DE19923490A1 - Autarke Differenzdruck-Testeinheit und Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines Temperaturregelthermostates - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine autarke Differenzdruck-Testeinheit zur Funktionsüberprüfung eines ihr angeschlossenen Temperaturregelthermostates und ein mit ihr realisiertes Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 5. Mit ihr wird ein nach dem Druckprinzip arbeitendes TLT, mit dem die Temperaturbegrenzung der Abzapfluft (Bleed Air) eines Triebwerkes für ein Flugzeug überwacht wird, auf Funktionstüchtigkeit überprüft, um die Installation eines nicht fehlerlosen (defekten) Temperaturregelthermostates innerhalb eines Triebwerk-Bleed-Air-Systems zu vermeiden. Damit wird auch der für einen TLT-Wechsel geforderte "Power Run Up" entfallen. DOLLAR A Die Differenzdruck-Testeinheit zur Funktionsüberprüfung eines ihr angeschlossenen Temperaturregelthermostates besteht aus einer Elementeverknüpfung, die aus ventilgeregelten Rohrleitungen und rohrleitungsverbundenen Kontrollinstrumenten aufgebaut ist, dem ein Thermostat angeschlossen ist. Einem Hauptregelventil, dem während der Thermostat-Prüfung getrockneter und gereinigter Stickstoff extern zugeführt wird, ist eine Hauptrohrleitung angeschlossen. Letzterer sind weitere drei Rohrleitungen abgezweigt, denen jeweils ein stufenlos verstellbares Regelventil angeschlossen ist. Letzteres steuert den Teilstrom des Stickstoffs, der die einzelne weitere Rohrleitung passiert. Weiter ist dem einzelnen Regelventil jeweils ein Rohrleitungsabgang angeschlossen, dem jeweils ein Druckmeßgerät zugeschalten ist, mit dem der Druck des betreffenden ...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine autarke Differenzdruck-Testeinheit zur Funktionsüberprüfung eines ihr angeschlossenen Temperaturregelthermostates [nachfolgend genannt: TLT (Temperature Limitation Thermostat)] und ein mit ihr realisiertes Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 5. Mit ihr wird ein nach dem Druckprinzip arbeitendes TLT, mit dem die Temperaturbegrenzung der Abzapfluft (hot Bleed Air) eines Triebwerkes für ein Flugzeug überwacht wird, auf Funktions­ tüchtigkeit überprüft, um die den Gebrauch bzw. die Installation eines nicht fehlerlosen (defekten) Temperaturregelthermostates innerhalb eines Engine-Bleed-Air-Systems zu vermeiden. Damit wird auch der für einen TLT-Wechsel geforderte "Power Run Up" entfallen.

Es sind keine Lösungen zu Funktions(über)prüfung von derartigen TLT im Flugzeugbau bekannt. Bisher werden die TLT der betreffenden Abluftleitung (Bleed Air Pipe-Line) eines Triebwerkes, die Bestandteil des Engine-Bleed-Air-Systems eines Flugzeuges ist, ohne vorherigen Test ange­ schlossen. Dabei wird häufig eine nicht vertretbare Fehlerquote der einzurüstenden oder (wegen Funktionseinschränkung) auszutauschenden Temperaturregelthermostate (nachfolgend genannt:
TLT's) festgestellt, wodurch zusätzlicher Arbeitsaufwand (wegen Austausch defekter TLT's und begleitet von zusätzlichem Prüfaufwand inclusive der Triebwerksfunktionen) unvermeidbar wird.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit geeigneten Maßnahmen eine Funk­ tionsprüfung von im Engine-Bleed-Air-System eines Flugzeuges eingesetzten Temperaturregel­ thermostaten (TLT's) umzusetzen, um den Gebrauch bzw. die Installation von nur einwandfrei funktionierende TLT zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 5 angegebenen Maßnahmen gelöst. In den weiteren Ansprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Maßnahmen angegeben.

Derartige TLT's werden zur Überwachung der Temperatur der (heißen) Abluft eines Triebwerkes eingesetzt, um über eine nachgeschaltete Regelung das Anwachsen dieser Ablufttemperatur (Bleed- Air-Temperature) - bspw. auf größer 200°C - zu verhindern bzw. innerhalb der geforderten Temperatur-Tolleranzen - von bspw. plus/minus 5°C - zu begrenzen. Dabei regelt das TLT mit einem Steuerdrucksignal (control pressure) die Funktion von einem Druckregelventil [nachfolgend genannt: PRV (für Pressure Regulator Valve)] und einem Hochdruckventil [nachfolgend genannt:
HPV (für High Pressure Valve)], die beide Bestandteil des Engine-Bleed-Air-Systems sind. Mit ihnen wird der Volumendurchsatz des Abluftstromes durch die Bleed-Air-Leitung vor dem Erreichen eines Luftvorkühlers (Precoolers) beeinflußt.

Die nachfolgenden Ausführungen dienen weitestgehend dem technischen Verständnis, um das (auf den Einsatzfall bezogene) Wissen hinsichtlich der Einsatzlage respektive dem Standort des TLT und dessen praxisbezogenen Einsatzes zu vermitteln. Dabei werden sich die entsprechenden Erläuterungen auf die Fig. 1 beziehen. Danach ist das [(an sich bekannte) und auf Funktions­ tüchtigkeit zu untersuchende] TLT 1 der Abluftleitung (Bleed Air Pipe-Line) des erwähnten Engine-Bleed-Air-System dermaßen positioniert, wonach dessen Temperaturfühler 4 in den Querschnitt der Abluftleitung 5 im ausgewiesenen Leitungsabschnittes A, der auf einen Luftvor­ kühler 6 [precooler] folgt, hineinragt. Innerhalb diesem Leitungsabschnitt A wird der Temperatur­ fühler 4 das Anwachsen der Temperatur der bereits vorgekühlten Abluft 3 überwachen. Weiterhin ist eine erste Druckluftleitung 51, die einem dem Luftvorkühler 6 vorgeordneten Leitungsabschnitt B der Abluftleitung 5 abzweigt, einem ersten Anschluß 11 des Thermostates 1 angeschlossen. Über diese erste Druckluftleitung 51 (upstream pipe-line) wird ein erster Abluftteil 21 der Abluft 2 (bleed air) mit einem stromaufwärts vorhandenen Abluftdruck (upstream pressure PRV) der Abluftleitung 5 abgezweigt und dem TLT 1 zugeführt. Eine zweite Druckluftleitung 52 (downst­ ream pipe-line), die zwischen dem Luftvorkühler 6 (precooler) und dem Temperaturfühler 4 dem genannten Leitungsabschnitt A abzweigt, ist einem zweiten Anschluß 12 des TLT 1 angeschlossen. Über diese zweite Druckluftleitung 52 wird ein zweiter Abluftteil 22 der Abluft 2 mit einem stromabwärts der Abluftleitung 5 vorhandenen Abluftdruck (downstream pressure PRV) abge­ zweigt und dem TLT 1 zugeleitet. Eine dritte Druckluftleitung 53 (control pipe-line) ist einem dritten Anschluß 13 des TLT 1 und einem ersten Anschluß 71 des vorerwähnten PRV 7 ange­ schlossen, wobei einem zweiter Anschluß 72 des PRV 7 eine vierte Druckluftleitung 54 zugeschal­ ten ist, die außerdem dem vorgenannten HPV 8 angeschlossen ist.

Falls der Temperaturfühler 4 im TLT 1 ein Steuerdruck-Signal umsetzt, das über die dritte Druckluftleitung 53 einen einsetzenden Luftsteuerstrom 9 mit einem Steuerdruck (control pressure PRV) auslöst, wird mit letzterem die Schaltstellung des PRV 7 gesteuert, wobei darüber hinaus der über einen die vierte Druckluftleitung 54 passierenden weiteren Luftstrom 91 auch die Schal­ stellung des HPV 8 beeinflußt. Durch diese Maßnahme(n) wird entsprechend der Schaltstellung des PRV 7 und des HPV 8 also Einfluß auf den Volumendurchsatz und den Druck der triebwerks­ abgeführten (heiß temperierten) Abluft 2 genommen, die dann dem Luftvorkühler 6 zugeführt und dort (in Abhängigkeit der zugeführten Abluftmenge und dem vorhandenen Abluftdruck auf die entsprechend Temperatur) abgekühlt wird.

Aufbauend auf diesen Erkenntnisstand wird nunmehr auf die Funktionsprüfung von derartigen TLT 1 näher eingegangen, die mit einer nach der Fig. 2 autark (eingesetzten) Differenzdruck- Testeinheit 20 aus vorgeschilderten Gründen getestet werden. Dabei wird vorausgesetzt, daß einem Fachmann die Arbeitsweise eines solchen TLT 1 bekannt ist, deshalb werden dazu keine weiteren Erläuterungen gegeben. Die Differenzdruck-Testeinheit 20 besteht (allgemein betrachtet) aus einer Elementeverknüpfung, die sich aus Rohrleitungen, Druckregelventilen und Kontroll­ instrumenten aufgebaut ist. Dabei sind die Regelventile 141, 142, 143 den drei Rohrleitungsver­ bindungen, die einer Hauptrohrleitung 10 abzweigen und den entsprechenden Anschlüssen 11, 12, 13 des TLT 1 zugeschalten sind, (auf jedem einzelnen Zweig, der der Hauptrohrleitung 10 verbunden ist,) zwischengeschaltet.

Dabei besteht die einzelne Leitungsverbindung nach Fig. 2 aus einer Rohrleitung 103, 104, 105, die jeweils einem Regelventil 141, 142, 143 angeschlossen ist, wobei mit letzterem jeweils ein Rohrleitungsabgang 104, 105, 106 verbunden ist, dem jeweils eine flexibel ausgeführte Druck­ leitung 107, 108, 109 angeschlossen ist, die dem betreffenden Anschluß 11, 12, 13 des TLT 1 verbunden ist. Aufgrund der flexibel ausgeführten Druckleitungen 107, 108, 109 läßt sich die autark eingesetzte Differenzdruck-Testeinheit 20 ortsveränderlich einsetzen. Außerdem ist am Eingang der Hauptrohrleitung 10 ein Hauptregelventil 14 angeschlossen. Da man während der Thermostat-Prüfung über die Hauptrohrleitung 10 getrockneten und gereinigten Stickstoff extern zuführen wird, läßt sich mit dem Hauptregelventil 14 die Mengenzufuhr und der Strömungsdruck des Stickstoffs beeinflussen.

Den drei [der Hauptrohrleitung 10 abgezweigten (sogenannten) weiteren] Rohrleitungen 101, 102, 103 ist jeweils ein stufenlos verstellbares Regelventil 141, 142, 143 angeschlossen, mit dem der Volumendurchsatz des (den betreffenden Zweig durchströmenden) Stickstoff-Teilstromes TS1, TS2, TS3, der die einzelne (weitere) Rohrleitung 101, 102, 103 passiert, und auch der Strömungs­ druck des (durch die betreffende Rohrleitung 101, 102, 103 strömenden) Stickstoffs beeinflußt wird.

An dieser Stelle wird erwähnt, daß mit einem der ersten Rohrleitungsverbindung integrierten ersten Druckregelventil 141 (während der Funktionsprüfung) permanent ein Druck des dritten Stickstoff-Teilstromes TS3 von 50 PSI = konstant einreguliert wird, mit dem der erwähnte Control Pressure PRV (hier mit: 50 PSI = konstant) simuliert wird. Gleichfalls wird mit einem der zweiten Rohrleitungsverbindung integrierten zweiten Druckregelventil 142 der Druck des zweiten Stickstoff-Teilstromes TS2 reguliert, mit dem der erwähnte Downstream Pressure PRV simuliert wird. Außerdem wird mit einem der dritten Rohrleitungsverbindung integrierten dritten Druckregelventil 143 der Druck des dritten Stickstoff-Teilstromes TS3 reguliert, mit dem der erwähnte Upstream Pressure PRV simuliert wird. Dabei bezieht sich die erste Rohrleitungsver­ bindung auf die serielle Verbindung der Elemente: erste (der Hauptrohrleitung 10 angeschlossene) Rohrleitung 101 mit erstem Regelventil 141 mit erstem Rohrleitungsabgang 104 mit erster Druck­ leitung 107, die dem dritten TLT-Anschluß 13 angeschlossen ist. Weiter bezieht sich die zweite Rohrleitungsverbindung auf die serielle Verbindung der Elemente: zweite (der Hauptrohrleitung 10 angeschlossene) Rohrleitung 102 mit zweitem Regelventil 142 mit zweitem Rohrleitungsabgang 105 mit dritter Druckleitung 109, die dem zweiten TLT-Anschluß 12 angeschlossen ist. Außerdem bezieht sich die dritte Rohrleitungsverbindung auf die serielle Verbindung der Elemente: dritte (der Hauptrohrleitung 10 angeschlossene) Rohrleitung 103 mit drittem zweitem Regelventil 143 mit drittem Rohrleitungsabgang 106 mit zweiter Druckleitung 108, die dem ersten TLT-Anschluß 11 angeschlossen ist.

Da dem einzelnen Regelventil 141, 142, 143 jeweils ein Rohrleitungsabgang 104, 105, 106 ange­ schlossen ist, dem jeweils ein Druckmeßgerät (151, 152, 153) zugeschalten ist, läßt sich mit letzterem der (ventilregulierte) Stickstoff-Druck (Strömungsdruck des Stickstoffs) auf der einzelnen Rohrleitungsverbindung feststellen und (worauf später noch eingegangen wird) protokollarisch festhalten.

Die einzelnen Druckleitungen 107, 108, 109 sind derwegen flexibel ausgeführt, um sie problemlos den betreffenden Rohrleitungsabgängen 104, 105, 106 der (somit ortsveränderlichen) Differenz­ druck-Testeinheit 20 und den betreffenden TLT-Anschlüssen 11, 12, 13 anzuschließen. Bei den genannten Meßgeräten 151, 152, 153 handelt es sich um pneumatische Druckmeßgeräte, die einen Meßbereich von bis zu 80 PSI ausweisen.

Ferner ist die Hauptrohrleitung 10 (vor Abzweigung der weiteren Rohrleitungen 101, 102, 103) mit einer (sogenannten) Rohrablaßleitung 16 verbunden, an deren freiem Ende ein Ablaß-Regel­ ventil 144 angeschlossen ist. Das Ablaß-Regelventil 144 wird den Abfluß des überschüssigen Stickstoffs regeln, das durch die Hauptrohrleitung 10 strömt und durch die gewollte Beeinflußung der Strömungsmenge (mittels der Regelventile 141, 142, 143) in Korrelation des eingestellten Stickstoffdruckes (auf den am TLT 1 angeschlossenen Leitungsverbindungen) überschüssig wird.

Zudem wird ergänzt, daß beispielgemäß innerhalb der zweiten und dritten Druckleitung 108, 109 jeweils ein Drucksensor 171, 172 angeordnet ist, der den Druck des betreffenden Stickstoff- Teilstromes TS1, TS2 auf den Druckleitungen 108, 109 sensorisch erfaßt und jeweils in ein digita­ les Signal umsetzt. Während der beabsichtigten Funktionsprüfung des TLT 1 werden diese Signale einem mit zwei elektrischen Anschlüssen 181, 182 versehenen externen Druckmeßgerät 15 zur Auswertung (und nachfolgenden Protokollierung) zugeleitet, dessen erster und zweiter Anschluß 181, 182 über eine ihnen angeschlossene elektrische Leitung 191, 192 mit dem entsprechenden Drucksensor 171, 172 verbunden ist. Dabei wird ein Druckmeßgerät 15 eingesetzt, daß als digitales Druckmeßgerät mit einem Meßbereich von bis zu 1000 mbar ausgeführt ist. Mit dieser Ausführung wird angestrebt, eine hohe Meßgenauigkeit zu erzielen.

Anderenfalls würde es (im Praxisfall) auch genügen, wenn man der zweiten und dritten Druck­ leitung 108, 109 einfacherhalber jeweils eine separate Druckleitung abzweigt, die den Anschlüssen 181, 182 des externen Druckmeßgerätes 15 angeschlossen sind. Dazu wird man dann ein pneuma­ tisch funktionierendes Druckmeßgerät mit adaptiven Anschlüssen 181, 182 verwenden. Dabei wird der zweiten und der dritten Druckleitung 108, 109 jeweils ein T-Verzweiger zwischengeschaltet, dem die betreffende separate Druckleitung, die als Druckschlauch ausgeführt über eine genügende Flexibilität verfügen, adaptiert wird, die man dem entsprechenden Anschluß 181, 182 ebenfalls adaptiert. Mit letzterer Maßnahme wird man weniger - aber (de)noch ausreichend - genaue Meß­ ergebnisse erreichen, um die Funktionstüchtigkeit eines TLT 1 (nicht funktionstüchtig/einge­ schränkt funktionstüchtig/voll funktionstüchtig) festzustellen.

Mit diesem Aufbau zur Funktionsprüfung des TLT 1 werden nun folgende Verfahrensschritte umgesetzt. Danach wird - wie erwähnt - über die Hauptrohrleitung 10 extern bezogener Stickstoff (getrockneter und gereinigter Stickstoff) zugeführt, wobei der Volumendurchsatz und gleichsam der Einströmdruck des Stickstoff-Hauptstromes HS (im anfänglichen Versorgungsbereich) durch entsprechende Regulierung des nehmlichen Hauptregelventils 14 beeinflußt werden. Daraufhin wird sich der Stickstoff-Hauptstrom HS auf die drei (der Hauptrohrleitung 10 abgezweigten) Rohrleitungsverbindungen aufteilen. Darauffolgend wird jedem der drei Ventilanschlüsse 11, 12, 13 des TLT 1 der (durch die einzelne Rohrleitungsverbindung strömende) betreffende Stickstoff- Teilstrom TS1, TS2, TS3 zugeleitet wird, wobei der Volumendurchsatz und in Korrelation der Stickstoffdruck (Strömungsdruck) des einzelnen Stickstoff-Teilstromes TS1, TS2, TS3 jeweils mit dem (der betreffenden Rohrleitungsverbindung) installierten Regelventil 141, 142, 143 reguliert wird.

Außerdem wird der Druck des betreffenden Stickstoff-Teilstromes TS1, TS2, TS3 mit jeweils einem (der einzelnen Rohrleitungsverbindung zugeschalteten) Druckmeßgerät 151, 152, 153 erfaßt (gemessen und angezeigt) und später protokolliert.

Nach dem Anliegen der betreffenden Stickstoff-Teilströme an den entsprechenden Anschlüssen 11, 12, 13 des TLT 1 wird mit einem Druckmeßgerät 15 der bestehende Differenzdruck zwischen dem am ersten und am zweiten Anschluß 11, 12 des TLT 1 jeweils anliegenden Stickstoff-Teil­ strom TS1, TS2 (Druckdifferenz = Druck stromaufwärts minus Druck stromabwärts) durch Meß­ wertvergleich der beiden sensorisch erfaßten Drücke erfaßt (ermittelt und angezeigt) und später protokolliert. Der am dritten Anschluß 13 anliegende Stickstoff-Teilstrom TS3 bleibt wird wäh­ renddessen mit einem permanent wirkenden Druck zugeführt. Daraufhin wird nach dem Erreichen eines vordefinierten Differenzdruckes zwischen einem ersten Stickstoff-Teilstrom TS1, der ventilreguliert durch eine dem ersten Anschluß 11 angeschlossene dritte Rohrleitungsverbindung strömt, und einem zweiten Stickstoff-Teilstrom TS2, der ventilreguliert durch eine dem zweiten Anschluß 12 angeschlossene zweite Rohrleitungsverbindung strömt, der Druck des zweiten Stickstoff-Teilstromes TS2 durch behutsam fortgesetzte Ventilregulierung solange langsam gestei­ gert, bis das der im TLT 1 derweise aufgebaute Überdruck letzterem über einen Membranausgang (genauer: einem am TLT 1 vorhandenen Regulator S/A) hörbar entweichen wird.

Während dieser Prozedur wird weiterhin der Überschußanteil des durch die Hauptrohrleitung 10 strömenden Stickstoffs über die (mit letzterer verbundenen) Rohrablaßleitung 16 (wie bereits erwähnt) abfließen, wobei der Volumendurchsatz und in Korrelation der Druck des überschüssigen Stickstoffs (Überschußanteil des Stickstoffs) mit dem der Rohrablaßleitung 16 installierten Ablaß- Regelventil 144 beeinflußt wird.

Außerdem wird erwähnt, daß während der TLT-Funktionsprüfung folgende Maßnahmen umgesetzt werden. Danach wird (wie schon angedeutet) dem dritten Anschluß 13 des TLT 1 ein dritter Stickstoff-Teilstrom TS3 mit einem permanent vorhandenem Druck von 50 PSI (simuliert den:
Control Pressure PRV) über die ihm angeschlossene ersten Rohrleitungsverbindung zugeführt. Der Druck des ersten Stickstoff-Teilstromes TS1 (simuliert den: Upstream Pressure PRV) wird zunächst auf einen Druckwert von 10 PSI eingestellt und in darauffolgenden weiteren fünf Schrit­ ten etappenweise jeweils um 5 PSI (pro Drucksteigerung) bis auf einen Druckendwert von 35 PSI (im Endstadium) erhöht.

Dabei wird der Druck des zweiten Stickstoff-Teilstromes TS2 (simuliert den: Downstream Pressu­ re PRV) [bei jeder Druck-Steigerung des ersten Stickstoff-Teilstromes TS1] durch entsprechende (langsame behutsame) Ventilregulierung dermaßen verändert, daß der Differenzdruckwert (delta Druck) etwa plus 200 mbar beträgt und nicht wesentlich unter- oder überschritten wird. Danach wird mit dem Abschluß der Einregulierung des Differenzdruckes der Druck des zweiten Stickstoff-Teilstromes TS2 solange erhöht, bis das Entweichen des nehmlichen Überdruckes über den Membranausgang (den Regulator S/A) des TLT 1 akustisch wahrnehmbar wird, wobei der Druck des dritten Stickstoff-Teilstromes TS3 ventilreguliert auf permanent 50 PSI gehalten wird. Die Istwerte aller dermaßen einregulierten und erfaßten Drücke des (durch die betreffenden Rohrleitungsverbindungen strömenden Stickstoffs) werden zur Protokollierung einer (figurlich nicht gezeigten) Auswerte- und Wiedergabeeinheit zugeleitet. Sie werden von dieser Einheit mit dort gespeicherten Solldruckvorgaben eines ideal arbeitenden (optimal funktionierenden) TLT 1 verglichen, daraufhin auf einem Bildschirm der Auswerte- und Wiedergabeeinheit ein Soll-Ist- Druck(Wert)vergleich dargestellt wird. Auf dem Bildschirm werden (allgemein) mehrere Kurven­ verläufe mit Darstellung der Abhängigkeiten (Parametern): Diffencial Pressure (mbar) = Funktion {Transfer Pressure (PSI)} wiedergegeben. Es wird eine Darstellung von überlagerten Kurvenver­ läufen sichtbar und dabei ein Kurvenverlauf der Istdruckwerte dargestellt, der sich auf jeden einzelnen Schritt der Drucksteigerung des ersten Stickstoff-Teilstromes TS1 in Korrelation der ein­ regulierten Druckdifferenz während der Prüfetappe bezieht.

Mit dieser Maßnahme wird die Protokollierung der Funktionsprüfung des geprüften TLT 1 auf elektronischem Wege umgesetzt, die sich natürlich (wenn auch mühsamer) durch das Übernehmen der ermittelten Meßwerte und deren angenähertes Verbinden zu einer Meßkurve in dem (vor)ge­ nannten Diagramm, in dem sie mit einer dort (auf ein fehlerfrei arbeitendes TLT bezogene) einge­ zeichneten Ideal- und Fehlerkurve verglichen wird, realisieren läßt.

Abschließend wird noch angemerkt, daß mit der TLT-Differenzdruck-Testprozedur eine optimale Einstellung für den Betrieb der eingesetzten TLT 1 im Pneumatikbereich des Engine-Bleed-Air- Systems gegeben ist. In der Fig. 3 wird dem Fachmann dafür das Beispiel einer Protokollierung - hier: durch Übernahme der ermittelten Meßwerte von Hand in ein Diagramm - vorgestellt, wobei die dargestellte Meßkurve MK im Vergleich der Prototypkurve(n) PK auf ein fehlerfrei arbeiten­ des TLT 1 (respektive: die makellose Funktion des geprüften TLT 1) hindeutet.

Bezugszeichen

1

Thermostat [Temperatur Limitation Thermostat]

11

erster Anschluß (des Thermostates

1

)

12

zweiter Anschluß (des Thermostates

1

)

13

dritter Anschluß (des Thermostates

1

)

2

Abluft [Bleed Air]

21

erster Abluftteil (der Abluft

2

)

22

zweiter Abluftteil (der Abluft

2

)

3

vorgekühlte Abluft

4

Temperaturfühler [Rohransatz mit integriertem Temperatursensor]

5

Abluftleitung (eines Triebwerk-Bleed-Air-Systems)

51

erste Druckluftleitung

52

zweite Druckluftleitung

53

dritte Druckluftleitung

54

vierte Druckluftleitung

6

Luftvorkühler [Precooler]

7

Druckregelventil [Pressure Control Valve]

71

erster Anschluß (des Druckregelventils

7

)

72

zweiter Anschluß (des Druckregelventils

7

)

8

Hochdruckventil [High Pressure Valve]

9

Luftsteuerstrom

91

(weiterer) Luftstrom

10

Hauptrohrleitung (Zuleitung → Vorsorgungsleitung von Stickstoff)

101

erste Rohrleitung

102

zweite Rohrleitung

103

dritte Rohrleitung

104

erster Rohrleitungsabgang

105

zweiter Rohrleitungsabgang

106

dritter Rohrleitungsabgang

107

erste Druckleitung, flexibel

108

zweite Druckleitung, flexibel

109

dritte Druckleitung, flexibel

14

Haupt-Regelventil

141

erstes Regelventil

142

zweites Regelventil

143

drittes Regelventil

144

Ablaß-Regelventil

15

Druckmeßgerät, digital → 0 bis 1000 mbar

151

Druckmeßgerät, pneumatisch → 0 bis 80 PSI

152

Druckmeßgerät, pneumatisch → 0 bis 80 PSI

153

Druckmeßgerät, pneumatisch → 0 bis 80 PSI

16

Rohrablaßleitung (Ableitung → Entsorgungsleitung von Stickstoff)

171

erster Drucksensor

172

zweiter Drucksensor

181

erster elektrischer Anschluß (des digitalen Druckmeßgerätes

15

), Plus-Anschluß

182

zweiter elektrischer Anschluß (des digitalen Druckmeßgerätes

15

), Minus-Anschluß

191

erste elektrische Leitung

192

zweite elektrische Leitung

20

Differenz-Testeinheit, autark
A, B Leitungsabschnitt (der Abluftleitung

5

)
TS1 erster Stickstoff-Teilstrom
TS2 zweiter Stickstoff-Teilstrom
TS3 dritter Stickstoff-Teilstrom
HS Stickstoff-Hauptstrom

Claims (10)

1. Autarke Differenzdruck-Testeinheit zur Funktionsüberprüfung eines ihr angeschlosse­ nen Temperaturregelthermostates, mit dem die Temperaturbegrenzung der Abzapfluft (2) eines Triebwerkes überwacht wird, wobei das Temperaturregelthermostat (1) einer Abluftleitung (5), die Bestandteil des Triebwerk-Bleed-Air-Systems eines Flugzeuges ist, angeschlossen ist, mit folgender Merkmalskombination, nach der eine Elementeverknüp­ fung, die aus ventilgeregelten Rohrleitungen und rohrleitungsverbundenen Kontrollinstru­ menten aufgebaut ist, dem Thermostat (1) angeschlossen ist, wonach einem Hauptregel­ ventil (14), dem während der Thermostat-Prüfung getrockneter und gereinigter Stickstoff extern zugeführt wird, eine Hauptrohrleitung (10) angeschlossen ist, der weitere drei Rohrleitungen (101, 102, 103) abgezweigt sind, denen jeweils ein stufenlos verstellbares Regelventil (141, 142, 143) angeschlossen ist, welches den betreffenden Teilstrom (TS1, TS2, TS3) des Stickstoffs, der die einzelne weitere Rohrleitung (101, 102, 103) passiert, steuert, wobei dem einzelnen Regelventil (141, 142, 143) jeweils ein Rohrleitungsabgang (104, 105, 106) angeschlossen ist, dem jeweils ein Druckmeßgerät (151, 152, 153) zu­ geschalten ist, mit dem der Druck des betreffenden ventilgesteuerten Teilsstromes (TS1, TS2, TS3) des Stickstoffs gemessen und angezeigt wird, ferner eine Rohrablaßleitung (16), der ein Ablaß-Regelventil (144) angeschlossen ist, mit der Hauptrohrleitung (10) verbunden ist, die letzterer vor der Abzweigung der weiteren Rohrleitungen (101, 102, 103) angeschlossen ist, wobei das Ablaß-Regelventil (144) den Abfluß des durch die Hauptrohrleitung (10) strömenden überschüssigen Stickstoffs regelt, außerdem dem einzel­ nen Rohrleitungsabgang (104, 105, 106) jeweils eine flexibel ausgeführte Druckleitung (107, 108, 109) angeschlossen ist, die mit dem entsprechenden Anschluß (11, 12, 13) des Thermostates (1) verbunden sind.

2. Autarke Differenzdruck-Testeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Druckleitung (107) den ersten Rohrleitungsabgang (104) mit dem dritten Anschluß (13) des Temperaturregelthermostates (1) und eine zweite Druckleitung (108) den dritten Rohrleitungsabgang (106) mit dem ersten Anschluß (11) des Temperaturregelthermostates (1) und eine dritte Druckleitung (109) den zweiten Rohrleitungsabgang (105) mit dem zweiten Anschluß (12) des Tempera­ turregelthermostates (1) verbindet.

3. Autarke Differenzdruck-Testeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der zweiten und dritten Druck­ leitung (108, 109) jeweils ein Drucksensor (171, 172) installiert ist, der den sensorisch erfaßten Druck auf den Druckleitungen (108, 109) jeweils in ein digitales Signal umsetzt.

4. Autarke Differenzdruck-Testeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Signale einem mit zwei elektrischen Anschlüssen (181, 182) versehenen Druckmeßgerät (15), dessen erster und zweiter Anschluß (181, 182) über eine ihnen angeschlossene elektrische Leitung (191, 192) mit dem entsprechenden Drucksensor (171, 172) verbunden ist, zur Auswertung digital zugeleitet werden.

5. Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines Temperaturregelthermostates, das mit einer letzterem angeschlossenen autarken Differenzdruck-Testeinheit (20) nach Anspruch 1 realisiert wird, mit dem die Temperaturbegrenzung der Abzapfluft (2) eines Triebwerkes, die eine dem Bleed-Air-System eines Flugzeuges integrierte Abluftleitung passiert, über­ wacht wird, mit folgenden Merkmalen,

• a) über eine Hauptrohrleitung (10) wird getrockneter und gereinigter Stickstoff zugeführt, wobei der Volumendurchsatz des Stickstoff-Hauptstromes (HS) durch ein der Hauptrohrleitung (10) installiertes Hauptregelventil (14) beeinflußt wird, daraufhin der Stickstoff-Hauptstrom (HS) sich auf drei Rohrleitungsverbindungen, die der Hauptrohrleitung (10) abzweigen, aufteilen wird,
• b) darauffolgend jedem der drei Ventilanschlüsse (11, 12, 13) des Temperaturregel­ thermostates (1) der durch die einzelne Rohrleitungsverbindung strömende Stick­ stoff-Teilstrom (TS1, TS2, TS3) zugeleitet wird, wobei der Volumendurchsatz des einzelnen Stickstoff-Teilstromes (TS1, TS2, TS3) mit einem der betreffenden Rohrleitungsverbindung installierten Regelventil (141, 142, 143) reguliert wird, außerdem der Druck des betreffenden Stickstoff-Teilstromes (TS1, TS2, TS3) mit jeweils einem der einzelnen Rohrleitungsverbindung zugeschalteten Druckmeßgerät (151, 152, 153) gemessen und angezeigt wird,
• c) nach dem Anliegen der betreffenden Stickstoff-Teilströme an den entsprechenden Anschlüssen (11, 12, 13) des Temperaturregelthermostates (1) wird mit einem Druckmeßgerät (15) der bestehende Differenzdruck zwischen dem am ersten und am zweiten Anschluß (11, 12) des Temperaturregelthermostates (1) jeweils anlie­ genden Stickstoff-Teilstrom (TS1, TS2) durch Meßwertvergleich der beiden senso­ risch erfaßten Drücke ermittelt und angezeigt, währenddessen der am dritten An­ schluß (13) anliegende Stickstoff-Teilstrom (TS3) mit einem permanent wirkenden Druck zugeführt wird,
• d) daraufhin wird nach dem Erreichen eines vordefinierten Differenzdruckes zwi­ schen einem ersten Stickstoff-Teilstrom (TS1), der ventilreguliert durch eine dem ersten Anschluß (11) angeschlossene dritte Rohrleitungsverbindung strömt, und einem zweiten Stickstoff-Teilstrom (TS2), der ventilreguliert durch eine dem zweiten Anschluß (12) angeschlossene zweite Rohrleitungsverbindung strömt, der Druck des zweiten Stickstoff-Teilstromes (TS2) durch behutsam fortgesetzte Ventilregulierung solange langsam gesteigert, bis das der im Temperaturregelther­ mostat (1) dermaßen aufgebaute Überdruck letzterem über einen Membranausgang hörbar entweichen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin wird der Überschußanteil des durch die Hauptrohrleitung (10) strömenden Stickstoffs über eine mit letzterer verbundenen Rohrablaßleitung (16) abfließen wird, wobei der Volumendurch­ satz des überschüssigen Stickstoffs mit einem der Rohrablaßleitung (16) installierten Ablaß-Regelventil (144) beeinflußt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem dritten Anschluß (13) des Temperaturregelthermostates (1) ein dritter Stickstoff-Teilstrom (TS3) mit einem permanent vorhandenem Druck von 50 PSI über eine ihm angeschlossene ersten Rohrleitungsverbindung zugeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des ersten Stickstoff-Teilstromes (TS1) zunächst auf einen Druckwert von 10 PSI eingestellt wird und in darauffolgenden weiteren fünf Schritten etappenweise jeweils um 5 PSI (pro Drucksteigerung) bis auf einen Druckendwert von 35 PSI (im Endstadium) erhöht wird, dabei der Druck des zweiten Stickstoff-Teilstromes (TS2) bei jeder Druck-Steigerung des ersten Stickstoff-Teilstromes (TS1) durch entsprechende (langsame behutsame) Ventilregu­ lierung dermaßen verändert wird, daß der Differenzdruckwert etwa plus 200 mbar beträgt und nicht wesentlich unter- oder überschritten wird, danach wird mit dem Abschluß der Einregulierung des Differenzdruckes der Druck des zweiten Stickstoff-Teilstromes (TS2) solange erhöht, bis das Entweichen des nehmlichen Überdruckes über den Membran­ ausgang des Temperaturregelthermostates (1) akustisch wahrnehmbar wird, wobei der Druck des dritten Stickstoff-Teilstromes (TS3) ventilreguliert auf permanent 50 PSI gehal­ ten wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Istwerte aller einregulierten Drücke einer Auswerte- und Wiedergabeeinheit zugeleitet werden und dort mit von letzterer gespeicherten Solldruckvorgaben eines Temperaturregelthermostates (1) verglichen werden, daraufhin auf dem Bildschirm der Auswerte- und Wiedergabeein­ heit ein Soll-Ist-Druck(Wert)vergleich dargestellt wird, wobei eine Darstellung von über­ lagerten Kurvenverläufen wiedergegeben wird, dabei ein Kurvenverlauf der Istdruckwerte, der sich auf jeden einzelnen Schritt der Drucksteigerung des ersten Stickstoff-Teilstromes (TS1) in Korrelation der einregulierten Druckdifferenz während der Prüfetappe bezieht, dargestellt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bildschirm mehrere Kurvenverläufe mit Darstellung der Abhängigkeiten (Parametern):
Diffencial Pressure (mbar) = Funktion {Transfer Pressure (PSI)} dargestellt werden.