專利名稱：便攜式航空發(fā)電機壽命檢測儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種檢測儀，尤其涉及一種能夠在航空發(fā)電機工作狀態(tài)下對其進行實時檢測，直接監(jiān)測航空發(fā)電機主要參數(shù)變化情況，并對其壽命進行合理性評估的便攜式航空發(fā)電機壽命檢測儀，屬于航空設備檢測技術領域。
背景技術：
航空發(fā)電機作為飛機上的重要機載設備之一，對其工作狀態(tài)的實時監(jiān)控和使用壽命的準確預測已成為科學研究關注的重點。隨著我國航空領域科學技術突飛猛進的發(fā)展，保障飛機飛行時間，提高飛行安全性能成為焦點問題之一。而對飛機發(fā)電機壽命預測的研究可以保證飛機供電系統(tǒng)的安全運行，從而為飛機的安全飛行提供保障。國內外已有針對發(fā)電機壽命預測的一些研究，但這些研究主要針對水輪發(fā)電機等其他類型的發(fā)電機展開，而對于航空發(fā)電機壽命預測的研究還處于起步階段，并且沒有此技術領域的相關檢測產品，另外已有的研究方法比較單一，局限性很大。在對航空發(fā)電機壽命預測進行研究時，由于航空產品本身的高成本等特點，航空發(fā)電機壽命預測存在著時間、 試驗數(shù)據(jù)量和多狀態(tài)等難點，因此如何準確高效的對飛機發(fā)電機壽命進行檢測并實現(xiàn)儀器化檢測成為航空領域的一個急需解決且具有重要意義的研究課題。目前，國內現(xiàn)有的發(fā)電機檢測設備一般是體積龐大的試驗臺，且功能單一，只能在針對發(fā)電機的研究試驗中進行檢測，還不能實現(xiàn)飛機裝載運行條件下的實時檢測。同時，現(xiàn)有的發(fā)電機檢測設備一般針對車用發(fā)電機和部分民用航空發(fā)電機，且僅能夠檢測飛機發(fā)電機參數(shù)是否合格，并不能對飛機的壽命進行定性分析和監(jiān)測。

發(fā)明內容
針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種便攜式航空發(fā)電機壽命檢測儀。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是便攜式航空發(fā)電機壽命檢測儀，包括核心微處理器系統(tǒng)及與核心微處理器系統(tǒng)連接的傳感器系統(tǒng)、A/D模數(shù)轉換系統(tǒng)、大容量儲存系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、顯示與報警系統(tǒng)。供電系統(tǒng)與核心微處理器系統(tǒng)直接相連，保證系統(tǒng)的正常工作；傳感器系統(tǒng)中部分數(shù)字式傳感器與核心微處理器系統(tǒng)直接相連，其他模擬式傳感器通過A/D模數(shù)轉換系統(tǒng)與核心微處理器系統(tǒng)間接連接，將采集到的所有監(jiān)測信號傳送給核心微處理器系統(tǒng)進行處理；大容量儲存系統(tǒng)作為便攜式航空發(fā)電機壽命檢測儀主要存儲介質僅與核心微處理器系統(tǒng)相連，實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)儲存及調用功能；顯示與報警系統(tǒng)作為重要的輸出設備實現(xiàn)與核心微處理器系統(tǒng)的單向連接，即實時顯示或報警壽命檢測結果。系統(tǒng)所包含的核心微處理器系統(tǒng)主要完成檢測儀主體功能控制，并有效連接其他輔助系統(tǒng)，將傳感器系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)經A/D模數(shù)轉換系統(tǒng)讀入，經內部操作后，通過I/O傳送到顯示與報警系統(tǒng)進行實時顯示和壽命預測報警，協(xié)調航空發(fā)電機壽命檢測儀整體工作機制。所述傳感器系統(tǒng)主要有多種不同類別的傳感器組成，它是數(shù)據(jù)采集部分的主要組成系統(tǒng)，完成對發(fā)電機不同部位不同參數(shù)數(shù)據(jù)的采集任務。根據(jù)航空發(fā)電機型號和類別的不同，所用傳感器可以進行調整，一般所采集的參數(shù)包括電壓、電流、溫度和壓力等。所述A/D模數(shù)轉換系統(tǒng)主要將采集到的模擬量轉換為數(shù)字量，系統(tǒng)采用常用A/D 轉換電路，對傳感系統(tǒng)采集的電壓、電流等模擬量信號進行模數(shù)轉換，以便達到核心微處理器對輸入數(shù)據(jù)的要求，并結合工程實際，達到對所采數(shù)據(jù)進行預處理的目的。所述大容量儲存系統(tǒng)為航空發(fā)電機壽命檢測儀提供數(shù)據(jù)儲存空間，相較于一般存儲器，大容量存儲系統(tǒng)具有無揮發(fā)性和大的存儲容量等特點，并且可以將存儲系統(tǒng)作為檔案資料保存，這樣就可以高效快捷的進行數(shù)據(jù)管理和應用，且完全滿足工程需要。所述航空發(fā)電機壽命檢測儀供電系統(tǒng)為其提供電力支持。飛機上的常用的正常供電系統(tǒng)為115V，400HZ交流系統(tǒng)和28V直流系統(tǒng)，而壽命檢測儀所需的工作電壓為低壓直流電，通過檢測儀的供電系統(tǒng)將電壓值轉換整合為航空發(fā)電機壽命檢測儀的正常工作電壓。 同時，在飛機供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障不能正常工作時，啟動儲備蓄電池支持檢測儀的工作。供電系統(tǒng)是保證檢測儀正常工作的基礎。所述顯示與報警系統(tǒng)是航空發(fā)電機壽命檢測儀的主要輸出系統(tǒng)，將檢測結果實時顯示，并對危險狀態(tài)進行報警。航空發(fā)電機壽命檢測儀的最大用途在于對處于工作狀態(tài)下的航空發(fā)電機進行壽命檢測，并及時反饋檢測結果，因此系統(tǒng)的顯示輸出和報警系統(tǒng)必不可少。本發(fā)明采用先進的液晶顯示設備和發(fā)聲報警裝置，可以清晰的顯示航空發(fā)電機的各項檢測參數(shù)，并且將預測后的發(fā)電機壽命及時的反饋給飛行員，并且對可能出現(xiàn)的故障狀態(tài)和異常情況做出報警，以便采取及時的處置措施。本發(fā)明的有益效果在于可以方便快捷的監(jiān)測航空發(fā)電機實時運行狀態(tài)，并對其壽命趨勢做出預測，以便及時采取有效的處置措施。便攜式航空發(fā)電機壽命檢測儀可以作為常備機載設備裝備到飛機上，并配置了大容量存儲設備對檢測過程的數(shù)據(jù)進行存儲，方便專家知識庫的建立。同時，檢測儀上的傳感系統(tǒng)能夠全面采集航空發(fā)電機的多種參數(shù)，并通過內部的算法支持進行深入的分析進而得到預測結果，參數(shù)及技術指標能完全滿足工程及測試要求。


圖1是本發(fā)明的工作原理框圖。圖2是航空發(fā)電機在線壽命檢測信號連接圖。圖3是航空發(fā)電機離線壽命檢測信號連接圖。圖4為傳感器系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明工作原理如圖1所示，本發(fā)明包括核心微處理器系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、A/D模數(shù)轉換系統(tǒng)、大容量儲存系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、顯示與報警系統(tǒng)。由傳感器系統(tǒng)采集多種監(jiān)測參數(shù)數(shù)據(jù)，并通過傳輸介質發(fā)送給核心微處理器系統(tǒng)進行處理，采集的模擬式參數(shù)數(shù)據(jù)還需經過A/D模數(shù)轉換系統(tǒng)進行轉換，核心微處理器系統(tǒng)依靠供電系統(tǒng)提供的電源保持正常工作，通過分析傳感器系統(tǒng)傳送的實時監(jiān)測參數(shù)數(shù)據(jù)，得出所監(jiān)測航空發(fā)電機狀態(tài)變化趨勢，預測其剩余壽命，將所獲取的數(shù)據(jù)存入大容量儲存系統(tǒng)的同時，將監(jiān)測參數(shù)數(shù)據(jù)及預測的剩余壽命值通過顯示與報警系統(tǒng)實時顯示，并對異常狀態(tài)及航空發(fā)電機即將到壽的情況進行報警。本發(fā)明信號連接示意如圖2和圖3所示。圖2和圖3分別表示了航空發(fā)電機在線和離線壽命檢測信號連接示意。其中航空發(fā)電機在線壽命檢測，即航空發(fā)電機處在工作運行狀態(tài)的壽命檢測，此時便攜式航空發(fā)電機壽命檢測儀安裝在飛機上，實時采集航空發(fā)電機的壽命參數(shù)數(shù)據(jù)并對其進行壽命預測，將壽命預測及分析結果實時顯示在飛機座艙顯示屏上，以便飛行員做出相應的操作；而航空發(fā)電機離線壽命檢測是通過航空發(fā)電機壽命試驗平臺對其壽命進行預測，給出壽命預測及分析結果，通過打印機打印出航空發(fā)電機壽命檢測報告。本發(fā)明傳感器系統(tǒng)示意圖如圖4所示。根據(jù)實際工程需求確定傳感器系統(tǒng)組成， 主要包括壓力傳感器、溫度傳感器、電壓傳感器等。其中通過數(shù)字傳感器采集到的壓力和溫度信號等可直接傳送給核心微處理器系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理等操作，而電壓等模擬信號需經過 A/D模數(shù)轉換系統(tǒng)的信號轉換傳送給核心微處理器系統(tǒng)。本實施例中，航空發(fā)電機壽命檢測儀系統(tǒng)框圖如圖1所示。其中檢測儀在供電系統(tǒng)的電力提供下正常工作。而當飛機的正常供電系統(tǒng)處于異常狀態(tài)時，檢測儀供電系統(tǒng)中的蓄電池啟動，保證航空發(fā)電機壽命檢測儀的正常工作。傳感器系統(tǒng)放置在航空發(fā)電機重要采集點處，實時檢測多種參數(shù)的變化情況。同時，各傳感器與核心微處理器系統(tǒng)直接或間接相連，將數(shù)據(jù)傳回。本實施例采用電壓、溫度和壓力傳感器，對航空發(fā)電機的輸出電壓、進口溫度、出口溫度和注油壓力進行檢測，其中對電壓的檢測需要通過A/D模數(shù)轉換系統(tǒng)進行電壓轉換，而溫度和壓力傳感器可直接與核心微處理系統(tǒng)相連。在接收到傳感器系統(tǒng)傳回的檢測數(shù)據(jù)之后，處理系統(tǒng)通過內部程序對數(shù)據(jù)進行存儲、算法處理和比較等一系列操作，將數(shù)據(jù)通過總線存儲到附屬大容量存儲系統(tǒng)中，并通過內部設定算法對航空發(fā)電機壽命進行預測，并與設定閾值進行比較，將檢測和預測結果由輸出設備即顯示與報警系統(tǒng)輸出，對異常狀態(tài)進行報警。對于航空發(fā)電機壽命的檢測，由反映其壽命的主要參數(shù)注油壓力和其他參數(shù)的變化情況來判斷，大致分為兩種狀態(tài)狀態(tài)一傳感器系統(tǒng)檢測到的發(fā)電機輸出電壓處于正常電壓范圍，進口溫度和出口溫度滿足技術要求，注油壓力大小合理，由檢測結果可以得出各項技術指標均處在于額定范圍之內，此時航空發(fā)電機處于正常工作狀態(tài)，航空發(fā)電機使用壽命可以滿足飛行要求，飛機處于安全飛行狀態(tài)。狀態(tài)二各主要參數(shù)的檢測結果異常，注油壓力值低于設定的安全閾值，此時航空發(fā)電機工作異常，飛機供電不足，且由注油壓力的變化趨勢預測出航空發(fā)電機已達到最大使用壽命限度，不能保證飛機的飛行任務，飛機處于危險狀態(tài)，壽命檢測儀發(fā)出報警，提醒飛行員及時處置并返航維修處理。
權利要求
1.便攜式航空發(fā)電機壽命檢測儀，包括核心微處理器系統(tǒng)及與核心微處理器系統(tǒng)連接的傳感器系統(tǒng)、A/D模數(shù)轉換系統(tǒng)、大容量儲存系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、顯示與報警系統(tǒng)；供電系統(tǒng)與核心微處理器系統(tǒng)直接相連，傳感器系統(tǒng)中部分數(shù)字式傳感器與核心微處理器系統(tǒng)直接相連，其他模擬式傳感器通過A/D模數(shù)轉換系統(tǒng)與核心微處理器系統(tǒng)間接連接，大容量儲存系統(tǒng)作為便攜式航空發(fā)電機壽命檢測儀主要存儲介質僅與核心微處理器系統(tǒng)相連，，顯示與報警系統(tǒng)作為重要的輸出設備實現(xiàn)與核心微處理器系統(tǒng)的單向連接。
2.如權利要求1所述的便攜式航空發(fā)電機壽命檢測儀，其特征在于所述的傳感器系統(tǒng)包括壓力傳感器、溫度傳感器和電壓傳感器。
全文摘要
便攜式航空發(fā)電機壽命檢測儀，包括核心微處理器系統(tǒng)及與核心微處理器系統(tǒng)連接的傳感器系統(tǒng)、A/D模數(shù)轉換系統(tǒng)、大容量儲存系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、顯示與報警系統(tǒng)。供電系統(tǒng)與核心微處理器系統(tǒng)直接相連；傳感器系統(tǒng)中部分數(shù)字式傳感器與核心微處理器系統(tǒng)直接相連，其他模擬式傳感器通過A/D模數(shù)轉換系統(tǒng)與核心微處理器系統(tǒng)間接連接；大容量儲存系統(tǒng)作為便攜式航空發(fā)電機壽命檢測儀主要存儲介質僅與核心微處理器系統(tǒng)相連；顯示與報警系統(tǒng)作為重要的輸出設備實現(xiàn)與核心微處理器系統(tǒng)的單向連接，即實時顯示或報警壽命檢測結果。本發(fā)明的有益效果在于可以方便快捷的監(jiān)測航空發(fā)電機實時運行狀態(tài)，并對其壽命趨勢做出預測，以便及時采取有效的處置措施。
文檔編號G01R31/34GK102226833SQ20111008859
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月10日 優(yōu)先權日2011年4月10日
發(fā)明者崔健國 申請人:沈陽航空航天大學