DE2936761C2 - Kontrollsystem zur Überwachung von unter Gasdruck stehenden Rotorblättern - Google Patents
Kontrollsystem zur Überwachung von unter Gasdruck stehenden RotorblätternInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/006—Safety devices
- B64C27/007—Safety devices adapted for detection of blade cracks
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontrollsystem zur
Überwachung von unter Gasdruck stehenden Rotorblättern mit je einem druckabhängigen Signalgeber, deren
bei Druckabfall erzeugten elektrischen Signale eine Reaktanzänderung in einem Parallelschwingkreis hervorrufen,
der über eine im Rotorkopf angeordnete Sekundärwicklung an eine im Rotorlager vorgesehene Primärwicklung
eines Impulsübertragers intermittierend gekoppelt ist, welche über einen eine Auswerteschaltung
beeinflussenden Widerstand gespeist wird.
Kontrollsysteme der zuvor beschriebenen Art dienen
Kontrollsysteme der zuvor beschriebenen Art dienen
so zur Überwachung laufender Rotorblätter vorzugsweise zur Überwachung von Hubschrauberrotorblätter während
des Fluges. Eine solche Überwachung hat sich leider als notwendig herausgestellt, da eine Kontrolle der
Rotorblätter vordem Start nicht als hinreichend gilt. Bei
der Überwachung laufender Rotorblätter besteht das eigentliche Problem in der Übertragung der von den
druckabhängigen Signalgebern erzeugten Schaltsignale vom Rotorkopf zum Rotorlager. Wie aus der US-PS
26 660 hervorgeht, ist dies mit Hilfe eines Impuis-Übertragers möglich, bei dem eine im Rotorlager angeordnete
stationäre Wicklung bei Drehungen des Rotorkopfes intermittierend an Wicklungen von den Rotorblättern
zugeordneten und veränderbare Induktivitäten enthaltende Parallelschwingkreise gekoppelt wird. Die
t>5 so vom Rotorkopf zum Rotorlager übertragenen Überwachungssignale
werden dann in einer Auswerteschallung mit Gauern. Impulserzeugern, phasenabhängigen
Gleichrichtern und Vergleichsglieclcrn untereinander
/erglichen und bei Störungen eine Warnanzeige ausgeöst. Aufgrund der zahlreichen Paraüelschwingkreise im
Rotorkopf und der umfangreichen Auswerteschaltung ist dieses Kontrollsystem sehr aufwendig und störanfällig,
so daß Zweifel an einer hinreichenden Zuverlässigkeit bestehen. Außerdem findet bei d'isem Kontrollsyätem
ein Vergleich zwischen den von den Schwingkreisen der Rotorblätter ausg .lösten impulse statt, was zum
Beispiel bei Störungen in sämtlichen Rotorblättern Fehlerfreiheit signalisiert. Das Kontrollsystem nach der US-PS
40 26 6feO gilt daher als unbefriedigend
Für die Übertragung der von den druckabhängigen Signalgebern bei Druckabfall (Risse) erzeugten Schaltsignale
können euch Drehtransformatoren eingesetzt werden. Solche Transformatoren bestehen aus mechanisch
getrennten Primär- und Sekundärwicklungen, wobei eine Wicklung in einer gemeinsamen Drehachse rotiert.
Ein derartiger für ein Kontrollsystem zur Überwachung von unter Überdruck stehenden Rotorblättern
vorgesehener Transformator geht aus der DE-PS 19 54 857 hervor. Obwohl dieser Art der Signalübertragung
grundsätzliche Bedenken nicht entgegenstehen, wird sie dennoch abgelehnt, weil Rotorkopf und Rotorlager
zur Aufnahme solcher Drehtransformatoren nicht ausgelegt sind. Es wäre daher notwendig, insbesondere
bei Nachrüstungen Umkonstruktionen vorzunehmen, was aber wegen des beträchtlichen Aufwandes abgelehnt
wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kontrollsystem der eingangs genannten Art vorzuse- jo
hen, das eine zuverlässige Signalübertragung vom Rotorkopf zum Rotorlager gewährleistet, gewichtsarm ist
und sich für eine Nachrüstung eignet. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Signalgeber
Schaltkontakte zum Abschalten von den Rotorblättern zugeordneten Kondensatoren aufweisen, die
mit der Sekundärwicklung des Impulsübertragers und einem nicht abschaltbaren Kondensator den Parallelschwingkreis
bilden, in dem die Kondensatoren einerseits direkt an einer Schwingkreisseite liegen und andererseits
derart mit ihrem zugeordneten Schaltkontakt verbunden sind, daß dieser bei einer Störung den zugeordneten
und alle nachfolgenden Kondensatoren abschaltet.
Die erfindungsgemäße Maßnahme hat den großen Vorteil, ohne Änderungen an der Struktur eines Rotorkopfes
bzw. Rotorlagers eingebaut und damit auch nachgerüstet werden zu können. Vorteilhaft ist auch,
daß der in den Rotorkopf einzubauende Schaltungsteil keine zusätzliche Stromversorgung benötigt und damit
den Aufwand gering hält.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Frequenz des die Primärwicklung speisenden
Funktionsgenerators auf einen Wert eingestellt, die der Resonanzfrequenz des aus der Sekundärwicklung des ·ϊγ>
Impulsübertragers bestehenden Parallelschwingkreises bei fehlerfreien Rotorblättern entspricht. Die Kapazitäten
der abschaltbaren Kondensatoren des Parallelschwingkreises sind zweckmäßigerweise derart bemessen,
daß die sich bei Abschaltung einzelner Kondensato- to
ren ändernde Resonanzfrequenz einen zur Warnauslösung erforderlichen hinreichenden Abstand zur Nachbaresonanzfrequenz
aufweist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine aulgetretene
Störung nicht nur zur Auslösung einer Warnanzei- b>
ge benutzt werden kann, sondern, daß die Störung auch identifiziert werden kann. Hierfür kann eine Suchschalbenutzt
werden, welche die Resonanzfrequenz des Parallelschwingkreises bei einer Störung und damit den
ausgelösten Signalgeber ermittelt.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 eine Geräteübersicht des erfindungsgemäßen Kontrollsystems,
F i g. 2 ein Schaltbild des Parallelschwingkreises und
F i g. 3 eine Schaltungsanordnung zum Auslösen einer Warnmeldung und zum Feststellen des fehlerhaften Rotorblattes.
Wie aus der in F i g. 1 dargestellten Geräteübersicht hervorgeht, besteht das erfindungsgemäße Kontrollsystem
aus ais Signalgebern wirkenden druckabhängigen Schaltern 1,2... n, welche bei einer Störung zugeordnete
Kondensatoren eines Parailelschwingkreises abschalten. Die Kondensatoren sind als Block 10 angedeutet
und bilden mit der Sekundärwicklung 13 eines Drehtransformators 11 den Parallelschwingkreis. Die Primärwicklung
12 des Drehtransformators 11 wird von einem im weiteren Verlauf noch zu erläuternden Funktionsgenerator
gespeist, der in einer die Warnauslösung und die Suchschaltung vereinenden Stufe 14 vorgesehen
ist.
Das Schaltbild nach F i g. 2 zeigt den Drehtransformator 11 in der Phase, in welcher die Primärwicklung 12
mit der Sekundärwicklung 13 gekoppelt ist. Aufgrund der mit gleichem Abstand im Rotorkopf bzw. Rotorlager
liegenden Wicklungen und der angedeuteten Drehung des Rotorkopfes ergibt sich für beide Wicklungen
eine intermittierende Kopplung. Der Drehtransformator 11 wirkt daher wie ein Impulstransformator, da die
Sekundärseite 13 im Rhythmus der Umdrehungen jeweils kurzzeitig mit der Primärwicklung gekoppelt ist.
Zwei Hälften eines Schalenkernes 15 sorgen dabei sowohl für eine hinreichende Abschirmung der Wicklungen
als auch für eine wirksame Kopplung. Die Sekundärwicklung 13 ist wie dargestellt durch einen Kondensator
Co zu einem Parallschwingkreis ergänzt, und außerdem
ind weitere Kondensatoren C\ ... Cn vorgesehen, die jeweils mit einem Pol direkt an einer Seite des
Parallelschwingkreises liegen. Der andere Pol ist jeweils an eine Vcrbindungsleitung zweier Schaltkontakte Si,
S2, S?. S)... Sn-I, Sn und darüber an die andere Seite des
Parailelschwingkreises angeschlossen. Die Schaltkontakte
Si ... Sn werden von der druckabhängigen Schaltern
1 ... η nach P i g. 1 betätigt, die bei fehlerfreien Rotorblättern geschlossen sind und die öffnen, wenn der
Gasdruck in den Rotorblättern aufgrund einer Störung (Riß) abfällt. Bei fehlerfreien Rotorblättern sind somit
alle der Kondensatoren Q bis Cn dem Parallelschwingkreis
zugeschaltet, während bei Störungen die als Signalgeber wirkenden Schaltkontakte Si... Sn den zugeordneten
und alle nachfolgenden Kondensatoren abschalten.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Kontrollsysiemes
wird anhand der in F i g. 3 dargestellten Schaltung erläutert. Dieses Schaltbild zeigt einen Funktionsgenerator
20. der aus einem integrierten Schaltkreis besteht und durch äußere Beschallung mit einem
Kondensator 21, einem Widerstand 22 zu einem i?C-Generator ergänzt wurde. Der Funktionsgenerator 20 ist
außerdem noch mit der notwendigen Betriebsspannung vorsorgi. Mii der Einschaltung des 'uontrollsystems, die
vorzugsweise mit der Einschaltung der Betriebsspannung erfolgen kann, beginnt der Funktionsgenerator 20
eine Wechselspannung zu erzeugen, deren Frequenz auf die Resonanzfrequenz des Parailelschwingkreises bei
fehlerfreien Rotorbläuern eingestellt ist.
Durch entsprechende Bemessung des Kondensators 21 und des Widerstandes 22 kann die Frequenz des
Funktionsgenerators verändert werden. Die so erzeugte Wechselspannung wird vom Funktionsgenerator 20
über einen Koppelkondensator 23 und einen Widerstand 24 einem Eingang eines durch äußere Beschallung
als Leistungsverstärker eingesetztem Differenzverstärkers 25 zugeführt, dessen Ausgang über einen hochohmigen
Spannungsteiler 26, 27 einerseits an Masse liegt und andererseits über einen niederohmigen als Stromfühlerelement
wirkenden Widerstand 28 die Primärwicklung 12 des Drehtransformators U speist. Über
dem Widerstand 28 entsteht somit ein Spannungsabfall, der bei fehlerfreien Rotorblättern dann bis auf einen
geringen Restbetrag absinkt, wenn Primär- und Sekundärwicklung miteinander gekoppelt sind. Ursache hierfür
ist der Parallelschwingkreis der Sekundärseite, der im Resonanzfall hochohmig ist und somit für das Kopplungsintervall
eine gegenüber der entkoppelten Phase geringe Last bedeutet. Der Spannungsabfall über den
Widerstand 28 ändert sich somit mit der durch den Drehtransformator 11 angekoppelten bei Rotorblattstörungen
sich ändernden Last und kann daher als Kriterium zur Auslösung einer Warnanzeige benutzt werden.
Für die Auslösung einer Warnanzeige wird der Spannungsabfall des Widerstandes 28 über einen Widerstand
29 einem Eingang eines Differenzverstärkers 30 zugeführt, dessen zweiter Eingang am Abgriff des Spannungsteilers
26, 27 liegt. Der so verstärkte Spannungsabfall wird anschließend über eine Gleichrichterdiode
31 und einen Koppelkondensator 32 einem in seiner Schaltschwelle durch ein Potentiometer 33 einstellbaren
Schwellwertschalter 34 zugeführt. Die Katode der Diode 31 ist dabei noch durch eine Parallelschaltung eines
Widerstandes 35 und eines Kondensators 36 auf Masse bezogen. Bei laufenden Rotorblättern fällt somit über
dem als Stromfühlerelement wirkenden Widerstand 28 eine sich impulsförmig ändernde Wechselspannung ab,
die nach der Verstärkung im Verstärker 30 von der Diode 31 gleichgerichtet und von der ßC-Kombination
35,36 gesiebt wird. Die hinter der Diode 31 vorhandene Impulsfolge steuert damit den Schwellwertschalter an,
der in Abhängigkeit der die Schaltschwelle überschreitenden Eingangsimpulsfolge positive Rechteckimpulse
an seinem Ausgang ausgibt. Diese Rechteckimpulse gelangen auf einen 2 :1 Impulsteiler 38, der dann ein symmetrisches
Rechtecksignal abgibt, wenn die Drehungen des den Parallelschwingkreis enthaltenden Rotorkopfes
konstant sind. Das erzeugte symmetrische Rechtecksignal schwankt dabei zwischen zwei vorgegebenen
Spannungswerten, und zwar + UV und OV und wird anschließend über einen aus einem Widerstand 39 und
einem Kondensator 40 bestehenden Integrator auf einen Fensterdiskriminator 41 gegeben. Hier wird festgestellt,
ob das Ausgangssignal des Integrators 39, 40
auf ·ζ UV ± einer einstellbaren Toleranzspannung liegt
und ein Ausgangssignal erzeugt, wenn diese Bedingung
nicht erfüllt ist Das bei einer Störung in den Rotorblättern am Ausgang des Fensterdiskriminators 41 zur Verfügung
stehende Signal wird anschließend über ein aus einem Widerstand 42 und einem Kondensator 43 auf
einen Schwellwertschalter 44 sowie ein weiteres Verzögerungsglied 45, 46 und ein Schwellwertschalter 47 geleitet,
der mit seinem Ausgang eine den Stromkreis einer Warnlampe 49 durchschaltenden Schaltstufe 48 ansteuert
Der zweimalige Einsatz der Schwellwertschalter hinter den zur Unterdrückung kurzzeitiger Fehlermeldungen
vorgesehenen Verzögerungsgliedern erfolgt wegen dieser Verzögerungsglieder, um die Ansprechzeit
der die Warnlampe einschaltenden Schaltstufe 48 nicht noch weiter zu verzögern. Vom Ausgang des Fensterdiskriminators
41 ist das bei Störungen erscheinende Schaltsignal weiterhin über ein auf ca. 10 Sekunden
bemessenes Verzögerungsglied 50, 51 und einen Schwellwertschalter 52 auf einen Transistor 53 zur Einschaltung
eines Relais 54 geleitet. Dieses Relais schaltet mit einem Arbeitskontakt 55 die Betriebsspannung für
eine Fehleranzeige MC(Master Caution) in einem zentralen Fehleranzeigefeld durch.
Wie sich aus der vorherigen Schilderung ergibt, wird die Lampe 49 bei einem Druckabfall in einem Rotorblatt eingeschaltet und signalisiert damit eine Störung, weiche für einen Hubschrauberpiloten Anlaß zu einer ( schnellstmöglichen Landung ist. Die Stromänderung in : dem als Stromfühlerelement wirkenden Widerstand 28 aufgrund veränderter Resonanz des Parallelschwingkreises dient dabei als Kriterium zur Auslösung einer Warnanzeige. Unregelmäßige durch die Diode 31 erzeugte Impulse haben somit am Ausgang des Fensterdiskriminators ein Fehlersignal zur Folge.
Wie sich aus der vorherigen Schilderung ergibt, wird die Lampe 49 bei einem Druckabfall in einem Rotorblatt eingeschaltet und signalisiert damit eine Störung, weiche für einen Hubschrauberpiloten Anlaß zu einer ( schnellstmöglichen Landung ist. Die Stromänderung in : dem als Stromfühlerelement wirkenden Widerstand 28 aufgrund veränderter Resonanz des Parallelschwingkreises dient dabei als Kriterium zur Auslösung einer Warnanzeige. Unregelmäßige durch die Diode 31 erzeugte Impulse haben somit am Ausgang des Fensterdiskriminators ein Fehlersignal zur Folge.
Mit der Anzeige eines Fehlers durch die Warnlampe 49 wird gleichzeitig eine Suchschaltung 56 in Gang gesetzt,
und zwar durch das Ausgangssignal des Fensterdiskriminators 41 und das hinter dem Schwellwertschalter
44 auftretende Signal. Die Suchschaltung 56 steuert darauf den Funktionsgenerator 20 an, welcher seine
Frequenz langsam verändert und dabei den Bereich von der niedrigsten bis zur höchsten Resonanzfrequenz des
Parallelschwingkreises überstreicht. Wird beim Durch- , fahren des Frequenzbereiches ein Resonanzfall festge- 't
stellt, was sich hierbei durch Wegfall der Fehlermeldung
äußert, dann ist das fehlerhafte Rotorblatt ermittelt. Dies wird über den Kondensator C, und die gegebenenfalls
nachfolgenden Kondensatoren C, + ι, C, + 2 · · · Cn
ermittelt, welche durch den zugeordneten Schaltkontakt 5, abgeschaltet werden. Die Suchschaltung 56 ist
dabei noch mit einer Anzeigevorrichtung 57 versehen, welche das fehlerhafte Rotorblatt anzeigt. Nach Beendigung
des Suchlaufs wird der Funktionsgenerator 20 wieder auf die Frequenz eingestellt, die der Resonanzfrequenz
des Parallelschwingkreises bei fehlerfreien Rotorblättern entspricht.
Die Anzeige des fehlerhaften Rotorblattes in der Anzeigevorrichtung
57 kann dann durch eine Rückstelltaste 75 gelöscht werden. Sollte inzwischen der Druck in
einem als fehlerhaft festgestellten und als solcher durch die Suchschaltung 56 ermittelten Rotorblatt der Gasdruck
wieder ansteigen, dann werden der bzw. die Kondensatoren dem Parallelschwingkreis wieder zugeschaltet
und die Fehleranzeige der Warnlampe 49 verschwindet Die Anzeige des vorher als fehlerhaft ermittelten
Rotorblattes in der Anzeigevorrichtung 57 bleibt bestehen und muß von Hand gelöscht werden. Treten, was
äußerst unwahrscheinlich ist, Fehler in zwei Rotorblättern gleichzeitig auf, dann wird zunächst nur ein Fehler
festgestellt und ermittelt, und zwar der Fehler, dessen zugeordneter Schaltkontakt die Grenz der eingeschalteten
und abgeschalteten Kondensatoren bildet Bei einer Instandsetzung v.-ird der gegebenenfalls gleichzeitig
noch aufgetretene Fehler auf jeden Fall ermittelt und behoben.
Das erfindungsgemäße Kontrollsystem gestattet,
auch seine Funktionsfähigkeit während des Einsatzes zu überprüfen. Hierzu dient ein Testschalter 58, welcher r
einen Spannungsteiler 59, 60 einschaltet und damit einen an dessen Abgriff liegenden Schwellwertschalter 61
ansteuert. Dieser Schwellwertschalter 61 steuert mit seinem Schaltsignal einerseits einen weiteren Schwellwertschalter
62 und andererseits die Suchschaltung 56 zur Sperrung an. Auch der Schwellwertschalter 62 steuert
die Suchschaltung 56 und zwar zur Kontrolle der Anzeigevorrichtung 57 an und über eine Diode 63 einen dritten
Schwellwertschalter 64. Der dritte Schwellwertschalter 64 beeinflußt mit seinem Ausgang über einen
Widerstand 65 einen Schalttransistor 66, der mit seiner Kollektor-Emi'ter-Strecke einen Kondensator 67 dem
Kondensator 21 das Funktionsgenerators 20 parallel schaltet. Hierdurch wird die Frequenz außerhalb des
Frequenzbereichs der Resonanzfrequenzen des Paralieiresonarizkreiscä
gelegt, so daß der Widerstand 23 durch seinen veränderten Spannungsabfall Fehler signalisiert,
die auf die zuvor beschriebene Weise angezeigt werden. Die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen
Kontrollsystems ist damit nachgewiesen, so daß mit dem Lösen des Testschalters 58 die Betriebsbereitschaft
wieder hergestellt ist. Wird bei einem Funktionstest kein Fehler signalisiert, dann gilt dies als Anzeichen
für einen Fehler im Kontrollsystem und ist damit Anlaß für eine Überprüfung.
Neben dem Funktionstest während des Betriebs (Flug) ist es auch möglich, einen Test durchzuführen,
ohne die Rotorblätter anzutreiben, z. B. am Boden. Hierzu ist es erforderlich, den Rotorkopf so zu verdrehen,
daß sich Primär- und Sekundärwicklung gegenüber stehen und ständig miteinander gekoppelt sind. Über
dem Widerstand 28 fällt, wenn kein Fehler in den Rotorblättern vorliegt, auch keine Spannung ab und damit
entstehen auch keine Schaltirnpulse. Das hätte zur Folge,
daß der Schwellwertschalter 34, über den die Impulsfolge zur Auslösung einer Warnmeldung geleitet wird,
nicht mehr zur Impulserzeugung angesteuert wird. Mit einer Hilfsschaltung ist es aber dennoch möglich, Bedingungen,
die denen beim Rotorlauf nahezu entsprechen, herzustellen. Zu diesem Zweck ist das Ausgangssignal
des den Spannungsabfall des Widerstandes 28 verstärkenden Differenzverstärkers 30 über einen Koppeikondensator
68 dem Verbindungspunkt zweier in Reihe liegender und zur Spannungsverdopplung vorgesehener
Dioden 69,70 zugeführt. Der so durch die Dioden 69,70
verdoppelte bei laufendem Rotor oder nichtgekoppelter Wicklungen des Drehtransformators entstehende
Spannungsabfall wird über einen hochohmigen Widerstand dem Eingang des den Schalttransistor 66 über den
Widerstand 65 ansteuernden invertierenden Schwellwertschalters 64 zugeführt, an dem zusätzlich noch eine
nach Masse führende Parallelschaltung eines hochchrrügen
Widerstandes 73 und eines Kondensators 72 liegt. Durch das Aufladen des Kondensators 73 spricht der
Schwellwertschalter 64 verzögert an und schaltet über den Schahtransistor 66 den Kondensator 67 ab.
Bleibt jedoch die Spannung, wie zuvor beschrieben, langer aus als die Zeitkonstante der /?C-Kombination
72,73; dann wird der Kondensator 67 dem Kondensator 21 des Funktionsgenerators 20 wieder parallel geschaltet.
Hierdurch wird die Frequenz des Funktionsgenerators wieder so weit verändert, daß die Resonanzbedingung
im Schwingkreis nicht mehr erfüllt ist. Am Ausgang des Verstärkers 30 entsteht damit wieder eine
Spannung und der Kondensator 67 wird über den Schwellwertschalter 64 und den Schaluransistor 66 abgeschaltet.
Der Funktionsgenerator 20 pendelt daher in seiner Frequenz ständig zwischen dem durch den Kondensator
21 und dem durch die Kondensatoren 21, 67 bestimmten Wert hin und her. Die dabei über dem Widerstand
28 sich iinpulsförmig ändernde Warnmeldung
bzw. Feststellung eines fehlerhaften Rotorblattes weitergeleitet. Die Pendelfrequenz wird dabei im wesentlichen
durch die KC-Kombina.tion 72, 73 am Eingang des
Schwcllwertschalters 64 bestimmt und ist zweckmäßigerweise
auf einen Wert bemessen, die in etwa der Rotordrehzahl entspricht. Stehen im Ruhezustand von Rotorkopf
und Rotorlager die Primär- und Sekundärwicklung des Drehtransformators 11 sich nicht gegenüber,
dann erfolgt eine ständige Warnanzeige mit der Warnlampe 49 ohne Anzeige des fehlerhaften Rotorblattes.
Die Warnanzeige verschwindet, wenn der Rotorkopf und die Wicklungen des Drehtransformators 11 sich gegenüber
stehen.
Das erfindungsgemäße Kontrollsystem ist nicht nur zur Überwachung von unter Gasdruck stehenden Rotorblättern
für Hubschrauber geeignet, sondern kann auch zum Überwachen von Rotorblättern für Windgeneratoren
oder andere durch Gasdruck zu überwachende Kammern bzw. Sektionen eingesetzt werden.
1.. | Bezugsziffernliste | |
25 | 2 | . η druckabhängige Schalter |
3 | ||
4 | ||
5 | ||
30 | 6 7 |
|
8 | ||
9 | ||
10 | ||
35 | 11 | Kondensatoren |
12 | Drehtransformator | |
13 | Primärwicklung | |
14 | Sekundärwicklung | |
15 | Stufe | |
40 | 16 | Schalenkern |
17 | ||
18 | ||
19 | ||
20 | ||
4 5 | 21 | Funktionsgenerator |
22 | Kondensator | |
23 | Widerstand | |
24 | Koppelkondensator | |
25 | Widerstand | |
50 | 26 | Differenzverstärker |
27 | Widerstand | |
28 | Widerstand | |
29 | Widerstand | |
30 | Widerstand | |
55 | 31 | Differenzverstärker |
32 | Diode | |
33 | Koppelkondensator | |
34 | Potentiometer | |
35 | Schwellwertschalter | |
60 | 36 | Widerstand |
37 | Kondensator | |
38 | ||
39 | 2 :1 Impulsteilcr | |
40 | Widerstand | |
b5 | 41 | Kondensator |
42 | Fensterdiskriminator | |
43 | Widerstand | |
Kondensator | ||
44 | Schwellwertschalter | |
45 | Widerstand | |
46 | Kondensator | |
47 | Schwellwertschalter | |
48 | Schaltstufe | |
49 | Warnlampe | |
50 | Widerstände | |
51 | Kondensator | |
52 | Schwellwertschalter | |
53 | Transistor | |
54 | Relais | |
■ ' | 55 | Arbeitskontakt |
"r | 56 | Suchschaltung |
57 | Anzeigevorrichtung | |
58 | Testschalter | |
59 | Widerstand | |
60 | Widerstand | |
61 | Schwellwertschalter | |
62 | Schwellwertschalter | |
63 | Diode | |
64 | Schwellwertschalter | |
j!' bit |
65 | Widerstand |
IV! ■'j |
66 | Schalttransistor |
f1 | 67 | Kondensator |
if | 68 | Koppelkondensator |
Ϊ | 69 | Diode |
70 | Diode | |
71 | Widerstand | |
72 | Kondensator | |
73 | Widerstand | |
i | 74 | |
75 | Rückstelltaste. |
20
25
30
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 35
45
50
55
60
65
Claims (9)
1. Kontrollsystem zur Überwachung von unter Gasdruck stehenden Rotorblättern, mit je einem
druckabhängigen Signalgeber, deren bei Druckabfall erzeugten elektrischen Signale eine Reaktanzänderung
in einem Parallelschwingkreis hervorrufen, der über eine im Rotorkopf angeordnete Sekundärwicklung
an eine im Rotorlager vorgesehene Primärwicklung eines Impulsübertragers intermittierend
gekoppelt ist, welche über einen eine Auswerteschaltung beeinflussenden Widerstand gespeist
wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeber (1,2,3 ... n) Schaltkontakte (Su S2... Sn)
zum Abschalten von den Rotorblättern zugeordneten Kondensatoren (Q, C2... Cn) aufweisen, die mit
der Sekundärwicklung (13) des Impulsübertragers (11) und einem nicht abschaltbaren Kondensator
(Co) den Parallelschwingkreis bilden, in dem die Kondensatoren CCi, C2 ... Cn) einerseits direkt an
einer Schwingkreisseite liegen und andererseits derart mit ihrem zugeordneten Schaltkontakt (Si) verbunden
sind, daß dieser bei einer Störung den zugeordneten und alle nachfolgenden Kondensatoren
CCi, Ci + i,... Cn) abschaltet
2. Kontrollsystem nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz eines die Primärwicklung
(12) speisenden Funktionsgenerators (20) auf einen Wert eingestellt ist, die der Resonanzfrequenz
des aus der Sekundärwicklung (13) und den Kondensatoren (C0, G ... Cn) bestehenden Parallelschwingkreises
entspricht.
3. Kontrollsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitäten der abschaltbaren
Kondensatoren (C] ... Cn) des Parallelschwingkreises
derart bemessen sind, daß sie sich bei Abschaltung einzelner Kondensatoren ändernde
Resonanzfrequenz einen zur Warnauslösung erforderlichen hinreichenden Abstand zur Nachbarresonanzfrequenz
aufweist.
4. Kontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der über dem Widerstand
(28) entstehende impulsförmige Spannungsabfall durch eine Diode (31) gleichgerichtet und einem
Schwellwertschalter (34) zugeführt ist, dessen Ausgangsimpulsfolge über einen 2 :1 Impulsteiler (38)
geleitet ist, welcher bei fehlerfreien Rotorblättern ein symmetrisches Rechtecksignal erzeugt, das über
einen Integrator (39,40) einen Fensterdiskriminator (41) ansteuert zur Erzeugung eines eine Warnanzeige
auslösenden Schaltsignals bei außerhalb des eingestellten Spannungsfensters liegender Eingangsspannung.
5. Kontrollsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Fensterdiskriminators
(41) über ein Verzögerungsglied (45, 46) und einen Schwellwertschalter (47) auf eine
Schaltstufe (48) zur Einschaltung einer Warnlampe (49) geleitet ist.
6. Kontrollsystem nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal
des Fensterdiskriminators(41) über ein kurzzeitige Störungen überbrückendes Verzögerungsglied
(50.51) einem Schwellwertschalter (52) zugeführt ist, der mit seinem Ausgangssignal einen Transistor (53)
ansteuert und damit ein Relais (54), das mit seinem
Arbcitskontakl (55) die Betriebsspannung für ein
zentrales Fehleranzeigefeld (MC) durchschaltet, erregt
7. Kontrollsystem nach einem der Ansprüche 4 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Fensterdiskriminators (41) eine Suchschaltung
(56) in Gang setzt, welche den Funktionsgenerator (20) zum Durchstimmen der Frequenz über den Bereich
der Resonanzfrequenzen des Parallelschwingkieises ansteuert und daß die Suchschaltung (56) bei
der Ermittlung der durch die Kapazitätsänderung veränderten Resonanzfrequenz den Suchlauf abbricht
und eine Anzeigevorrichtung (57) zur Anzeige des fehlerhaften Rotorblattes ansteuert
8. Kontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet daß mit Hilfe eines Testschalters (58) ein Schwellwertschalter (61) auslösbar
ist, der über zwei nachfolgende Schwellwertschalter (62,64) einen Schalttransistor (66) durchschaltet und
damit dem die Frequenz des Funktionsgenerators (20) bestimmenden Kondensator (21) einen Kondensator
(67) zur Feststellung der Funktionsfähigkeit des Kontrollsystems im Betrieb parallelschaltet
9. Kontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers (30) dem Verbindungspunkt
zweier in Reihe liegender und zur Spannungsverdoppelung geschalteter Dioden (69,70) zugeführt
ist, und daß die verdoppelte Spannung über einen Widerstand (71) den an seinem Eingang eine
/?C-Kombination (73, 72) aufweisenden Schwellwertschalter (64) ansteuert der in Abhängigkeit von
der Zeitkonstante der flC-Kombination (73, 72) den Schalttransistor (66) bei ruhenden Rotorblättern in
pendelnder Weise einschaltet.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2936761A DE2936761C2 (de) | 1979-09-12 | 1979-09-12 | Kontrollsystem zur Überwachung von unter Gasdruck stehenden Rotorblättern |
US06/186,310 US4345237A (en) | 1979-09-12 | 1980-09-11 | Supervisory and monitoring system for helicopter propeller blades |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2936761A DE2936761C2 (de) | 1979-09-12 | 1979-09-12 | Kontrollsystem zur Überwachung von unter Gasdruck stehenden Rotorblättern |
Publications (2)
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