph, vorhanden, der für eine Betriebsüberwachung im Flugzeug zu ungenau, störanfällig und zu schwer ist und es unmöglich macht, die verschiedenen Anzeigen funktionsmäßig sinnvoll im Cockpit des Flugzeugs unterzubringen.
  • Des weiteren sind quasi-analoge Festkörper-Anzeigegeräte bekannt, die eine in eine größere Anzahl von Teilstücken aufgeteilte, also quantisierte, Skala besitzen, deren Teilstücke einzeln oder in einer zusammenhängenden Folge vorbestimmbarer Länge zu visuell feststellbaren Änderungen, insbesondere zum Aufleuchten gebracht werden können: Für die einzelnen Teilstücke der Skala können Glühlampen verwendet werden, wie dies bei einem bekannnten Stellungsanzeigegerät für auf linearen Bahnen bewegte Körper der Fall ist, oder auch Elektrolumineszenzzellen, Leuchtdioden, Kristall- oder Flüssigkeitszellen u. dgl. Ein solches Anzeigegerät kann digital angesteuert werden und besitzt daher die Vorteile digitaler Systeme, d. h., es braucht nicht geeicht und abgeglichen zu werden, eine Nullpunktwanderung tritt nicht auf, die Skalencharakteristik ist linear und kann auf einfache Weise verzerrt werden. Für den Betrachter ist dagegen die Anzeige praktisch analog und bietet infolgedessen zugleich auch die Vorzüge von Analoganzeigen, d. h., die Ablesung ist erleichtert, da in: Form der Skala eine Bezugsgröße vorhanden ist, die Änderungstendenz des Meßwertes ist klar erkennbar, und ein Vergleich von Meßwerten ist einfach und mit einem Blick durchführbar.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Betriebsüberwachungssystem für Luftfahrzeuge zu schaffen, das einen hohen Grad technischer Vollkommenheit hinsichtlich Robustheit, Zuverlässigkeit, Genauigkeit, Gewicht und Bauvolumen bietet und das an die Tätigkeit des Piloten möglichst geringe Anforderungen stellt. Diese Aufgabe wird ausgehend von dem eingangs geschilderten Überwachungssystem erfindungsgemäß durch folgende Kombination der an sich bekannten Merkmale gelöst: a) den Meßfühlern sind jeweils Normierungsglieder nachgeschaltet; b) an die Normierungsglieder ist ein zyklisch umlaufendes erstes Abtastglied angeschlossen; c) dem ersten Abtastglied ist ein Analog-Digital-Wandler nachgeschaltet; d) der Ausgang des Analog-Digital-Wandlers ist über eine Übertragungsleitung mit einem mit dem ersten Abtastglied synchron umlaufenden zweiten Abtastglied verbunden; e) an die Ausgänge des zweiten Abtastgliedes sind quasi-analoge Festkörperanzeigegeräte angeschlossen.
  • Auf Grund der Standardisierung der Ausgangssignale der Meßfühler durch Normierungsglieder lassen sich die verschiedenartigsten Meßfühler zur Überwachung der verschiedenartigsten Meßwerte einsetzen, und die Signalübertragung kann mit Hilfe von Parallel-Serienwandlern im Zeit- oder Frequenzmultiplexverfahren - wobei dem Zeitmultiplexverfahren der Vorzug zu geben ist - erfolgen. Darüber hinaus wird dadurch und durch die Verwendung quasi-analoger Anzeigegeräte der Einsatz nur eines einzigen Analog-Digital-Wandlers für das gesamte System möglich, der dem zyklisch umlaufenden ersten Abtastglied nachgeschaltet wird. Dies ist nicht nur im Hinblick auf das Gesamtgewicht und das Bauvolumen sondern auch hinsichtlich des Gesamtaufwandes des Systems von Vorteil, da der Analog-Digital-Wandler die am Ausgang des digitalen Übertragungssystems erreichbare Genauigkeit bestimmt und infolgedessen hohen Anforderungen gerecht werden maß.
  • Dadurch, daß die Meßwertsignalübertragung und -Verarbeitung digital erfolgt, spielen Spannungsänderungen und Nichtlinearitäten praktisch keine Rolle. Verzerrungen lassen sich leicht kompensieren, und entsprechend hoch ist die Zuverlässigkeit des Systems. Der Leistungsverbrauch ist gering. Durch die Verwendung von quasi-analogen Festkörperanzeigegeräten ist die Anzeige für das System digital, für den Betrachter aber praktisch analog. Durch die Kombination der angegebenen Maßnahmen werden somit die Vorzüge der Digital- und Analogtechnik genutzt, deren jeweilige Nachteile aber weitestgehend ausgeschaltet.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Betriebsüberwachungssystems besteht darin, daß in einfacher Weise numerische Anzeigen in die quasi-analogen Anzeigeflächen miteinbezogen werden können, .z. B. bei Rundinstrumenten in die Mitte, da diese frei von Zeigerachse und Zeiger ist. Für die numerischen Anzeigen können ebenfalls Festkörperanzeigegeräte benutzt werden, deren einzelne Teilstücke in einer die Darstellung von numerischen oder alphanumerischen Zeichen erlaubenden Gruppierung angeordnet sind. Die quasi-analoge Anzeige kann dann dazu dienen, eine übersichtliche Grobanzeige zu liefern, während die numerische Anzeige im Bedarfsfall eine exakte Meßwertablesung ermöglicht.
  • In weiterer - Ausgestaltung der Erfindung werden zusätzliche, bereits digital. anfallende Meßwerte vom ersten Abtastglied ebenfalls erfaßt und hinter dem Analog-Digital-Wandler über eine Anpaßschaltung in die Ausgangssignalfolge des Analog-Digital-Wandlers eingeordnet.
  • Vorzugsweise sind das erste Abtastglied und der Analog-Digital-Wandler in der Nähe der Meßstellen (z. B. dem Triebwerk) und das zweite Abtastglied in der Nähe der Anzeigegeräte (Cockpit) angeordnet: Es wird dadurch möglich, sämtliche Meßwerte über eine Leitung, z. B. ein hochwertiges Koaxialkabel, zu übertragen. Die bei bekannten Systemen vorhandenen Vielfachkabel mit zwei bis fünf Leitungen für jedes Anzeigegerät und die zugehörigen Trennstecker sowie gegebenenfalls im-Übertragungskanal liegende Einzelverstärker entfallen.
  • Um eine stetige Anzeige zu erhalten, sind Vorzugsweise den Anzeigegeräten Speicher zugeordnet, die die Meßwerte zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen festhalten.
  • Bisher wurden Meßgrößen, wie Druck, Drehzahl, Temperatur oder Druck- und Drehzahlverhältnisse, einzeln. angezeigt. Aus den angezeigten Werten ermittelt sich der Pilot dann die für die Durchführung der jeweiligen Flugaufgabe notwendigen Größen. Zum Beispiel lassen sich aus den angezeigten Parametern Rückschlüsse auf den Schub der Triebwerke ziehen.
  • Das erfindungsgemäße Betriebsüberwachungssystem, bei dem die Meßwertsignale in digitaler Form vorliegen, läßt sich nun in besonders vorteilhafter Weise dadurch weiter ausbilden, daß zwischen das erste Abtastglied und das zweite Abtastglied mindestens ein Digitalrechner gelegt wird. Durch einen solchen Rechner können ohne weiteres mehrere Meßwertsignale in der bisher vom Piloten vorgenommenen Weise kombiniert werden, d. h., der Rechner kann aus den Einzelparametern Ersatzgrößen berechnen, wodurch der Pilot erheblich entlastet wird. Der Rechner unterstützt den Piloten durch Vorentscheidungen. Außerdem kann er Teil eines Regelkreises sein, der unmittelbar auf das Triebwerk zurückwirkt.
  • In den meisten Fällen wird es ausreichen, an Stelle der Einzelwerte nur die Ersatzgrößen anzuzeigen. Diese Integration der Einzelanzeigen führt zu einem besonders übersichtlichen, rasch überschaubaren Informationsbild. Dabei ist es aber im allgemeinen ratsam, die einzelnen Parameter durch den Rechner auf Toleranzüberschreitungen überwachen zu lassen und an den Rechner eine Alarmeinrichtung anzuschließen, die betätigt wird, wenn solche Überschreitungen auftreten. Dadurch wird vermieden, daß unzulässige Soll-Istwert Abweichungen unbemerkt bleiben, weil sie sich unter Umständen bei der Errechnung der Ersatzgröße aufgehoben haben.
  • Eine Reihe von Betriebsgrößen sind überhaupt nur dann interessant, wenn sie unzulässig große Abweichungen vom Sollwert aufweisen. Diese Überwachung kann, ebenfalls vom Rechner übernommen werden. Toleranzüberschreitungen lassen sich dann in einem zentralen Warnpanel anzeigen. Diese Anzeige kann mit einem Kommando an den Piloten verbunden werden.
  • Bei Vorhandensein mehrerer Triebwerke kann. jedem Triebwerk ein eigener Triebwerkrechner zugeordnet werden. Die von den Triebwerkrechnern ermittelten Ersatzgrößen können einem zentralen Digitalrechner zugeführt werden. Dieser kann so ausgelegt sein, daß er zum einen bei Ausfall eines -Triebwerkrechners dessen Aufgabe ganz oder teilweise übernimmt und daß er zum anderen Daten berechnet, die Aufschluß über die Gesamtheit der Triebwerke geben, z. B. über den Gesamtschub, die Summe des Kraftstoffverbrauchs aller Triebwerke u. dgl.
  • Außerdem lassen sich auch Sollwertveränderungen auf Grund veränderter Umweltbedingungen errechnen und damit neue Führungsgrößen und Stellbefehle für Regelkreise ermitteln (adaptives System).
  • Das erfindungsgemäße Betriebsüberwachungssystem erlaubt auch eine zusätzliche besonders vorteilhafte Erweiterung in wartungstechnischer Hinsicht. Bisher wurden die Triebwerke, z. B. Turbinen, nach vorbestimmten Flugzeiten gewartet bzw. ausgetauscht. Die zulässige Flugzeit ergibt sich dabei aus Erfahrungswerten. Bei diesem Vorgehen können vorzeitige Ausfälle nicht verhindert werden, andererseits wäre es häufig auch möglich, die Turbine länger als für die fest vorbestimmte Flugzeit sicher zu betreiben. Die Ursache für die Ausfälle von Turbinen bzw. Turbinenteilen sind heute weitgehend bekannt. Es handelt sich im wesentlichen um Thermoschocks, Überdrehzahlen, Lagervibrationen und Schaufelschwingungen. Das Betriebsüberwachungssystem nach der Erfindung erlaubt es, die betreffenden Größen festzuhalten, durch den Rechner entsprechend ihrem Einfluß auf die Lebensdauer der Turbine zu bewerten und diese bewerteten Größen dann einem an den Rechner angeschlossenen Registriergerät zuzuführen. Dessen Aufzeichnungen liefern dann den Bodenwarten zuverlässige Informationen über die wirkliche Lebensdauer der Turbine bzw. die noch zu erwartende Flugzeit. Aus Sicherheitsgründen ist zweckmäßig für eine rausreichende Redundanz gesorgt. Zum Beispiel können die zentrale übertragupgsleitung, der Analog-Digital-Wandler und andere wichtige zentrale Bauteile oder Baugruppen zwei- oder mehrfach vorgesehen sein.
  • Weitere Ausgestaltungsmerkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung_ ergeben sich aus den Unteransprüchen, die in der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert sind.
  • Es zeigt F i g. 1 ein Prinzipschaltbild eines Betriebsüberwachungssystems nach der Erfindung, F i g. 2 eine Erweiterung des Systems nach F i g. 1 und F i g. 3 ein Strukturschema des neuen Systems mit Notschaltungen.
  • In F i g. 1 ist der besseren Übersicht halber nur ein einziger Meßfühler 1 dargestellt. Es versteht sich, daß in der Praxis eine Vielzahl solcher Meßfühler vorhanden ist. So werden bei der Triebwerküberwachung zwei Typen von Meßgrößen ermittelt. Das eine sind Meßgrößen erster Ordnung, die Veränderungen an besonders gefährdeten Bauteilen beschreiben und eine Aussage über die noch zulässige Betriebsdauer der Turbine erlauben. Das andere sind Meßgrößen zweiter Ordnung, die Informationen zur optimalen Einstellung unter Berücksichtigung des Flugzustandes vermitteln. Zu den Meßgrößen erster Ordnung gehören Schwingungen der Turbinenwelle, Druck der kritischen Kompressorstufe, Brennkammertemperatur, Turbinentemperatur, Biegebeanspruchung der Kompressorschaufeln, Rädialspalt im Kompressorgehäuse, Kraftstoffdurchfluß und Kraftstoffdruck. Meßgrößen zweiter Ordnung sind Kompressordrehzahl, Lufteinlaßtemperatur, Nachbrennertemperatur, Kraftstofftemperatur, Schub, Drehmoment und Winkel der Düsenstellung.
  • Der Meßfühler 1 umfaßt in bekannter Weise außer dem eigentlichen Meßwertaufnehmer einen Meßwertwandler, der den Meßfühlerausgang in ein elektrisches Ausgangssignal umformt, sofern der Meßwertaufnehmer nicht ohnehin ein elektrisches Ausgangssignal liefert. Jedem Meßfühler 1 ist ein Normierungsglied 2 nachgeschaltet, das die Meßgröße auf ein Standardsignal normiert. Die Normierungsglieder können Abschwächer oder Verstärker sein. Mittels eines ersten Abtastgliedes 3 werden die normierten Meßgrößen zyklisch abgetastet und einem Analog- ; Digital-Wandler 4 zugeführt. Das Abtastglied 3 ist, ebenso wie das zweite Abtastglied 5, im Prinzip ein rotierender Schalter, bei dem die mechanischen Kontakte durch Festkörper-Bauelemente ersetzt sind. Zur Steuerung der beiden Abtastglieder 3 und 5 ist ein ; Taktgenerator 6 vorgesehen. Am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers 4 erscheinen die Meßgrößen zeitlich nacheinander als Impulsgruppen, deren Code von der Ausführung des Wandlers abhängt.
  • Gegebenenfalls bereits in digitaler Form anfallende Meßwerte werden ebenfalls vom Abtastglied 3 erfaßt und hinter dem Analog-Digital-Wandler 4 über eine Anpaßschaltung 7 in die Impulsgruppen eingeordnet. Diese Impulse werden dem synchron zum Abtastglied 3 laufenden Abtastglied 5 zugeführt und von diesem auf die zugehörigen quasi-analogen und/oder numerischen Festkörperanzeigegeräte 8 verteilt, von denen in F i g. 1 fünf angedeutet sind. Die Anzeigegeräte 8 enthalten Speicher, welche die Meßwerte zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen festhalten. Die Abtastzeit richtet sich nach der Verschlüsselungsgeschwindigkeit des AnalQg-Digital-Wandlers 4, die Abtastfrequenz nach der zu übertragenden Signalfrequenz. Die Abtastfrequenz muß mindestens doppelt so hoch sein wie die höchste zu übertragende Signalfrequenz.
  • Ordnet man die Gerätegruppe Abtastglied 3, Analog-Digital-Wandler 4, Taktgenerator 6 und Anpaßschaltung 7 in der Nähe der Meßstellen, z. B. der Turbine, an und das Abtastglied 5 in der Nähe der Anzeigeinstrumente 8, so lassen sich sämtliche Meßwerte über eine einzige Übertragungsleitung 9, z. B. ein Koaxialkabel, übertragen.. Daneben ist dann nur noch eine Synchroniesierleitung 10 erforderlich, die den Taktgenerator 6 zwecks Übermittlung der Synchronimpulse mit dem Abtastglied 5 verbindet.
  • F i g. 2 stellt ein Betriebsüberwachungssystem dar, bei dem zwischen dem ersten Abtastglied 3 und dem zweiten Abtastglied 5 ein Digitalrechner 14 liegt. Das Blockschema zeigt den Informationsfluß zwischen den Datenquellen, nämlich den Meßfühlern 1 und den Handeingabegeräten 15, einerseits und den Datenverbrauchern in Form von Anzeigegeräten 8, Alarmpanel 16 und Registriergerät 17 andererseits. Zu den Eingaben von Hand zählen neben der für die Programmierung des Systems notwendigen Eingabe der Fest- und Grenzwerte und der Befehlsliste über eine Tastatur, durch Lochkarten od. dgl. auch die Sollwertvorgabe, z. B. durch die Einstellung des Gashebels durch den Piloten.
  • Die von den Meßfiihlem 1 abgegebenen Signale werden in den Normierungsgliedem 2 aufbereitet. Es sei wiederum angenommen, daß sowohl Meßfühler mit digitalem als auch solche mit analogem Ausgang vorhanden sind. Die Signale werden je nach Signalart über einen digitalen oder einen analogen Kanal des Abtastgliedes 3 durchgeschaltet. Dabei gelangen die digitalen Signale unmittelbar zum Digitalrechner 14, während die analogen Signale über den Analog-Digital-Wandler 4 laufen, die sie in digitaler Form an den Rechner 14 weitergibt.
  • Mittels einer Programmsteuerung 18 werden das Abtastglied 3 und das Abtastglied 5 synchron geschaltet, werden die entsprechenden Fest- und Grenzwerte einem Speicher 19 entnommen, wird das Rechenprogramm ausgewählt und werden die Rechenergebnisse auf die Anzeigegeräte 8, das Alarmpanel 16 und das Registriergerät 17 verteilt. Das Alarmpanel 16 macht auf Toleranzüberschreitungen aufmerksam. Im Registriergerät 17 werden die bewerteten Meßgrößen erster Ordnung festgehalten. Der Digitalrechner 14 wird zugleich als Glied von Regelkreisen ausgenutzt. Durch den Rechner dabei ermittelte Stellbefehle gehen an Stellglieder 20.
  • In F i g. 3 ist schematisch ein Strukturschema des neuen Systems in Verbindung mit Notschaltungen unter Anwendung von den einzelnen Triebwerken zugeordneten Triebwerkrechnem 24 und einem zentralen Digitalrechner 25 dargestellt. Die gestrichelten Linien zeigen Beispiele für Notschaltungen bei Ausfall eines Triebwerkrechners 24, die strichpunktierten Linien eine Notschaltung für Ausfall des Analog-Digital-Wandlers 4.
  • Durch die Verwendung einzelner Triebwerkrechner 24 wird gewährleistet, daß jedes Triebwerk für sich funktionsfähig ist. Um bei Ausfall eines Triebwerkrechners die Regelung der Turbine und die Anzeige im notwendigen Umfang weiter funktionieren zu lassen, sind wichtige Regel- und Anzeigekreise dezentral ausgebildet. Dazu dienen Hilfs-Analog Digital-Wandler 26 und digitale Regler 27, die z. B. entweder den zuletzt eingestellten oder einen mittleren Sollwert unabhängig von einer Steuerung durch den Rechner beibehalten. Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß. der zentrale Rechner 25 mindestens einen Teil der Aufgaben des ausgefallenen Triebwerkrechners übernimmt.
  • Dem Analog-Digital-Wandler 4 ist gemäß F i g. 3 ein Reservewandler 28 parallel geschaltet, der bei Ausfall des Wandlers 4 tätig wird.

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Betriebsüberwachungssystem für Luftfahrzeuge zur Vielfachausnutzung von übertragungswegen nach dem Multiplexverfahren mit einer Mehrzahl von Meßfühlern, die die Meßgrößen in die Form elektrischer Ausgangssignale bringen, mittels deren zugeordnete Anzeigegeräte betätigbarsind, gekennzeichnet durch folgende Kombination der an sich bekannten Merkmale: a) den Meßfühlern (1) sind jeweils Normierungsglieder (2) nachgeschaltet; b) an die Normierungsglieder ist ein zyklisch umlaufendes, erstes Abtastglied (3) angeschlossen; c) dem ersten Abtastglied (3) ist ein Analog-Digital-Wandler (4) nachgeschaltet; d) der Ausgang des Analag-Digital-Wandlers (4) ist über eine Übertragungsleitung (9) mit einem mit dem ersten Abtastglied (3) synchron umlaufenden, zweiten Abtastglied (5) verbunden; e) an die Ausgänge des zweiten Abtastgliedes (5} sind quasi-analoge Festkörperanzeigegeräte (8) angeschlossen. z. Betriebsüberwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den quasi-analogen auch numerische Festkörperanzeigegeräte vorgesehen sind. 3. Betriebsüberwachungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Abtastglied (3) zusätzliche, bereits digital anfallende Meßwerte- Ebenfalls erfaßt und hinter dem Analog-Digital-Wandler (4) über eine Anpaßschaltung (7) in die Ausgangssignalfolge des Analog-Digital-Wandlers (4) einordnet. 4. Betriebsüberwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Abtastglied (3) und der Analog-Digital-Wandler (4) in der Nähe der Meßstellen und er Nähe der Anzeigegeräte das zweite (8) Abtastglied angeordnet (5) sind. in d-5. Betriebsüberwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Anzeigegeräten (8) Speicher zugeordnet sind, die die Meßwerte zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen festhalten. 6. Betriebsüberwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet; daß zwischen dem ersten Abtastglied (3) Tund @ dem zweiten Abtastglied (5) mindestens ein Digitalrechner (14, 24, 25) liegt. 7. Betriebsüberwachungssystem 'nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (14, 24, 25) vorbestimmte Kombinationen von Meßwerten zu Ersatzgrößen zusammenfaßt. 8. Betriebsüberwachungssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rechner (14, 24, 25) eine Alarmeinrichtung (16) angeschlossen ist, die betätigt wird, wenn vorbestimmte Meßwerte oder Meßwertkombinationen eine vorgegebene Toleranz überschreiten. 9. Betriebsüberwachungssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (14, 24, 25) vorbestimmte Meßwerte nur dann zur Anzeige bringt, wenn voreingestellte kritische Grenzwerte erreicht sind. 10, -Betriebsüberwachungssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9 zur gleichzeitigen überwachung mehrerer Triebwerke, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Triebwerk ein eigener Triebwerkrechner (24) zugeordnet ist. 11. Betriebsüberwachungssystem nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen zentralen Digitalrechner (25), der vorbestimmte Ausgangsgrößen der einzelnen Triebwerkrechner (24) zu Ersatzgrößen zusammen aßt. 12. Betriebsüberwachungssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rechner (14, 24, 25) ein Registriergerät (17) angeschlossen ist, das vorbestimmte Ausgangsgrößen des Rechners aufzeichnet.
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