SE439992B - Provningsapparat for metning och indikering av prestandaparametrar hos en gasturbinmotor - Google Patents

Description

vaoezsz~2 2 I det amerikanska patentet 3 750 465 beskrivs en pre- standaindikator för en motor, i vilen olika avkännare är :Lnkopplade till motsvarande funktionsgeneratorer, vilkas utgångar är kopplade till en gemensam funktionsgenerator, som utmatar en kombinerad utsignal på en ledning. De med avkännarna förbundna funktionsgeneratorerna är endast avsedda att alstra utsignaler representerande effekten av den av- kända insignalen på motorns gastemperatur (EGT). Det står helt lalart att de i nämnda patent-krift beskrivna funktionsgeneratorerna skiljer sig helt avseende konstruktion och funktion från kantvågsoxmzandlaren och de logiska perioddetektororganen enligt föreliggande uppfinning.

Det amerikanska patentet 3 287 965 hänför sig till en in- dikator för motorprestande, vid vilken utsignalerna från ett an- tal avkännare motsvarandeolika motorparametrar tillförs beräk- ningsenheter för bestämning av motorprestanda. Ingen av dessa beräknare, såsom visas i fig. 3, 4 och 5, innefattar några kretsar som kan jämföras med kantvågsomvandlaren och de logiska period- detektorerna enligt föreliggande uppfinning. Vidare är stor del av kretsarna enligt patentet av analog typ.

Den enligt uppfinningen föreslagna provningsapparaten är avsedd att matas med analoga signaler från vid en motor monterade avkänningsorgan. Apparaten filtrerar de tillförda signalerna för nfinskning av elektromagnetiska störningar och konditinerar och förstärker dem samt omvandlar dem till digitala signaler, vilka tillföras en i appa- raten ingående mikroprocessor. Denna mikroprocessor utnyttjar de digitala insignalema och lagrade data för beräkning av värden på de uppmätta parametrarna och utmatar resultaten till en digital in- dikeringsanordning för återgivning av dem i visuell form.

I en apparat enligt en föredragen utföringsforzn av uppfinningen finns kretsar för mätning och indikering av den till bränsle- regleringen inmaízaxde avgastezzperaturen, den till förarkabinen inmatade av- gastemperaturen, det direktavlästa värdet på :notorns varvtal, flätvarvtalet, procentsatsen av beräknat gasgeneratorvarvtal samt det varierbara led- skeneläget. En analog signal från ett organ för avkänning av om- givningens temperatur filtreras och förstärks samt omvandlas till digital form och inmatas till mikroprocessorn, vilken utnyttjar den till- förda informationen om omgivningstexzperaturen och lagrade data för korri- gering av de uppmätta varvtals- och temperaturvärdena till stan- dardförhållanden. Provningsapparaten är försedd med omkopplare, xrilka med- ger en indikering av antingen uppmätta värden eller till standard- dagförhållanden omvandlade värden och vilka gör det möjligt för operatören att välja vilken temperatur och vilket varvtal som skall indikeras. Apparaten innefattar även kretsar, som gör det 7806392-2 3 /¿ möjligt för operatören att utmata en signal med en på manöverpanelen reglerbar spänningsnivå till avgastemperaturingången för instrumen- teringen i ftygplanets förarkabin. Dessa kretsar gör det möjligt att kontrolkfla att instrumenteringen i förarkabinen arbetar korrekt.

Vidare finns kretsar och manöverorgan, som gör det möjligt för opera- tören att kontrollera provningsapparatens funktion och kalibrera av- känningsorganet för det varierbara ledskeneläget.

Uppfinningen beskrives nedan ytterligare under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l schematiskt visar manöverpanelen hos en provningsappa- rat enligt en såsom exempel vald utföringsform av uppfinningen, tig. 2 ett kopplingsschema, delvis i Form av ett h'ockschema, ñskådtiggörnnde appnratens uppbyggnad, tig. 3 ett kopplingsschema över apparatens perioddetektor- logik, fig. H ett kopplingsschema över apparatens temperaturvats- omkopplare, fig. S ett kopplingsschema över arbetssättväljaren, fig. 6 ett kopplingsschema över statusregisterstyrlogiken, tig. 7 en sanningstabell för en i apparaten ingående S/R- Víppaa fig. 8 en sanningstabell för bit 2- och bit 3-lägena i status- registret, samt fig. 9a och 9b flödesdiagram för ett i míkroprocessorn ut- nyttjat datorprogram.

Till den i fig. l och 2 schematiskt visade, generellt med lO betecknade provningsapparaten matas signaler från olika analoga av- känningsorgan, som är anordnade vid en gasturbinmotor. Dessa signaler innefattar gasgeneratorvarvtalet (Ng eller Nfl), fläktvarvtalet (Nfz), det varierbara ledskeneläget (VG), den till instrumenteringen i flyg- planets förarkabin inmatade avgastemperaturen (Temp-A), den till bransleregleringen inmatade avgastemperaturen (Temp-B) samt omgiv- ningstemperaturen (T-AMB). Var och en av de uppmätta parametrarna in- matas genom en uppsättning elektromagnetiska filter l2, som är be- lägua inuti apparaten tO. Dessa elektromagnetiska Filter l2 är av välkänt utförande och anordnade att avlägsna av elektromagnetiska störningar orsakad, icke önskad distorsion.

Signalen från vart och ett av de vid motorn monterade varv- tatsavkänningsorganen består av en växelspänningssignat, vars frekven: utgör en analog representation av det avkända varvtalet. De avkända 789639252 4 till apparaten inmatade gasgeneratorvarvtalssignalerna Ng eller Nfl eller fläktvarvtalssignalerna Nfg får passera en modomkopplare 96, en signalkonditíonerande förstärkare 16, en kantvågsomvandlare 17 och en perioddetektorlogik 18 för att därefter tillföras en mikroprocessor 20 via en digital multiplexor 22, som är ansluten till mikroprocessorn 20 medelst en in-ut-styrenhet 2%. Den på appa- ratens manöverpanel monterade omkopplaren 96 utnyttjas, såsom tydligast framgår av fig. Ö, till att dirigera den utvalda varvtals- signalen till förstärkaren 16. Då omkopplaren befinner sig i drift- läget, kommer den till apparaten inmatade varvtalssignalen Ng, Nfl eller Nfz att tillföras förstärkaren l6 via omkopplaren 96, vars ' funktion kommer att beskrivas närmare nedan. Förstärkaren l6 är av; välkänt slag och anordnad att förstärka och konditionera de analoga insignalerna för erforderlig anpassning till kantvågsomvandlaren 17.

Denna kan på känt sätt vara anordnad att omvandla den mottagna analoga signalen till en utgående kantvågssignal med oförändrad frekvens._ En på manöverpanelen monterad varvtalsväljare 14 utnyttjas för att till mikroprocessorn 20 ge information om vilken varvtalssignal' Ng, Nfl eller Nfg som inmatas till apparaten. Två gasgeneratorvarv- talslägen Ng och Nfl utnyttjas för att möjliggöra en indikering av huruvida den av den mottagna varvtalssignalen representerade frek- vensen kan omvandlas till RPM (varv per minut) under utnyttjande av en känd standardomvandlingsfaktor. Då omkopplaren eller väljaren la befinner sig i läget Ng, kan frekvensen hos den till apparaten in- matade varvtalssignalen omvandlas till procentuellt varvtal genom utnyttjande av standardomvandlíngsfaktorn. Om väljaren lå i stället står i läget Nfl, måste det beräknade procentuella varvtalsvärdet korrigeras. Ett på manöverpanelen monterat tumhjulsmanövrerat register 28 finns för att göra det möjligt för operatören att inställa er- forderlig korrektion. Registret 28 inställes så att det visar den varvtalsfrekvens som motsvarar 100% av motorvarvtalet. En inställning 70,00 på registret 28 indikerar sålunda att den från det vid motorn anbringade avkänníngsorganet erhållna varvtalssignalen vid 70 Hz motsvarar 100% av gasgeneratorvarvtalet. Väljaren 14 utgöres, såsom tydligast framgår av fig. 5 och 6, av en ènpolig trelägesomkopplare.

Väljararmen ikh, som utgör en del av apparatens statusregisterlogik 26, utnyttjas för att ställa korrekta bitar i statusregistret 2%, vilket av mikroprocessorn 20 utnyttjas för bestämning av den valda varvtalssignalen.

Ferioddetektorlogiken 18, som visas närmare i fig. 3, ut- nyttjas för att alstra en binär representation av den från 7806392-2 5 omvandlaren l? mottagna gasgeneratorvarvtalssignalen. Frekvensen nos den mottagna signalen ökas genom att signalen matas genom en digital dividerare 32. En shuntkrets, som är styrd från mikropro- cessorn 20, är anordnad att dirigera de varvtalssignaler som har tillräckligt hög frekvens förbi divideraren 32. Denna shuntkrets omfattar en OCH-grind 3%, som är inkopplad över divideraren 32 och mottar en trisignal från in-ut-styrenheten 2%. Varvtalssignalen matas sedan till en nollpassagedetektor 36 av välkänt slag, som avger en utpuis för varje nollpassage hos den mottagna kantvågen.

De från detektorn 36 avgivna pulserna tillföras en förinstälid ned- räknare 38 av känd typ, vilken stegar ned det i ett internregister H0 lagrade talet ett steg för varje mottagen puls vid ingången H2 och alstrar en avbroiisindikering på utgångsledninpen HH, då registret nar stegats ned till noll. Räknaren 33 uppvisar en ut- ställningsledning 46, som då den matas med en puls åstadkommer en överföring av data från dataingångsledningarna H8 till registret HO, varefter nedräknaren 38 fortsätter att stega nedåt från det nya, i densamma lagrade tatet. Ledningarna H6, HH och H8 kommunicerar samt- liga med mikroprocessorn 20 via in-ut-styrenheten 2H, såsom nedan kommer att förklaras närmare. Perioddetektorlogiken l8 innefattar även en tidkrets för bestämning av den tid som erfordras för ned- stegning av räknaren 38 till noll. Tidkretsen innefattar en OCH- grind 50 som utnyttjas för att koppla utgângssignalen från en digital klocka 52 med frekvensen l00 kHz till en digital uppräknare SH.

Signalen från klockan 52 kopplas till räknaren 5% med hjälp av en frisignal från styrenheten 24 på OCH-grindens 50 andra ingångsled- ning. Uppräknaren Sk alstrar i ett inre register 60 ett digitalt värde på antalet vid dess ingångsledning 58 mottagna pulser. Eå det lagrade talet överstiger registrets 60 kapacitet, alstras en puls på en ledning 62. Uppräknaren 5% uppvisar även en lässignalledning 6%.

En på denna ledning 6% mottagen puls åstadkommer en utmatning av det i registret 60 lagrade talet på räknarens datautgångar 66. käknaren Ek uppvisar dessutom en ledning 68, via vilken den kan tillföras en raderings- eller nollställningssignal. Då en puls mot- tages på denna ledning, kommer registret 60 att nollställas, varpå räkningen av de på ledningen 58 inkommande pulserna återupptages.

Radersignalledningen 68 hos uppräknaren fik och utställningsledningen H6 hos nedräknaren 38 styrs av en gemensam styrsignal från mikro- processorn 20 via in-utstyrenheten 2%. Mikroprocessorn 20 utnyttjar antalet till räknaren 38 inmatade nollgenomgångar och den för genom- 7806392-2 6 förandet av dessa erforderliga tiden från räknaren SH på nedan närmare beskrivet sätt till att beräkna frekvensen för den mottagna varvtalssignalen. I enlighet med en annan utmärkande egenskap hos apparaten bildas med hjälp av mikroprocessorn 20 medelvärdet för de u mätta varvtalssignalerna N och N. för fyra å varandra föl'ande PP il P J avläsningar 1 syfte att åstadåomma en mer korrekt avläsning. Vidare bildas med hjälp av mikroprocessorn 20 medelvärdet För det uppmätta fläktvarvtalet Nf2 under en förutbestämd tid, exempelvis H sekunder, i syfte att möjliggöra en noggrannare avläsning. För det sistnämnda ändamålet finns en intervallklocka 108 (fig. 2), som är styrd från in-utstyrenheten 2%. Klockan lO8 är av den typ, som då den på sin utslällningstedning mottar en frisignal stegar nedåt ett törutbesfämt lidsintervall och därefter alstrar en avbrottspuls på sin utledning.

Såväl utställningsledningen som återställningsledningen för inter- vallklockan t08 är styrda av mikroprocessorn 20 via styrenheten 2%.

Det varierbara ledskeneläget detekteras av en vid motorn monterad VG-synkron- eller syngongivare, vars analoga spänningssignal, såsom framgår av fig. 2, matas till filtersatsen 12 och därefter till en spänningsdetektor 70. Utsignalen från detektorn 70 matas till statusregisterlogiken 26 för att påverka tillhörande bit i registret 23 på nedan närmare förklarat sätt. Detektorn 70 är av den kända typ, som vid sin utgång häller en hög digital spänningsnivå så länge som en växelspänning detekteras vid ingången. VG-synkrosignalen matas från filtersatsen 12 även till en polaritetsomkastare 72, som är styrd av en på manöverpanelen monterad VG-polaritetsomkopplare 74.

Polaritetsomkastaren 72 är en fasskiftande krets av känd typ, som, så länge den på sin styrledning 76 erhåller en frisignal, avger en utsignal som är fasförskjuten l80° i förhållande till den på ingångs- ledningen 78 mottagna signalen. Då omkopplaren 7% står i sitt om- kastningsläge, erhåller VG-synkrosignalen en omkastad polaritet. Om omkopplaren 74 i stället står i normalläget,kommer VG-synkrosignalen till synkrodigitalomvandlaren 82 icke att vara polaritetsomkastad.

Omvandlaren 82 är inrättad att omvandla den mottagna, av en växel- spänning bestående synkrosignalen till en digital signal med ett hínärl värde, som är proportionellt mot den av synkrosignaten re- presenterade VG-vínkeln. Detta binära värde inmatas på nedan närmare beskrivet sätt till mikroprocessorn 20 via multiplexorn 22 och in-ut- styrenheten 2%. 7806392-2 '7 I Apparaten är även försedd med en VG-inställningsomkopplare 9% (fig. l och 2), vilken utnyttjas till att kalibrera mikroproees- sorn 20 för korrekt avläsning av mottagna signaler från VG-synkro- givaren. Då omkopplaren 9% befinner sig i till-läge,kommer den att utmata en digital spänning till statusregísterlogiken 26 för att ut- ställa en tillhörande bit i statusregistret 23, så att denna blir åtkomlig för mikroprocessorn 20 på nedan närmare förklarat sätt.

Då omkopplaren 9% ställs i till-läge, applicerar operatören en känd VG-vinkellägessignal på VG-synkroingången. Denna signal inmatas till mikroprocessorn 20 via omvandlaren 82. Operatören inställer även värdet på denna kända vinkel på det på manöverpanelen anordnade, tumhjulsmanövrerade registret 98 för VG-vinkeln. Den i registret 98 inställda VG-vinkeln matas via en digital kodare 100, multiplexorn 22 och styrenheten 2% till mikroprocessorn 20. Mikroprocessorn 20 ut- nyttjar sambandet mellan den mottagna VG-synkroinsignalen och den av operatören inställda VG-vinkeln för kalibrering av VG-synkrosignaler som mottages då omkopplaren 9% befinner sig i från-läge.

Signalerna från de vid motorn anordnade avkänningsorganen för temperaturen Temp-A, Temp-B och T-AMB inmatas till filtersatsen 12 och därefter till en temperaturvalsomkopplare 8%. Denna omkopplare 8%, vilken är monterad på apparatens panel, består, såsom tydligast framgår av fig. %, av en trepolig fyrlägesomkopplare. Den ena polen ö%a hos omkopplaren 8% utnyttjas för att dirigera en signal represen- terande den vid motorn uppmätta temperaturen Temp-A eller lemp-B eller en internt alstrad temperaturprovningssignal till en signal- konditionerande förstärkare 86. Då den på manöverpanelen monterade omkopplaren 8% befinner sig i läget Temp-A, kommer Temp-A-signalen att via kontaktarmen 8%a tillföras förstärkaren 86. Då omkopplaren i stället befinner sig i läget Temp-B, kommer Temp-B-signalen att dirigeras till förstärkaren 86 via kontaktarmen 8%a. Den erhållna T-AMB-signalen befordras förbi temperaturvalsomkopplaren 8% till en separat signalkondltionerande förstärkare 88 för att alltid vara tillgänglig för åtkomst från mikroprocessorn 20. Kontaktarmen 8%c hos omkopplaren 8% utnyttjas av statusregisterlogiken 26 för att i sta- tusregistret 23 utställa sådana bitar som av mikroprocessorn 20 ut- nyttjas för bestämning av den valda temperaturinslällningen. Kontakt- armen 8%b hos omkopplaren 8% utnyttjas för att vidarebefordra en vid manöverpanelen lnställbar, analog likspänning från en spänningskälla 35 till förstärkaren 86 och till flygplansinstrumenteringen i syfte att åstadkomma en för kontroll av nämnda instrumentering avsedd 7806392-2 8 provningssignal och medge en kalibrering mellan flygplanets tempe- raturindikator och den till provníngsapparaten hörande, motsvarande indikatorn. ben analoga spänningen från spänningskällan 85 kan av operatören varieras genom utnyttjande av en på konsolen monterad reostat 87, som är inkopplad i serie med spänningskällan 8”. De från förstärkarna 86 och 88 avgivna temperatursignalerna matas till en modomkopplare 96 och är därefter åtkomliga för mikroprocessorn 20 via en kanal innehållande en analog multiplexor 90, en analogdigital- omvandlare 92, multiplexorn 22 och siyrenheten 2%. Multiplexorn 90 är av den kända typ, som är anordnad att under styrning från mikro- processorn 20 selektivt vidarebefordra de mottagna insignalenß.till analogdigitalomvandlaren 92. Denna omvandlar de mottagna analoga signaterna till motsvarande för multiplexorn 22 tillgängliga, digitalz signaler med ett värde representerande amplituden hos den analoga temperatursignalens spänning. Även förstärkarna 86 och 88 är av välkänd typ. De är anordnade att förstärka och konditionera de mo1- tagna temperatursígnalerna. V De på manöverpanelen monterade manöverorganen för apparaten innefattar även en modomkopplare 96. Denna omkopplare utgöres, såsom framgår av fíg. 5, av en trepolig tvålägesomkopplare. Då modomkoppla- ren 96 står i driftläget, utnyttas kontaktarmen 96a till att över- föra den till apparaten inmatade RPM-signalen üll förstärkaren 16.

Kontaktarmen 96b utnyttjas samtidigt till att överföra temperaturut- stgnwen från förstärkaren 86 till den analoga multiplexorn 90. Då omkopplaren 96 i stället befinner sig i provningsläget, kommer den att avskilja MPH-insignalen från förstärkarens l6 ingång och ersätta denna signal med en internt alstrad analog RPM-signal från en växel- fspänningskälla 97. För detta ändamål utnyttjas kontaktarmen 96a.

Omkopplaren 96 kommer vidare, då den befinner sig i provningsläget, att ersätta temperaturutsignalen från förstärkaren 86 med en till den analoga multiplexorn 90 matad internt alstrad analog temperatursignal från en växelspänningskälla 99. Då den befinner sig i provningsläget, kommer omkopplaren 96 dessutom via kontaktarmen 96c att överföra en digitalspänningsnivå från en spänningskälla lOl till statusregistere logiken 26.

Få manöverpaneten finns även en standarddagsomkopplaro 200.

Då denna omkopplare 200 befinner sig i till-läge, kommer den, såsom tydligast framgår av fig. 6, att avge en digitalspänningsnivå till statusregisterlogiken 26. Då mikroprocessorn 20 avkänner att om- kopplaren 200 befinner sig 1 till-läget kommer den att utnyttja det mottagna omgivníngstemperaturvärder till att omvandla de indíkerade 7806392-"2 9 temperatur- och RPM-värdena till standarddagförhåilanden på nedan närmare beskrivet sätt.

Apparaten är försedd med lämpliga indikeringsorgan för visuell återgivning av uppmätta temperatur-, RPM- och VG-vinkelvärdei.

Anordningen kan för detta ändamål vara utrustad med digitala utläs- ningsorgan av halvledartyp. Separata visuella indikatorer l02, 10% och l06 finns för uppmätt varvtal resp. temperatur och VG-vinkel.

Dessa indikatorer aktiveras från mikroprocessorn 20 via styrenneten 24.

I fig. 6 visas statusregisterstyrlogiken 26 mer i detalj.

Statusregistret 2% är ett 7-bitsregister som av mikroprocessorn ut- nyttjas för att bestämma inställningen av manöverorganen på manöver- panelen. bitposition 0 utnyttjas för bestämning av inställningen av siandarddagomkopplaren 200. Bitpositlon l utnyttjas för bestämning a~ läget hos temperaturvalsomkopplaren 84. Bitpositionerna 2 och 3 ut- nyttjas för bestämning av inställningen hos RPM-urvalsomkopplaren lä.

Bitposition M utnyttjas för bestämning av läget hos modomkopplaren 96. Bitposition 5 utnyttjas för bestämning av läget hos VG-instäl1- ningsomkopplaren QH. bitposition 6 slutligen utnyttjas för bestämniny av om en VG-synkrosignal mottas av detektorn 70.

Statusregisterstyrlogíken 26 utnyttjar flera S/R-vippor av välkänd typ, vid vilka det digitala värdet vid Q-utgången ändras i enlighet med det digitala värdet vid utställnings- och återställningf ingångarna, såsom tydligast framgår av sanningstabellen i fig. 7.

De 1 styrlogiken 26 för statusregistret ingående S/R-vipporna kan lämpligen bestå av Tin-kretsar, vid vilka ett öppet kretstillstånd vid antingen återställnings- eller utställningsingången är ekvivalent mot en binär "l" Då standarddagomkopplaren 200 står i till-läge, matas en spänningsnivå via omkopplararmen 200a till utställningsingången hos en S/R-vippa llO, varvid dennas Q-utgång skiftar till en hög nivå. tå liknande sätt kommer, då omkopplaren 200 befinner sig i från-läge en spänningsnivå +V att via kontaktarmen 200a tillföras återställ- ningsingången hos vippan ll0 och bringa dennas Q-utgång att skifta till "O". Vippans ll0 utgång är kopplad till bitposition 0 hos sta- tusregistret 2%. Härvid kommer en "l" i bitposition 0 hos registret 2% att indikera att omkopplaren 200 befinner sig i till-läge. Få motsvarande sätt kommer en "O" i bitposition 0 hos registret 2H att indikera att omtopplaren 200 befinner sig i från-läge. 7806392-2 lO Då temperaturvalsomkopplaren 8H befinner sig i något av lägena provning, lcmp-B eller Temp-A, kommer en spänningsnivå -V att via kontaktarmen 84h tillföras utställningsingången hos en S/R-vippa 312. henna spänningsnivå hríngar Q-utgången hos vippan 112 att skifta till hög nivå. På motsvarande sätt kommer, då omkopplaren Sk befinner sig i läget T-AMB, en spänningsnivå -V att via kontakt- armen 8% b tillföras återställningsingången hos vippan 112 och bringa dennas Q-utgång att återgå till "O". Vippans ll2 Q-utgång är ansluten till bitpositionen l hos statusregistret 24. Härigenom kommer en "l" i bitposition O hos registret 2% att indikera att operatören har utvalt temperaturinsignalen till förstärkaren 86 för återgivning. På liknande sätt kommer en "O" i bitpositionen 1 hos statusregistret 2% att indikera att operatören har utvalt T-AMB- utsignalen från förstärkaren 88 för återgivning.

Två S/R-vippor 114 och ll6 utnyttjas för att koda bitposi- tionerna 2 och 3 hos statusregistret 2% för indikering av inställ- ningen av RPM-urvalsomkopplaren lä. Kontakten Ng hos omkopplaren 14 är ansluten till utställningsingången hos vippan llä och till åter- ställningsingången hos vippan 116. Vidare är Nfl-kontakten hos om- kopplaren lä kopplad till återställningsingången hos vippan llh och utställningsingången hos vippan lló. Kontakten Nf2 hos omkopplaren L är i stället förbunden med utställningsingången hos vippan llh och utställningsingången hos vippan 116. Då omkopplarens lä rörliga kontaktarm läb är förbunden med kontakten Ng, kommer en spänningsnivh -V att tillföras vippans llh utställningsingång och vippans lló âterställningsingång, varvid de båda vippornas 11% och lló Q-utgångar Lringas att anta värdena "O" resp. "l", vilka värden inmatas i bit- positionerna 2 resp. 3 hos statusregistret 2% (se fíg. 8). Då om- kopplaren lä står i läget Nfl, kommer en spänningsnivå -V att via kontaktarmenlhb avges till.åuställningsingången hos vippan llh och utställningsingången hos vippan 116. Härvid kommer víppornas llh och llo Q-utgångar att anta värdena "l" resp. “O”, vilket innebär at1 motsvarande värden uppträder i bitpositionerna 2 resp. 3 hos status- registret 2% (se fig. 8). Då omkopplaren LH i stället står i läget Nfz, kommer den aktuella spänníngsnivån i stället att tillföras víppornas llh och lló utställningsingångar. Härvid kommer Q-utgângarr frå: båda vipporna llä och lló att anta värdet "0", vilket innebär att en "O" kommer att uppträda i såväl bítposition 2 som i lílpnsilïo 3 hos statusregistret 2% (se fig. 8). Mlkroprocessorn 20 kan på detta sätt fastställa vilken RPM-signal som utvalts för återgivning. , ,._______.__ _ _., ..__.__.__.___..._..._ ,-_.__. ._ _ '?8Û6392"2 ll Då modomkopplaren 96 slår i provningsläget, kommer en spän- ningsnivå -V att via kontaktarmen 96a avges till utställningsingångei hos en S/B-vippa 118, varvid denna vippas Q-utgång antar en hög nivå, varigenom en "l" införes i bitposition 4 hos statusregistret 2%. lä motsvarande sätt kommer, då omkopplaren 96 står i driftläget, en spänningsnivå -7 att tillföras återställningsingången hos vippen 118, varvid dennas Q-utgång återgår till "O", varigenom en "O" till- Föres bitposition H hos statusregistret 2%. En "l" i bitposition M hos statusregistret 2% kommer sålunda att indikera att modomkopplarel 96 befinner sig i provningsläget, medan en "O" i nämnda bitposition kommer att ange att modomkopplaren 96 befinner sig i driftläget.

Då VG-inställningsomkopplaren 9H befinner sig i till-läge, matas en spänningsnivå -V via kontaktarmen 9Ha till utställningsin- gången hos en S/R-vippa 120, varvid denna vippas Q-utgång antar en hög nivå. På motsvarande sätt kommer, då omkopplaren 9% befinner sig i från-läge en spänningsnivå -V att tillföras återställningsingången hos vippan 120 och bringa vippans Q-utgång att återgå till en "O".

Vippans 120 O-utgång är kopplad till bitposition 5 hos statusregistre 2%. hetta innebär att en "l" i statusregislrets bitposition 5 indi- kerar att omkopplaren 9% står i till-läge, medan en "O" i nämnda hilposition indikerar att omkopplaren 9H befinner sig i från-läge.

Spünningsdetektorns 70 utgång är kopplad direkt till bit- position 6 hos statnsregistret 2%. Detektorn 70 avger, då en signal detekteras på ingångsledningen från VG-synkrogivaren en spännings- nivå -V. hå någon VG-signal icke mottages, skiftar detektorns 70 utgång till hög nivå, vilket medför en "O" i bitposition 6 hos sta- tusregistret 2H. En "l" i statusregistrets bitposition 6 indikerar sålunda att en VG-synkrosignal mottas från VG-synkrogivaren, medan en "O" i nämnda bitposition hos registret 2% anger att någon VG- synkrosignal icke mottages. Statusregistret 24 är åtkomligt för mikroprocessorn 20 via multiplexorn 22 och styrenheten 2%.

In-utstyrenhetgränssnittet för mikroprocessorn innefattar ett icke visat avbrottsregister, medelst vilket styrenheten 2% kan larma mikroprocessorn om en externt ansluten anordning har alstrat ett avbrott. Mikroprocessorn 20 och dess tillhörande in-utstyrenhet 2% kan vara bildad av en godtycklig digital dator av konventionellt eller för speciellt ändamål avsett slag. Vidare kan den digitala mnltiplexorn 22, den analoga multiplexorn 90, analogdigitalomvandlarr 92 och de digitala koderna 29 och 100 ulgöras av kommersiellt till- gängliga anordningar av välkänt slag. r i tig. 9 visas ett llödesschema för ett datorprogram för 7806392-2 l2 mlkroprocessorn 20. Míkroprocessorn inltieras efter påslagning av provníngsapparaten l0. Härvid kommer programmet att initiera samtliga inre och yttre register och därefter avläsa statusregistret 23. Sta- tusregistret 23 undersökes först för bestämning av huruvida T-AMB har utvalls. Om detta icke är fallet, avläser mikroprocessorn insígnalen på ingångsledningen 89 till multiplexorn 90, vilken kommer att inne- hålla den valda temperatursignalen Temp-A, Temp-B, provningstempera- tursígnalen från spänningskällan 99 eller provningstemperatursignalen från spänningskällan 85. Mikroprocessorn undersöker därefter status- regislret 2% För Fastställande av huruvida standarddagomkopplaren 200 befinner sig i till-läget. Om antingen omkopplaren 200 är i till- iäget eller temperaturvalsomkopplaren står i läget T-AMB, kommer míkroprocessorn att avläsa insígnalen på den analoga multiplexorns ingång 91, vilken motsvarar den uppmätta T-AMB-signalen. Denna pro- cedur upprepas till dess fyra successiva temperaturavläsningar har ackumulerats. De undersökta temperatursignalerna medelvärdeshildas. llkroprocessorn utnyttjar detta medelvärde och lagrad information till att beräkna ett för återgivning avsett temperaturvärde enligt följande lagrade formel: 2 temperatur i OC = digitalt medelvärde i volt - KIOC/volt, där Kl är en lagrad konstant, som bestäms av känsligheten hos det utnyttjade temperaturavkänningsorganet.

Mikroprocessorn undersöker sedan statusregistret 2% för fastställande av huruvida omkopplaren 200 står i till-läget. Om detta är fallet, utnyttjar mikroprocessorn det uppmätta T-AMB-värdet för beräkning av en korrektionsfaktor i syfte att omvandla temperaturav- läsningen till standarddagförhållanden. Mikroprocessorn utnyttjar för detta ändamål internt lagrade formler, vilka kan representeras av följande ekvationer: O uppmätt omgivningstemp. i C + 273.16 e = korrektionsfaktor = 288,16 lmpmätt temp. i °c se 273.16 korrigerad temp. = e - 273,16 Temperaturen återges därefter på den digital indikatorn 10%.

Mlkroprocessorn undersöker sedan statusregistret 24 för be- stämning av huruvida en VG-synkrosignal har mottaglts av detektorn 70. '7806392-'2 13 Om någon sådan signal icke har mottagits utmatar mikroprocessorn en nollsignal till VG-indlkatorn lO6. Om detektorn 70 detekterar en VH-synkroinslgnal, kommer mikroprocessorn 20 att avläsa insignalen på multlplexoringången 9l, vilken motsvarar det avkända VG~värdet.

Hikroprocessorn utnyttjar detta värde och lagrad information för att beräkna VG-vinkeln enligt följande i densamma lagrade formel: VG-vinkeln i grader = digitalvärde i volt X K2 grader/volt + ky där H2 är en lagrad konstant, som bestäms av den utnyttjade VG- synkrogivarens känslighet, medan K3 är en internt lagrad kalibre- rlngsfak'or.

Mikroprocessorn 20 undersöker sedan statusregistret 2% för att fastställa huruvida omkopplaren 9% befinner sig i till-läge. Om så är fallet, avläser mikroprocessorn insignalen på multiplexor- ingången 9l, vilken motsvarar det kodade värde för VG-vinkelinställ~ ningen som har lnställts av operatören. Denna inställning utnyttjas lör kalibrering av alla i det följande uppmätta VG-vinkellägen och För justering av den för ögonblicket uppmätta VG-vinkeln genom justering av värdet för K3. Därefter återges VG-vinkeln på indikator lO6.

Mlkroprocessorn 20 undersöker sedan statusregistret 2% för att bestämma om varvtalssignalen Nf2 har utvalts. Om detta är fallet, startas intervallklockan 108. Härefter initierar mikroprocessorn 20 räknaren HO genom att utsända ett förutbestämt binärt värde, från vilket räknaren skall stega nedåt, varjämte den nollställer räknaren SH och aktiverar grindarna 50 och 3% för att medge mätning av frekvensen hos den mottagna RPM-insignalen. Då en spillavbrottssignal mottas på ledningen 62 från uppräknaren EH, kommer mikroprocessorn att spärra grinden 3% för att aktivera dívideraren 32 och öka frekvensen hos RPM-insignalen till detektorlogiken 18. Om ett spill- avbrott genereras av räknaren 5% sedan grinden 3% har spärrats men innan räknaren 38 har stegats ned till noll, kommer den mo1tagna RPM-signalen att ha en alltför låg frekvens för att uppmätas, varvid mikroprocessorn kommer att återge ett nollvärde på MPM-indíkatorn.

Då nedräknaren 38 har stegats ned till noll, kommer mikroprocessorn att motta en avbrottssignal 'från ledningen HH för att därefter avläsa räknaren Uh och beräkna RPM-värdet enligt följande lagrade 7806392-2 lä formel: m -60 0100000» KÄ RPM 1 talvärde från uppräknaren SH där m I antalet i nedräknaren 38 förinställda nollgenomgångar och Ku är l, om OCH-grinden 3% är aktiverad, eller en lagrad konstant, som är bestämd av den av divideraren 32 utförda divisionen, om OCH- grlnden 3% är spärrad.

Mlkroprocessorn kommer sedan att undersöka statusregistret 2% för att bestämma huruvida Nf2 har valts. Om detta är fallet, fort- sätter mikroprocessorn 20 att ackumulera uppmätta Nf2-värden till den den mottar ett avbrott från intervallklockan 108. Mikroprocessorn beräknar sedan ett medelvärde för dessa ackumulerade värden. Om Nfg icke har utvalts, kommer mikroprocessorn att ackumulera fyra succes- siva värden på den valda RPM-insignalen och sedan beräkna ett medel- värde av dessa värden. Mikroprocessorn utför en medelvärdesberäkning av nämnda värden i syfte att åstadkomma ett mer tillförlitligt procentuellt RPM-värde för visuell utläsning. Mikroprocessorn under- söker sedan statusregistret 2% för att fastställa om Nfl har valts.

Om så icke är fallet, kommer det beräknade RPM-värdet att motsvara 100% H?M. Om Nrl däremot har valts, kommer mikroprocessorn att avläsa insignalen på ledningen 31 till multiplexorn 22, vilken motsvarar der kodade inställningen på tumhjulsomkopplaren 28. Mikroprocessorn ut- nyttjar detta värde för att justera RPM-medelvärdet till 100%. Mikro- processorn undersöker sedan statusregístret för att fastställa om standarddagomkopplaren 200 står i till-läget. Om så är fallet, ut- nyttjar mikroprocessorn den beräknade korrektionsfaktorn e för att omvandla RPM-medelvärdet till standarddagförhållanden enligt följandt lagrade formel: uppmätt RPM-värde VT" Míkroprocessorn utnyttjar det korrigerade eller okorrlgerade Korrigerat RPM-värde = RPM-värdet och lagrad information för att beräkna kvoten flRPM/RPM enligt följande lagrade formel: %HtM/RPM = uppmätt RPM/märk-RPM, där RPM är en lagrad konstant representerande motorns märkvarvtal.

Mikroprocessorn utläser därefter det justerade eller ojuste- rade värdet på det procentuella varvtalet på indikatorn 102. Därefte' 7806392-2 15 återgår míkroprocessorn till programmels start och repeterar hela den beskrivna proceduren.

Uppïíuningen är icke begränsad till den ovan beskrivna och på rítnínpen illustrerade utföringsformen. Många ølika modifíka1ione1 är sålunda möjliga ínom uppfínningstankens Pam. Exempelvis kan apparaten ntnyltjas För mätning ocn indikering av andra presianda- parametrar hos en gasturbínmotor än de ovan speciellt angivna, exempelvis gasínloppshastighei eller varierbara munstyckslägen.

Claims (19)

7806392-2 16 Patentkrav

1. Provningsapparat (fig. 2) för mätning och indikering av prestandaparametrar hos en gasturbinmotor, innefattande ett flertal anslutningar (se fig. 1), vilka var och en är an- sluten för att mottaga en analog signal från ett prestanda- parameteravkännande organ, varvid varje analog signal har ett värde representativt för värdet för en motsvarande prestanda- parameter, signalbehamflade organ (16, 17, 18, 42) för omvand- ling av nämnda analoga signaler till motsvarande digitala signaler, procešxr0nfim.(20) för mottagande av de digitala signalerna och beräkning av värdet för var och en av mot- svarande prestandaparametrar, och indikeringsorgan (102, 104, 106) för indikering av de beräknade prestandaparametrarna, k ä n n e t e c k'n a d av att .nämnda signalbehandlande organ innefattar kantvâgsomvandlare (17) för omvandling av vissa av de mottagna analoga signalerna till motsvarande kantvâgssignaler, var och en med en frekvens som utgör ett mått på det av tillhörande analoga signal representerade värdet, samt logiska perioddetektorer (18) inrättade att mottaga nämnda kantvågssignaler och att avge motsvarande digitala signaler, vilka digitala signaler var och en har ett värde som utgör ett mått på perioden för motsvarande kantvâg.

2. Apparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar manuellt omställbara omkopplarorgan (14, 84) av flerlägestyp för utväljning av olika grupper av nämnda prestandaparametrar för indikering.

3. Apparat enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda prestandaparametrar innefattar gasgeneratorvarv- tal och fläktvarvtal.

4. Apparat enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda kantvågsomvandlare (17) är inrättad att omvandla mottagna analoga varvtalssignaler till motsvarande kantvågs- signaler, vilka var och en har en frekvens som utgör ett mått på det av motsvarande analoga signal representerade varvtalet. '7806392-2 17

5. Apparat enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda omkopplarorgan (14) innefattar manuellt inställbara lägen motsvarande okorrigerat gasgeneratorvarvtal, Ng, korri- gerat gasgeneratorvarvtal, Nf1, samt fläktvarvtal, Nfz.

6. Apparat enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att det beräknade parametervärdet för Ng utgör ett medelvärde för ett förutbestämt antal separat avkända Ng-värden.

7. Apparat enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att det beräknade parametervärdet för Nfï utgör ett medel- värde för ett förutbestämt antal separat avkända Nf1-värden.

8. Apparat enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att det beräkande värdet för Nfz utgör ett medelvärde för ett flertal under en förutbestämd tidsperiod uppträdande och separat avkända Nfz-värden.

9. Apparat enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att en av nämnda prestandaparametrar utgörs av omgivnings- temperaturen, T-AMB.

10. Apparat enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda prestandaparametrar innefattar till motorns bränslereglering inmatad avgastemperatur, TEMP-B, till flyg- plansinstrumentcringen inmatad avgastemperatur, TEMP-A, samt omgivningstemperaturen, T-AMB.

11. Apparat enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda signalbehandlande organ innefattar analog-digital- omvandlare (42) för omvandling av avkända analoga temperatur- signaler till motsvarande digitala signaler med ett värde ut- görande ett mått på den avkända temperaturen.

12. Apparat enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda omkopplarorgan (84) uppvisar manuellt inställbara lägen motsvarande TEMP-A, TEMP-B, T-AMB och provning.

13. Apparat enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en analog spänningskälla (85, 87) för in- matning av en manuellt inställbar analog spänning till nämnda analog-digitalomvandlare, då nämnda omkopplare befinner sig i provningsläge, varigenom en simulerad analog temperatur- signal överföres till nämnda processororgan (20) och indikeras på nämnda indikeringsorgan (104). 7806392-2 18

14. Apparat enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att de beräknade parametervärdena för TEMP-A, TEMP-B och T-AMB utgör ett medelvärde för ett förutbestämt antal separat avkända värden på respektive parameter.

15. Apparat enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda omkopplarorgan (84) har ett provningstillstånds- läge för att bringa en analog provningssignal med känt värde att inmatas till znämnda analog-digitalomvandlare (42), för att medge en verifiering av korrekt funktion hos apparaten genom bestämning av huruvida det indikerade temperaturvärdet överensstämmer med det mot nämnda analoga provningssignal svarande, kända temperaturvärdet.

16. Apparat enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda prestandaparametrar innefattar ett inställbart led- skeneläge, Vg.

17. Apparat enligt krav 16, k ä n n e t e c k n.a d av att den innefattar spänningsdetektororgan (70) som är in- rättadeatt detektera förekomsten av Vg-signaler vid nämnda anslutningar och till att utmata en signal till nämnda pro- cessororgan (20), vilken signal utgör en indikation på huru- vida Vg-signaler förekommer vid nämnda anslutningar;

18. Apparat enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda signalbehandlande organ innefattar synkron-digital- omvandlare (82) för omvandling av mottagna Vg-signaler till motsvarande digitala signaler, som var och en har ett värde utgörande ett mått på värdet för motsvarande Vg-signal-

19. Apparat enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda prestandaparametrar innefattar korrigerat gas~ generatorvarvtal, Nf1, okorrigerat gasgeneratorvarvtal, Ng, fläktvarvtal, Nfz, till bränsleregleringen inmatad avgas- temperatur, TEMP-A, till flygplansinstrumenteringen inmatad avgastemperatur, TEMP-B, omgivningstemperatur, T~AMB, samt inställbart ledskeneläge Vg. °