一種嵌入式航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)線溫度測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于航空領(lǐng)域測(cè)溫技術(shù)，具體涉及一種嵌入式航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)線溫度測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)作為通用航空飛機(jī)的常用發(fā)動(dòng)機(jī)，其燃料燃燒釋放的熱量大約有30%轉(zhuǎn)化為有效功去驅(qū)動(dòng)螺旋槳產(chǎn)生拉力，45%的熱量隨廢氣散失到大氣中，另有25%被冷卻劑帶到大氣中。航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，氣缸內(nèi)混合氣燃燒后的溫度很高(最高溫度可達(dá)2500°C?3000°C)，與高溫燃?xì)庀嘟佑|的機(jī)件或零件，例如氣缸頭、氣門、電嘴和活塞獲得燃?xì)獾臒崃?，溫度也升得相?dāng)高。如果不對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻，氣缸溫度就會(huì)過(guò)高，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生一系列不正常的現(xiàn)象。因此，航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)主要零部件的溫度及變化情況是表征航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)是否正常的重要參數(shù)之一，也是飛行員和機(jī)務(wù)維護(hù)人員必須掌握的重要參數(shù)，精確有效地檢測(cè)航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)溫度具有十分重要的意義。
[0003]根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)可分為氣冷式和液冷式兩種，本實(shí)用新型所針對(duì)的是氣冷式航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。氣冷式航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)在組裝完成后需要進(jìn)行試車，其主要零部件的溫度測(cè)試是試車的重要環(huán)節(jié)之一。另外，當(dāng)該類型發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在通用航空飛機(jī)上后，還需要在飛機(jī)上進(jìn)行在翼運(yùn)行測(cè)試，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度測(cè)試同樣是不可或缺的重要環(huán)節(jié)。
[0004]隨著通用航空產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的需求量也逐漸增加，傳統(tǒng)的基于有線通信的航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)溫度控制方法所存在的連接線復(fù)雜且效率低、對(duì)在翼運(yùn)行測(cè)試或測(cè)試場(chǎng)地變更的適應(yīng)度低、通信數(shù)據(jù)的可靠性和精確性低等問(wèn)題越來(lái)越突出，亟待改進(jìn)。具體表現(xiàn)如下:
[0005](I)目前航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)溫度測(cè)試往往都是將發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在固定的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上，發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架置于風(fēng)洞的風(fēng)道之中，各種溫度傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)不同的測(cè)溫部位上，相關(guān)的各種測(cè)試儀表安裝在距離發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架一定距離的監(jiān)控臺(tái)上，發(fā)動(dòng)機(jī)上的各溫度傳感器與監(jiān)控臺(tái)上的各種測(cè)試儀表通過(guò)線纜連接，連接線復(fù)雜且效率低。在測(cè)試過(guò)程中，一方面由于風(fēng)洞中較強(qiáng)風(fēng)速的影響，另一方面由于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的震動(dòng)，容易引起溫度傳感器與測(cè)試儀表間的連接線纜連接不穩(wěn)固、易松動(dòng)的情況，影響測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。
[0006](2)當(dāng)在地面進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)在翼運(yùn)行測(cè)試或在機(jī)身上安裝后測(cè)試時(shí)，一方面不可能將飛機(jī)移至原有發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試臺(tái)架處(原有空間一般無(wú)法容納下飛機(jī))，另一方面也不可能將原來(lái)固定的發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試臺(tái)架移至飛機(jī)旁，因此就需要有便攜式可移動(dòng)的航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)溫度測(cè)試裝置。同時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，螺旋槳旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致測(cè)試儀表需要距離飛機(jī)一定的安全距離，若采用有線通信方式，則連線距離太長(zhǎng)，將對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的精確性造成不利影響。
[0007](3)由于通信數(shù)據(jù)連接線以及數(shù)據(jù)采集與處理方式的限制，目前航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)溫度測(cè)試監(jiān)控臺(tái)與發(fā)動(dòng)機(jī)之間一般都是一對(duì)一配置。即:一個(gè)溫度測(cè)試監(jiān)控臺(tái)只是實(shí)時(shí)對(duì)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，不能對(duì)多臺(tái)運(yùn)行中的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)同步監(jiān)控，這也是造成測(cè)試效率低的主要原因。
[0008]上述航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)溫度測(cè)試中存在的問(wèn)題主要是由于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法以及數(shù)據(jù)處理平臺(tái)與技術(shù)的落后造成的。目前隨著嵌入式計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，能夠?qū)⑵鋭?chuàng)新性地應(yīng)用到航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)溫度測(cè)試中，在有效解決現(xiàn)存問(wèn)題的同時(shí)，大大提高通用航空器制造與維護(hù)的自動(dòng)化水平。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)溫度測(cè)試裝置在設(shè)備安裝和數(shù)據(jù)采集等方面的不足，設(shè)計(jì)一種嵌入式航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)線溫度測(cè)試裝置，能夠有效解決現(xiàn)有航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)溫度測(cè)試中所存在的連接線復(fù)雜且效率低、對(duì)在翼運(yùn)行測(cè)試或測(cè)試場(chǎng)地變更的適應(yīng)度低、通信數(shù)據(jù)的可靠性和精確性低等技術(shù)問(wèn)題。
[0010]技術(shù)方案:本實(shí)用新型所述的一種嵌入式航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)線溫度測(cè)試裝置，包括
[0011]溫度傳感器節(jié)點(diǎn)，由安裝在各臺(tái)航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)上的若干個(gè)測(cè)溫點(diǎn)組成，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上的各測(cè)溫點(diǎn)所采集的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)該臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)所對(duì)應(yīng)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由器向溫度數(shù)據(jù)采集匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳送；
[0012]溫度數(shù)據(jù)采集匯聚節(jié)點(diǎn)，由若干嵌入式控制系統(tǒng)組成，每個(gè)嵌入式控制系統(tǒng)針對(duì)每臺(tái)航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)相應(yīng)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由器與航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)上的測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)通信，并對(duì)所采集的該臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)各測(cè)溫點(diǎn)溫度進(jìn)行匯總處理，匯總處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)對(duì)應(yīng)的以太網(wǎng)通信模塊發(fā)送給溫度數(shù)據(jù)處理基站，同時(shí)也通過(guò)以太網(wǎng)通信模塊接收來(lái)自溫度數(shù)據(jù)處理基站的測(cè)溫指令；
[0013]溫度數(shù)據(jù)處理基站，位于測(cè)溫現(xiàn)場(chǎng)，測(cè)溫現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有PC機(jī)，該P(yáng)C機(jī)一方面通過(guò)以太網(wǎng)與各臺(tái)航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)所對(duì)應(yīng)的嵌入式控制系統(tǒng)間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，另一方面通過(guò)Internet互聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心進(jìn)行相互通信；
[0014]遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，位于各用戶所在的遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，包括遠(yuǎn)程服務(wù)器，各用戶運(yùn)用遠(yuǎn)程服務(wù)器通過(guò)Internet互聯(lián)網(wǎng)與溫度數(shù)據(jù)處理基站間進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信，可掌握所有在測(cè)航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)，并能遠(yuǎn)程發(fā)出相關(guān)的溫度檢測(cè)指令。
[0015]進(jìn)一步的，所述溫度傳感器節(jié)點(diǎn)中的測(cè)溫點(diǎn)包括溫度數(shù)據(jù)采集單元、溫度數(shù)據(jù)處理單元、溫度數(shù)據(jù)傳輸單元和集中供電單元。
[0016]進(jìn)一步的，所述溫度數(shù)據(jù)采集單元包括溫度傳感器以及模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，溫度數(shù)據(jù)處理單元包括微處理器以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述溫度數(shù)據(jù)傳輸單元包括無(wú)線通信控制器以及串tx 口電路。
[0017]進(jìn)一步的，所述溫度傳感器采用PT100或PT1000系列芯體的熱敏溫度傳感器；所述微處理器采用8位單片機(jī)；所述無(wú)線通信控制器采用CC2530無(wú)線通信收發(fā)芯片。
[0018]進(jìn)一步的，所述嵌入式控制系統(tǒng)包括微處理器，以及與所述微處理器連接的外圍器件、無(wú)線通信單元和輸入/輸出設(shè)備。
[0019]進(jìn)一步的，所述微處理器采用基于ARM架構(gòu)的32位微處理器S3C2440，具有通用1/0、ADC、SP1、PWM等多種類型的數(shù)據(jù)接口。
[0020]進(jìn)一步的，所述外圍器件包括電源、晶振電路、復(fù)位電路、JTAG接口、FLASH程序存儲(chǔ)器、SDRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器部件。
[0021]進(jìn)一步的，所述無(wú)線通信單元由嵌入式ZigBee片上系統(tǒng)CC2530芯片和外接天線模塊組成，所述CC2530芯片通過(guò)SPI接口與所述微處理器連接。
[0022]進(jìn)一步的，所述輸入/輸出設(shè)備包括按鈕、鍵盤輸入以及聲光報(bào)警、IXD顯示。
[0023]有益效果:本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)溫度測(cè)試裝置在設(shè)備安裝和數(shù)據(jù)采集等方面的不足，設(shè)計(jì)一種嵌入式航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)線溫度測(cè)試裝置，基于嵌入式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，通過(guò)“四級(jí)節(jié)點(diǎn)、三層網(wǎng)絡(luò)”的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成模式(四級(jí)節(jié)點(diǎn)溫度傳感器節(jié)點(diǎn)”、“溫度數(shù)據(jù)采集匯聚節(jié)點(diǎn)”、“溫度數(shù)據(jù)處理基站”、“遠(yuǎn)程監(jiān)控中心”；三層網(wǎng)絡(luò):“ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)”、“以太網(wǎng)”、“Internet互聯(lián)網(wǎng)”)，能夠有效解決現(xiàn)有航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)溫度測(cè)試中所存在的連接線復(fù)雜且效率低、對(duì)在翼運(yùn)行測(cè)試或測(cè)試場(chǎng)地變更的適應(yīng)度低、通信數(shù)據(jù)的可靠性和精確性低等技術(shù)問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型溫度傳感器節(jié)點(diǎn)測(cè)溫點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本實(shí)用新型溫度數(shù)據(jù)采集匯聚節(jié)點(diǎn)嵌入式控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1所示的一種嵌入式航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)線溫度測(cè)試裝置，包括
[0028]溫度傳感器節(jié)點(diǎn)，由安裝在各臺(tái)航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)上的若干個(gè)測(cè)溫點(diǎn)組成，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上的各測(cè)溫點(diǎn)所采集的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)該臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)所對(duì)應(yīng)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由器向溫度數(shù)據(jù)采集匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳送；
[0029]溫度數(shù)據(jù)采集匯聚節(jié)點(diǎn)，由若干嵌入式控制