DE69608031T2 - System zum Feststellen und Überwachen der Umdrehungsgeschwindigkeit mindestens eines Rotors und der Drehzahl mindestens eines Motors eines Drehflügelflugzeuges, wie z. B. eines Hubschraubers - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Erfassen und Überwachen der Drehzahl mindestens eines Rotors und der Drehzahl mindestens eines Motors eines Drehflügelflugzeuges, wie eines Hubschraubers.
• Aus verschiedenen Gründen, die unten dargelegt werden, ist es notwendig, bei einem Drehflügelflugzeug, wie einem Hubschrauber, einerseits die Drehzahl des Rotors in Höhe des Hauptgetriebes und andererseits die Drehzahl des oder der Motoren (Freistrahlturbine) zu erfassen und diese Informationen auf der Instrumententafel des Pilotenraums anzuzeigen. Bei einem einmotorigen Hubschrauber wird eine einzige Angabe (NR) für die Anzahl von Umdrehungen des Rotors pro Minute (Drehzahl des Rotors) und eine einzige Angabe (NTL) für die Anzahl von Umdrehungen der einzigen Freistrahlturbine pro Minute (Drehzahl der Turbine) erfasst und angezeigt. Wenn der Hubschrauber eine zweimotorige Maschine ist, werden selbstverständlich eine Angabe NR und zwei Angaben NTL geliefert. Für einen dreimotorigen Hubschrauber wären die Angaben vier an der Zahl, usw.
• In üblicher Weise kann die Erfassung der Drehzahl (Anzahl von Umdrehungen pro Minute) für den Rotor (NR) wie für die Freistrahlturbine (NTL) mit Hilfe eines mit dem Rotor (oder der Turbine) drehfest verbundenen Zahnrads, das einem elektromagnetischen Sensor zugeordnet ist, erfolgen, der aus einem Permanentmagneten und einer Wicklung besteht. Wenn sich ein Zahn des Rades gegenüber dem Sensor befindet, ist der Fluss maximal, während der Fluss minimal ist, wenn sich eine Kerbe vor dem Sensor befindet. So tritt beim Durchgang jedes Zahnes eine Flussänderung auf, die einen elektrischen Impuls induziert. Die elektrischen Impulse haben eine Frequenz f gleich der Anzahl von Flussänderungen pro Sekunde, nämlich f = (NR · n)/60. Da n, die Anzahl der Zähne, konstant ist, ist die Frequenz des Signals proportional zu NR. Die Signale werden zu einem Frequenz-Spannungs-Wandler geschickt, der mit einem Galvanometer verbunden ist. Das Prinzip zum Messen der Drehzahl der Freistrahlturbine (NTL) oder eventuell des Gaserzeugers (NG) ist das Gleiche.
• Bei solchen üblichen Systemen, beispielsweise im Fall einer einmotorigen Maschine, ist die Anzeigeeinrichtung für die Drehzahlen mit zwei Zeigern versehen, einem für jeden der Parameter NR/NTL, die so arbeitet, dass diese beiden Zeiger zueinander ausgerichtet sein (übereinander liegen) müssen. Eine Fehlausrichtung dieser Zeiger bedeutet, dass entweder in Höhe des Motors oder in Höhe des Hauptgetriebes für die mechanische Leistung zum Rotor ein mechanisches Problem oder auch unter anderem ein Bruch einer Transmissionswelle bzw. ein Rutschen des Hauptgetriebes besteht.
• Gegenwärtig sind die Angaben NR und NTL so eingeteilt, dass sich die beiden (oder mehr) Einteilungen bis auf das Untersetzungsverhältnis einander gegenüber befinden, wenn der oder die Motoren an das Hauptgetriebe gekoppelt sind. In diese Hinsicht wird bemerkt, dass NR bei normalem Betrieb je nach Durchmesser des Rotors (Geschwindigkeit am Ende des Rotorblatts V = 220 m/s) zwischen etwa 200 U/min und 400 U/min liegt, wobei sich ein Turbomotor mit geringer Leistung oft bei etwa 35000 U/min dreht, wobei ihn der Hersteller im Allgemeinen durch ein eingebautes Untersetzungsgetriebe mit einer Bewegungsaufnahme von etwa 6000 U/min liefert. Beim Anlassen und beim Abstellen des Turbomotors verschieben sich jedoch aus den im Folgenden angegebenen Gründen und insbesondere wegen des Vorhandenseins einer Kupplung die beiden Zeiger der doppelten Anzeigevorrichtung nicht völlig gleichzeitig. (Wenn dagegen im Flug eine Fehlausrichtung auftritt, kann dies einen vorzeitigen Verschleiß oder anderes als möglichen Ursprung haben.)
• Tatsächlich werden die beiden Zeiger einer solchen doppelten Anzeigeeinrichtung durch Galvanometer verschoben, deren Messketten nicht exakt die gleiche Genauigkeit haben, mit der Folge einer leichten Fehlausrichtung, die mit den Messungen und nicht mit dem Leistungstransmissionsaufbau verbunden sind. Wenn diese Fehlausrichtung zu groß wird, kann sie vom Gerät beispielsweise als Anomalie in Höhe des Turbomotors oder als andere mechanische Anomalie interpretiert werden. Um dies zu vermeiden, ist man gezwungen, Tarierungen und Regelungen dieser Geräte am Flugzeug auszuführen, was sich in bedeutenden Durchführungszeiten zeigt, die entsprechende Kosten nach sich ziehen.
• Aus Sicherheitsgründen wird heute empfohlen, für NR eine autonome Anzeigeeinrichtung zu verwenden. Beispielsweise kann ausgehend von der Drehung des durch die Drehung des Rotors angetriebenen, dem elektromagnetischen Sensor zugeordneten, vorher erwähnten Zahnrades Energie genutzt werden.
• Eine weitere Lösung bestünde darin, zwei sehr genaue Messketten für NR und NTL zu verwenden, um jeden Fehler zu vermeiden. Daraus ergeben sich jedoch zwei Nachteile:
• - die Kosten,
• - eine sehr genaue Kette ist notwendigerweise nicht autonom.
• Es wird bemerkt, dass unter dem Begriff "sehr genaue Kette" ein System auf Basis von gesteuerten Galvanometern mit Präzisionsrücklauf verstanden werden muss, die ein nicht vernachlässigbares Energieniveau erfordern.
• Folglich wird bisher ein System auf der Basis eines einfachen und autonomen Galvanometers für die Messung von NR auf der Ebene der ersten Kette und eines geregelten Galvanometers für die Messung von NTL auf der Ebene der zweiten Kette verwendet. Daraus ergeben sich jedoch Regelungsprobleme, die dazu zwingen, die Zeiger bei der Einstellung der Geräte mittels geeigneter Potentiometer abzugleichen, um die Regelungen auszuführen.
• Es wird bemerkt, dass wenn es keine normale Energieversorgung an Bord des Flugzeugs mehr gibt, im Allgemeinen die von den Batterien gelieferte Energie in Reserve bleibt. Es stellt sich jedoch heraus, dass bei einem System auf Basis von Galvanometern, bei dem sich die Batterien während eines Notfluges von einer durch Normen festgelegten Dauer in der Größenordnung von einer halben Stunde entladen, eine besondere potentielle Gefahr besteht. Es ist so, dass bei solchen Flügen das Gerät aufgrund eines Leistungsabfalls der Batterien wahrnehmen konnte, dass die Anzeigen von NR und NTL abnahmen, wenn weder die eine oder noch die andere autonom ist. Bei Feststellung der Verringerung von NR konnte das Gerät diese Tatsache als eine fortschreitende Blockierung des Rotors interpretieren. Da sich NTL gleichzeitig verringert, ohne dass deshalb der Motor versagt (wobei NG, Anzahl von Umdrehungen des Gasgenerators, einen glaubwürdigen Wert hat) könnte das Gerät den Defekt einer Blockierung des Hauptgetriebes zuschreiben, die die Durchführung einer Notlandungsprozedur bei Autorotation bewirkte, welche hätte vermieden werden können. Die Autonomie der die Messung von NR betreffenden Kette erscheint somit notwendig.
• Da der Zeiger eines einfachen Galvanometers insbesondere auf der Ebene der Messung von NR nicht mit einem Positionsrücklauf arbeitet, ist gegenwärtig nicht genau bekannt, wo er sich positionieren muss, und folglich weiß man den NTL entsprechenden Zeiger nicht genau zu steuern, um ihm dem ersten nahe zu bringen und die Abstände durch eine geeignete Regelung zu beseitigen, selbst wenn die Messung von NTL ursprünglich genau ist. In der Praxis kann nicht bestätigt werden, dass die Kopie von NR durch den Zeiger der gegebenen Größenordnung entspricht.
• Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, diesen Nachteil zu vermeiden.
• Zu diesem Zweck zeichnet sich das System zum Erfassen und Überwachen der Drehzahl NR mindestens eines Rotors und der Drehzahl NTL mindestens eines Motors eines Drehflügelflugzeugs, wie eines Hubschraubers, das erste und zweite Mittel zum Erfassen der Drehzahlen NR bzw. NTL aufweist, die den Drehzahlen entsprechende Signale an erste und zweite jeweilige Mittel zur Verarbeitung der Signale liefern, die mit Anzeigemitteln zur Anzeige der entsprechenden Drehzahlen NR und NTL verbunden sind, erfindungsgemäß dadurch aus, dass die zweiten Verarbeitungsmittel eine elektronische Verarbeitungseinheit umfassen, die einerseits die der Drehzahl NTL des wenigstens einen Motors entsprechenden Signale und andererseits die der Drehzahl NR des wenigstens einen Rotors entsprechenden Signale empfängt, und dass die Einheit fähig ist, die Werte von NR und NTL zu vergleichen, sodass wenn der Unterschied zwischen den Werten NR und NTL kleiner oder gleich einer vorbestimmten Schwelle ist, die Einheit die Anzeige von NR und NTL derart steuert, dass NR und NTL auf den Anzeigemitteln miteinander ausgerichtet sind.
• Indem das erfindungsgemäße System dank der elektronischen Verarbeitungseinheit den Wert von NTL auf den Wert von NR ausrichten kann (ganz sicher unter sonst normalen Bedingungen), gestattet es so die Entkopplung zwischen eventuellen Unsicherheiten auf der Ebene der Messungen und Ausfällen oder mechanischen Störungen, die sich ereignen können.
• Wenn die elektronische Verarbeitungseinheit einerseits den Wert von NR am Eingang der ersten Verarbeitungsmittel und andererseits den Wert von NR am Ausgang der ersten Verarbeitungsmittel empfängt, ist die Einheit vorteilhafterweise fähig, die beiden Werte zu vergleichen, um gegebenenfalls ein Störungssignal zu liefern.
• Vorzugsweise bestehen die Anzeigemittel aus einer Flüssigkristallanzeige, insbesondere mit Flüssigkristallen, die dediziert genannt werden.
• Das erfindungsgemäße System umfasst so vorteilhafterweise eine Anzeigeeinrichtung mit dedizierten Kristallen, die von einem Mikroprozessor (elektronische Verarbeitungseinheit) gesteuert werden, d. h. die Segmente aufweist, die in dem Maße aufleuchten, wie sich der Wert der entsprechenden Information (NR oder NTL) erhöht, was sich durch Einteilungen zeigt, die fortschreitend aufleuchten, was dazu beiträgt, das Ausrichtungsproblem zu lösen. Durch Regelung kann jedes Segment 2, sogar 3 U/min des Rotors entsprechen, d. h. in der Größenordnung der für die richtige Steuerung des Hubschraubers geforderten Genauigkeit.
• Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das System in diesem Fall erste und zweite jeweilige Steuerungsmittel für die Anzeigeeinrichtung, die zwischen den ersten bzw. zweiten Verarbeitungsmitteln und der Anzeigeeinrichtung vorgesehen sind.
• Außerdem können die ersten und zweiten Erfassungsmittel jeweils ein mit dem Rotor oder dem Motor drehfest verbundenes Zahnrad umfassen, das einem elektromagnetischen Sensor zugeordnet ist.
• Vorzugsweise werden die ersten Verarbeitungsmittel, die einen Zähler für die Zähne des Rades umfassen, dann in autonomer Weise mit in Höhe des Rades oder des Sensors zurückgewonnener elektrischer Energie versorgt. Die zurückgewonnene Energie kann auch die ersten Steuerungsmittel versorgen.
• Gemäß noch einem weiteren Merkmal der Erfindung wird bei niedriger Drehzahl die Anzeige der Drehzahl NR über die elektronische Verarbeitungseinheit sichergestellt, wobei die durch die autonome Versorgung gelieferte Energie dann nicht ausreicht (zwischen 0 und 150-200 U/min).
• Außerdem kann einer der Zähne des der Erfassung von NR zugeordneten Rades ein in bezug auf die anderen Zähne unterschiedliches Merkmal aufweisen, insbesondere eine größere aktive Oberfläche, wobei so ein beispielsweise für Arbeiten zu dynamischen Regelungen am Bett das Hauptrotors nutzbares Signal oder ein an eine stroboskopische Beobachtung gekoppeltes Signal oder jedes andere bekannte Mittel geliefert wird, wobei dies für spätere Regelungsarbeiten für das dynamische Gleichgewicht des Rotors im Flug ausgeführt wird.
• Die einzige Figur der beigefügten Zeichnung macht gut verständlich, wie die Erfindung ausgeführt werden kann.
• Diese Figur zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems 1, bei welchem als Beispiel der Fall eines Drehflügelflugzeugs, insbesondere eines Hubschraubers, betrachtet wurde, der einen einzigen Hauptrotor und einen einzigen Motor (Turbine) aufweist. Selbstverständlich ist das erfindungsgemäße System, wie bereits zu sehen war, auf den Fall eines Flugzeugs verallgemeinerbar, das mehrere Motoren (mehrere NTL-Werte) und eventuelle zwei Rotoren (zwei NR-Werte) aufweist. Man könnte auch die Nutzung weiterer Parameter ins Auge fassen, die insbesondere mit dem Motor verbunden sind, wie das oben genannte NG.
• In allgemeiner Weise umfasst das System 1 zum Erfassen und Überwachen der Drehzahl (NR) des Rotors und der Drehzahl (NTL) des Motors des Flugzeugs einen Aufbau 2 zum Erfassen der Drehzahlen NR und NTL, der die Drehzahlen betreffende Signale an einen Aufbau 3 zur Verarbeitung der Signale liefert, der mit Anzeigemitteln 4 für die Drehzahlen des Rotors (NR) und des Motors (NTL) betreffende Angaben verbunden ist. Die Anzeigemittel 4 bestehen erfindungsgemäß aus einer Flüssigkristallanzeige, deren Bildschirm zwei Bereiche 4A und 4B für die Anzeige von NR bzw. NTL aufweist, die eine bestimmte Anzahl von Segmenten für die Anzeige aufweisen, wie es im folgenden ausführlicher zu sehen ist.
• Genauer weist der Erfassungsaufbau 2 ein erstes Zahnrad 5 auf, das mit dem Rotor des Flugzeugs, der durch die Achse 6 symbolisch dargestellt ist, drehfest verbunden ist, wobei das Zahnrad einem elektromagnetischen Sensor 7 zugeordnet ist, der aus einem Permanentmagneten 8 und einer Wicklung 9 besteht. Ebenso ist ein zweites Zahnrad 10, das mit der Ausgangswelle des Motors (Turbine) des Flugzeugs, die durch die Achse 11 symbolisch dargestellt ist, drehfest verbunden ist, einem elektromagnetischen Sensor 12 zugeordnet, der aus einem Permanentmagneten 13 und einer Wicklung 14 besteht. Wie bereits angedeutet basiert die Erfassung der Drehzahl auf der Änderung des Magnetflusses, der elektrische Impulse (die den Verarbeitungsmitteln 3 gelieferten Signale) bewirkt, je nachdem, ob sich der Sensor bei der Drehung des Rades vor einem Zahn oder der Kerbe zwischen zwei Zähnen befindet.
• Außerdem weist der Verarbeitungsaufbau 3 im wesentlichen zwei "Wege" oder "Ketten" zur Verarbeitung der von den Erfassungsmitteln 2 stammenden Signale auf. Ein erster Weg, der durch die Verbindung 15 mit dem Sensor 7 für die Drehzahl NR des Rotors verbunden ist, weist eine erste elektronische Verarbeitungseinheit 16 auf. Tatsächlich umfasst das Zahnrad 5, das mit dem Rotor drehfest verbunden ist, d. h. sich in Höhe des Hauptgetriebes befindet, eine große Anzahl von Zähnen (beispielsweise 80), und zum Berechnen der Drehzahl NR genügt es dank der Einheit 16, über eine bestimmte Dauer (die einer oder zwei Umdrehungen des Rotors entspricht) die Zähne zu zählen, die vor dem Sensor vorbeigehen, wobei diese Anzahl von Zähnen dann direkt der Anzahl von auf der Anzeigeeinrichtung 4 anzuzeigenden Segmenten entspricht (jedes Segment entspricht beispielsweise 3 Umdrehungen pro Minute, was die geforderte Leistung bildet). Diese Zählung, die vorteilhafterweise einem Gleitspeicher zugewiesen wird, kann außerdem die Änderungen der Drehzahl des Rotors zugeordnete Filterung sicherstellen. Anstatt den Wert von NR, der gerade angegeben wurde, anzuzeigen, kann in diesem Fall die Verwendung eines Mittelwertes ins Auge gefasst werden, der ausgehend von den verschiedenen Werten von NR berechnet wird. Es können beispielsweise vier aufeinanderfolgende Werte (vier aufeinanderfolgende Zählungen) in den Speicher gegeben und daraus die Summe gebildet werden. Das Prinzip des Gleitspeichers ist somit die Verwendung einer bestimmten Anzahl von Zählungen, die am Ende eines vorbestimmten Zeitintervalls "wieder aktualisiert wird". Es handelt sich gewissermaßen um eine Filterung erster Ordnung mit vorbestimmter Zeitkonstante, was die Notwendigkeit einer komplexeren Filterung beseitigt, die einen höher entwickelten Mikroprozessor erfordert, der ein großer Energieverbraucher ist.
• Die Einheit 16 ist durch eine Verbindung 17 mit den ersten Steuerungsmitteln 18 für die Flüssigkristalldioden des Bereichs 4A, der der Anzeige von NR entspricht, der Anzeigeeinrichtung 4 verbunden, mit welcher die Steuerungsmittel 18 durch die Verbindung 19 verbunden sind. Da es ganz und gar vorteilhaft ist, dass dieser Weg autonom ist, d. h. nicht von einer äußeren elektrischen Versorgung (allgemeine Versorgung des Flugzeuges, Batterien) abhängt, ist eine Energierückgewinnung vorgesehen, die bei 20 symbolisch dargestellt ist, die in Höhe des Ausgangs des Sensors 7 (Verbindung 21) oder eventuell ausgehend von der Drehung des Rades 5 abgenommen wird und einerseits durch die Verbindung 22 den Zähler 16 für die Zähne (schwacher Energieverbraucher) und andererseits durch die Verbindung 23 die Steuerungsmitteln 18 versorgt.
• Der zweite Weg, der mit dem Sensor 12 verbunden ist, weist eine zweite elektronische Verarbeitungseinheit (Mikroprozessor) 24 auf. Das Prinzip zur Verarbeitung der vom Sensor 12 stammenden Signale bleibt das gleiche wie vorher. Der Mikroprozessor 24 weist jedoch eine bestimmte Anzahl weiterer Funktionen, die im folgenden erläutert werden, auf und ist dafür wie gezeigt mit dem Ausgang des Sensors 7 (Verbindung 25) und dem Ausgang der Steuerungsmittel 18 (Verbindung 26) verbunden. Wie vorher ist der Mikroprozessor 24 durch eine Verbindung 27 mit zweiten Steuerungsmitteln 28 für die Flüssigkristalldioden des Bereichs 4B (Anzeige NTL) und mit einem Teil des Bereichs 4A (geringe Drehzahl) verbunden, mit welchen die Steuerungsmittel 28 durch die Verbindung 29 verbunden sind.
• So wird auf dem Weg, der NTL entspricht, eine etwas komplexere Anordnung als auf dem Weg NR eingesetzt, die einen Mikroprozessor verwendet. Es ist nicht notwendig, dass ein solcher Weg oder eine solche Kette autonom ist, weil infolge eines möglichen Verlusts der elektrischen Versorgung an Bord des Flugzeugs und im Falle eines Ausfalls des Motors die NTL betreffende Anzeige nutzlos wird, da ja der (oder die) Motor(en) nicht mehr normal arbeitet (arbeiten). Dagegen bleibt die NR betreffende Anzeige unentbehrlich, um das Flugzeug (Hubschrauber) im Flug in Autorotation (dem dann einzig Möglichen) zu steuern. In der Tat ist bekannt, dass in diesem Fall die erste auszuführende Arbeit ist, den Hebel für die gemeinsame Blattsteigung auf die "geringste Steigung" herunterzustellen (wenn nicht, verringert sich die Drehzahl des Rotors und die Zentrifugalkraft und der Auftrieb verringern sich noch schneller, das Gleichgewicht der Rotorblätter wird gestört, und die Maschine ist nicht mehr steuerbar) und sofort die Drehzahl des Rotors zu bestimmen. Eventuell kann die Maschine hochgezogen werden, wenn die Drehzahl zu gering ist, oder etwas gemeinsame Steigung gegeben werden, wenn sie zu hoch ist.
• Damit der erste Weg (NR) autonom ist (Versorgung mit ausreichend Energie) muss sich der Rotor mit etwa 150-200 U/min (50% der Höchstdrehzahl) drehen. Unterhalb dieser Werte, d. h. zwischen 0 und 150 U/min. stellt der Mikroprozessor 24 dank der durch die Verbindungen 25 und 26 und über die Steuerungsmittel 28 gewonnenen Informationen außer seiner "normalen" Anzeigefunktion für die Werte von NTL (Verbindung 29B) die Anzeige der Werte von NR (Verbindung 29A) für diese Werte sicher. Jenseits dieser Schwelle liefert der autonome Wert die NR betreffende Information und liefert der nicht autonome Wert die NTL betreffende Information. Wenn der Abstand beispielsweise kleiner als 5 U/min. in Anzahl von Umdrehungen des Rotors ausgedrückt, ist, werden dank des Prozessors 24 die beiden Informationen gegenüber angezeigt [Einteilungen (Segmente) leuchten bis zur selben Höhe auf]. Mit anderen Worten: wie vorher gesagt sind sie auf der Anzeigeeinrichtung 4 miteinander ausgerichtet. In der Praxis sind vorherige Regelungen, insbesondere mit Hilfe von Potentiometern, nicht mehr nötig, was einen beachtlichen Zeitgewinn darstellt.
• Die Anzeigeeinrichtung 4 für NR/NTL ist mit Flüssigkristallen versehen, die vorteilhafterweise auf der als Technologie mit "dedizierten Kristallen" bezeichneten Technologie basieren, die derjenigen der aktiven Matrizen vorgezogen wird. In der Tat steuert diese letztere jeden Punkt eines Bildschirms. Folglich kann, wenn ein Ausfall auf diesem Bildschirm eintritt, dieser gleichzeitig auf der einen oder der anderen der beiden Informationen NR und NTL, nämlich auf den beiden, auftreten, was selbstverständlich für die Sicherheit des Systems nachteilig wäre. Was die Technologie betrifft, die als Technologie mit "dedizierten Kristallen" bezeichnet wird, gestattet sie, diese Situation zu verbessern. In der Tat wird in diesem Fall eine Anzahl von Punkten für die Darstellung einer Versinnbildlichung (Segmente) vordefiniert. Folglich werden die Informationen NR von den NTL unabhängig. Außerdem sind dank eines Mikroprozessors, der der Steuerung der Segmente für NR "dediziert" ist, und eines weiteren für die diejenigen für NTL die beiden NR bzw. NTL betreffenden Ketten praktisch unabhängig. Diese Technologie gestattet außerdem, die Segmente "niedrige Drehzahl" von NR (unterhalb von 150- 200 U/min) von den anderen Segmenten zu trennen, indem beispielsweise beim Anlassen die Segmente "niedrige Drehzahl" von NR vom Mikroprozessor 24, dann die anderen Segmente in autonomer Weise gesteuert werden. Dieses Ergebnis ist ausgehend von einem Galvanometer unmöglich zu erhalten.
• Auf der Anzeigeeinrichtung für NR/NTL ist es auch möglich, ausgehend vom durch die Leitung 29 übertragenen numerischen Wert NR eine sehr genaue numerische Anzeige von NR (d. h. wenigstens etwa eine Umdrehung pro Minute) vorzusehen.
• Außerdem befinden sich die Segmente der Anzeigeeinrichtung auf einer Platte, die in einem Glas angeordnet ist, das sich polarisiert, wobei sie sich öffnet und sich anschließend schließt und wobei sie in ungeöffnetem Zustand Licht hindurchgehen lässt. Die Steuerungsmittel 18 und 28 für die Flüssigkristalle bilden somit eine elektronische Einrichtung, die diese Fenster öffnet und schließt. Folglich gibt es eine direkte Beziehung zwischen der Anzahl von aufleuchtenden Segmenten und dem Befehl zum Öffnen und Schließen durch die Steuerungsmittel.
• Beim Gewinnen der entsprechenden Befehle zum Öffnen und zum Schließen am Ausgang der ersten Steuerungsmittel 18, der dem autonomen Weg zum Erfassen und Anzeigen von NR zugeordnet ist, und beim Senden dieser an die zweite elektronische Verarbeitungseinheit 24, die dem (nicht autonomen) Weg zum Erfassen und Anzeigen von NTL zugeordnet ist, verfügt die Einheit über drei Informationen:
• - NR (durch die Verbindung 20, wie oben zu sehen war),
• - NTL,
• - den angezeigten Wert von NR am Ausgang der autonomen Kette (Verbindung 26).
• So kann die Einheit 24:
• - dank dem Ausgang der autonomen Kette überwachen, ob der angezeigte Wert von NR dem Wert, den sie direkt empfängt (Verbindung 25), gut analog ist, und eventuell ein Störungssignal liefern, wenn zwischen diesen beiden Werten ein wesentlicher Abstand besteht,
• - in dem Maße, in dem die Ketten auf ±3 U/min genau sind, entscheiden, die NTL entsprechenden Segmente genau gegenüber den für NR aufleuchtenden aufleuchten zu lassen, wenn die beiden Signale NR und NTL einen Abstand aufweisen, der kleiner oder gleich 3 U/min ist, woraus sich eine vollkommene Ausrichtung der Segmente auf der Skala der Anzeigeeinrichtung ergibt.
• Wenn man dem Piloten ausgehend von einem Abstand von (beispielsweise) 5 U/min einen Ausfall angeben will, wird dann die Einheit dazu gezwungen, diesen Unterschied anzuzeigen, indem für NR ein Segment mehr oder weniger aufleuchtet.
• So kann die Einheit zwischen der Leistung der Messkette und beispielsweise dem eventuellen Rutschen des Hauptgetriebes unterscheiden, das ein mechanisches Problem an diesem letzteren angibt. Daraus ergeben sich eine automatische Interpretation und Überwachung.
• Mit anderen Worten: die zweite elektronische Verarbeitungseinheit 24 dient dazu, das Signal NR und das Signal NTL zu verarbeiten, die Signale NR und NTL zum Erfassen von Störungen zu vergleichen und die Erlangung des Ergebnisses der Verarbeitung des autonomen Weges dergestalt auszuführen, um zu verifizieren, dass die Anzeige von NR richtig ist.
• Wenn das berechnete NTL nahe beim autonomen NR liegt, wird NTL auf den genauen Wert von NR ausgerichtet, der auf dem autonomen Weg angezeigt wird. Wenn der Abstand, in Anzahlen von Umdrehungen des Rotors pro Minute ausgedrückt, größer als eine Schwelle ist, wird der Unterschied hervorgehoben, indem das berechnete NTL und das autonome NR durch Verschiebung von NTL um ein Segment angezeigt wird. Wenn sich das berechnete NR vom autonomen NR unterscheidet, wird eine Störungsmeldung angezeigt.
• Unter den Zähnen des Rades 5, das der Erfassung der Drehzahl NR des Rotors zugeordnet ist, weist einer (30) ein in bezug auf die anderen unterschiedliches Merkmal auf: unterschiedliche ansteigende Flanke oder auch, wie dargestellt, insbesondere eine größere aktive Oberfläche.
• Der Mikroprozessor stellt beim Durchgang dieses besonderen Zahns 30 eine Flussblockierung und eine ungewöhnliche Stromänderung fest. Er sendet dann auf einem seiner Ausgangswege ein Signal, das dem von einem geeigneten Gerät ausgearbeiteten Signal entspricht, das bisher verwendet wird, wenn die Blätter eines Rotors in eine vorbestimmte azimutale Position übergehen. Daraus ergibt sich ein Gewinn bei Gewicht und Platzbedarf, da das Gerät nicht mehr nötig ist. Diese Information, die dem Benutzer am Ausgang des Mikroprozessors zur Verfügung steht, kann beispielsweise bei Arbeiten zu dynamischen Regelungen am Bett des Hauptrotors genutzt werden. Es handelt sich somit um eine integrierte Ausrüstung. In dieser Hinsicht wird bemerkt, dass die Verwendung eines herkömmlichen Galvanometers unter Berücksichtigung der Störung der Bewegung des Zeigers beim Durchgang des besonderen Zahnes vor dem Sensor nicht vorstellbar wäre.
• Außerdem kann die elektronische Verarbeitungseinheit eine weitere Ausgangsleitung besitzen, um jede Information an einen externen Rechner zur Ausführung von Berechnungen zur Steuerung des Zustandes des Motors oder weiteren Verwendung nach Bedarf: Wartung, Zustand von Ausfällen (Funktionen oder Bauteilen) zu liefern.
• Um das Energieniveau zu erhöhen, kann der Sensor 7 modifiziert werden, wobei eine sinusförmige Änderung des Stromes zwischen den Stärken +imax und -imax gestattet wird, indem ihm beiderseits und in geringem Abstand von ihm ein Magnet hinzugefügt wird, wobei der Aufbau so angepasst werden muss, dass er sich entsprechend der Rotation des Rades entweder gegenüber eines Zahnes des Rades oder gegenüber einer Zahnlücke befindet. Vorbehaltlich der Gewichts- und Platzbedarfseinschränkungen können weitere leistungsfähigere Sensoren ins Auge gefasst werden.
• Es wird außerdem bemerkt, dass die dedizierten Kristalle zwei Techniken, entweder der transmissiven oder der reflektiven, entsprechen können. Im ersten Fall werden sie auf der Rückseite des Geräts beleuchtet, sodass bei Öffnung des Kristalls das Segment unter Einwirkung dieser Beleuchtung erscheint. Diese Technik verbraucht auf ihrer Ebene wenig Energie, erfordert aber eine komplementäre Beleuchtung. Um eine Unabhängigkeit vom Tageslicht sicherzustellen, muss die rückwärtige Lampe selbst in autonomer Weise versorgt werden, was eine zusätzliche Komplikation mit sich bringt.
• Im zweiten Fall reflektieren die dedizierten Kristalle das Licht des Tages: das Segment in offener Position lässt einen Bereich beispielsweise hinten schwarz erscheinen. In geschlossener Position reflektiert es das Licht zum Betrachter hin. Es genügt somit eine direkte Beleuchtung mit dem Licht des Tages oder mit einer Hilfslampe, wenn die Beleuchtung unzureichend ist oder es daran fehlt. Der elektrische Verbrauch ist jedoch etwas höher als im ersten Fall, weil die Segmente "effektiver" sind.
• In der Praxis wird vorgeschlagen, eine gemischte Lösung zu verwenden, die einen Reflektor verwendet, der gleichzeitig in Transmission und in Reflexion "arbeitet". Unter diesen Bedingungen wird eine Summierung des natürlichen Lichts und eines rückwärtigen Lichts erreicht, das das Signal "dopt", um die Anzeigeeinrichtung im normalen Betriebsmodus sehr lichtstark zu machen, während im Hilfsmodus (ohne rückwärtige Beleuchtung) die Anzeige weniger lichtstark ist, aber ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.
• Außerdem empfiehlt es sich, eine Technologie zu wählen, die TN ("twist nematic") oder dichroitisch genannt wird, um den Kontrast zu verbessern, ohne Strom für die Beleuchtung der Anzeigeeinrichtung zu verbrauchen. Nur die Sichtwinkel und der erhaltene Kontrast hängen von der gewählten Technologie ab.

Claims (10)

1. System zum Erfassen und Überwachen der Drehzahl NR mindestens eines Rotors und der Drehzahl NTL mindestens eines Motors eines Drehflügelflugzeugs, wie eines Hubschraubers, das erste (5, 7) und zweite (10, 12) Mittel zum Erfassen der Drehzahlen NR bzw. NTL aufweist, die den Drehzahlen entsprechende Signale an erste,(16) und zweite (24) jeweilige Mittel zur Verarbeitung der Signale liefern, die mit Anzeigemitteln (4) zur Anzeige von die Drehzahlen NR und NTL betreffenden Angaben verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Verarbeitungsmittel eine elektronische Verarbeitungseinheit (24) umfassen, die einerseits die der Drehzahl NTL entsprechenden Signale und andererseits die der Drehzahl NR entsprechenden Signale empfängt, und dass die Einheit (24) fähig ist, die Werte von NR und NTL zu vergleichen, sodass wenn der Unterschied zwischen den Werten NR und NTL kleiner oder gleich einer vorbestimmten Schwelle ist, die Einheit (24) die Anzeige von NR und NTL derart steuert, dass NR und NTL auf den Anzeigemitteln (4) miteinander ausgerichtet sind.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die elektronische Verarbeitungseinheit (24) einerseits den Wert von NR am Eingang der ersten Verarbeitungsmittel (16) und andererseits den Wert von NR am Ausgang der ersten Verarbeitungsmittel (16) empfängt, die Einheit (24) fähig ist, die beiden Werte zu vergleichen, um gegebenenfalls ein Störungssignal zu liefern.

3. System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigemittel aus einer Flüssigkristallanzeige (4) bestehen.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die · Flüssigkristalle Kristalle sind, die dediziert genannt werden.

5. System nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet durch jeweilige erste (18) und zweite (28) Steuerungsmittel für die Anzeigeeinrichtung (4), die zwischen den ersten (16) bzw. zweiten (24) Verarbeitungsmitteln und der Anzeigeeinrichtung (4) vorgesehen sind.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Erfassungsmittel jeweils ein mit dem Rotor oder dem Motor drehfest verbundenes Zahnrad (5; 10) umfassen, das einem elektromagnetischen Sensor (7; 12) zugeordnet ist.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Verarbeitungsmittel, die einen Zähler für die Zähne (16) des Rades (5) umfassen, in autonomer Weise mit in Höhe des Rades (5) oder des Sensors (7) zurück gewonnener elektrischer Energie versorgt werden.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zurück gewonnene Energie die ersten Steuerungsmittel (18) versorgt.

9. System nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei niedriger Drehzahl die Anzeige der Drehzahl NR über die elektronische Verarbeitungseinheit (24) sichergestellt wird.

10. System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Zähne (30) des Rades (5), das der Erfassung von NR zugeordnet ist, ein in bezug auf die anderen Zähne unterschiedliches Merkmal, insbesondere eine größere aktive Oberfläche, aufweist.