专利名称：便携式航空发电机寿命检测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测仪，尤其涉及一种能够在航空发电机工作状态下对其进行实时检测，直接监测航空发电机主要参数变化情况，并对其寿命进行合理性评估的便携式航空发电机寿命检测仪，属于航空设备检测技术领域。
背景技术：
航空发电机作为飞机上的重要机载设备之一，对其工作状态的实时监控和使用寿命的准确预测已成为科学研究关注的重点。随着我国航空领域科学技术突飞猛进的发展，保障飞机飞行时间，提高飞行安全性能成为焦点问题之一。而对飞机发电机寿命预测的研究可以保证飞机供电系统的安全运行，从而为飞机的安全飞行提供保障。国内外已有针对发电机寿命预测的一些研究，但这些研究主要针对水轮发电机等其他类型的发电机展开，而对于航空发电机寿命预测的研究还处于起步阶段，并且没有此技术领域的相关检测产品，另外已有的研究方法比较单一，局限性很大。在对航空发电机寿命预测进行研究时，由于航空产品本身的高成本等特点，航空发电机寿命预测存在着时间、 试验数据量和多状态等难点，因此如何准确高效的对飞机发电机寿命进行检测并实现仪器化检测成为航空领域的一个急需解决且具有重要意义的研究课题。目前，国内现有的发电机检测设备一般是体积庞大的试验台，且功能单一，只能在针对发电机的研究试验中进行检测，还不能实现飞机装载运行条件下的实时检测。同时，现有的发电机检测设备一般针对车用发电机和部分民用航空发电机，且仅能够检测飞机发电机参数是否合格，并不能对飞机的寿命进行定性分析和监测。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种便携式航空发电机寿命检测仪。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是便携式航空发电机寿命检测仪，包括核心微处理器系统及与核心微处理器系统连接的传感器系统、A/D模数转换系统、大容量储存系统、供电系统、显示与报警系统。供电系统与核心微处理器系统直接相连，保证系统的正常工作；传感器系统中部分数字式传感器与核心微处理器系统直接相连，其他模拟式传感器通过A/D模数转换系统与核心微处理器系统间接连接，将采集到的所有监测信号传送给核心微处理器系统进行处理；大容量储存系统作为便携式航空发电机寿命检测仪主要存储介质仅与核心微处理器系统相连，实现双向数据储存及调用功能；显示与报警系统作为重要的输出设备实现与核心微处理器系统的单向连接，即实时显示或报警寿命检测结果。系统所包含的核心微处理器系统主要完成检测仪主体功能控制，并有效连接其他辅助系统，将传感器系统采集的数据经A/D模数转换系统读入，经内部操作后，通过I/O传送到显示与报警系统进行实时显示和寿命预测报警，协调航空发电机寿命检测仪整体工作机制。所述传感器系统主要有多种不同类别的传感器组成，它是数据采集部分的主要组成系统，完成对发电机不同部位不同参数数据的采集任务。根据航空发电机型号和类别的不同，所用传感器可以进行调整，一般所采集的参数包括电压、电流、温度和压力等。所述A/D模数转换系统主要将采集到的模拟量转换为数字量，系统采用常用A/D 转换电路，对传感系统采集的电压、电流等模拟量信号进行模数转换，以便达到核心微处理器对输入数据的要求，并结合工程实际，达到对所采数据进行预处理的目的。所述大容量储存系统为航空发电机寿命检测仪提供数据储存空间，相较于一般存储器，大容量存储系统具有无挥发性和大的存储容量等特点，并且可以将存储系统作为档案资料保存，这样就可以高效快捷的进行数据管理和应用，且完全满足工程需要。所述航空发电机寿命检测仪供电系统为其提供电力支持。飞机上的常用的正常供电系统为115V，400HZ交流系统和28V直流系统，而寿命检测仪所需的工作电压为低压直流电，通过检测仪的供电系统将电压值转换整合为航空发电机寿命检测仪的正常工作电压。 同时，在飞机供电系统出现故障不能正常工作时，启动储备蓄电池支持检测仪的工作。供电系统是保证检测仪正常工作的基础。所述显示与报警系统是航空发电机寿命检测仪的主要输出系统，将检测结果实时显示，并对危险状态进行报警。航空发电机寿命检测仪的最大用途在于对处于工作状态下的航空发电机进行寿命检测，并及时反馈检测结果，因此系统的显示输出和报警系统必不可少。本发明采用先进的液晶显示设备和发声报警装置，可以清晰的显示航空发电机的各项检测参数，并且将预测后的发电机寿命及时的反馈给飞行员，并且对可能出现的故障状态和异常情况做出报警，以便采取及时的处置措施。本发明的有益效果在于可以方便快捷的监测航空发电机实时运行状态，并对其寿命趋势做出预测，以便及时采取有效的处置措施。便携式航空发电机寿命检测仪可以作为常备机载设备装备到飞机上，并配置了大容量存储设备对检测过程的数据进行存储，方便专家知识库的建立。同时，检测仪上的传感系统能够全面采集航空发电机的多种参数，并通过内部的算法支持进行深入的分析进而得到预测结果，参数及技术指标能完全满足工程及测试要求。
图1是本发明的工作原理框图。图2是航空发电机在线寿命检测信号连接图。图3是航空发电机离线寿命检测信号连接图。图4为传感器系统示意图。
具体实施例方式本发明工作原理如图1所示，本发明包括核心微处理器系统、传感器系统、A/D模数转换系统、大容量储存系统、供电系统、显示与报警系统。由传感器系统采集多种监测参数数据，并通过传输介质发送给核心微处理器系统进行处理，采集的模拟式参数数据还需经过A/D模数转换系统进行转换，核心微处理器系统依靠供电系统提供的电源保持正常工作，通过分析传感器系统传送的实时监测参数数据，得出所监测航空发电机状态变化趋势，预测其剩余寿命，将所获取的数据存入大容量储存系统的同时，将监测参数数据及预测的剩余寿命值通过显示与报警系统实时显示，并对异常状态及航空发电机即将到寿的情况进行报警。本发明信号连接示意如图2和图3所示。图2和图3分别表示了航空发电机在线和离线寿命检测信号连接示意。其中航空发电机在线寿命检测，即航空发电机处在工作运行状态的寿命检测，此时便携式航空发电机寿命检测仪安装在飞机上，实时采集航空发电机的寿命参数数据并对其进行寿命预测，将寿命预测及分析结果实时显示在飞机座舱显示屏上，以便飞行员做出相应的操作；而航空发电机离线寿命检测是通过航空发电机寿命试验平台对其寿命进行预测，给出寿命预测及分析结果，通过打印机打印出航空发电机寿命检测报告。本发明传感器系统示意图如图4所示。根据实际工程需求确定传感器系统组成， 主要包括压力传感器、温度传感器、电压传感器等。其中通过数字传感器采集到的压力和温度信号等可直接传送给核心微处理器系统进行数据处理等操作，而电压等模拟信号需经过 A/D模数转换系统的信号转换传送给核心微处理器系统。本实施例中，航空发电机寿命检测仪系统框图如图1所示。其中检测仪在供电系统的电力提供下正常工作。而当飞机的正常供电系统处于异常状态时，检测仪供电系统中的蓄电池启动，保证航空发电机寿命检测仪的正常工作。传感器系统放置在航空发电机重要采集点处，实时检测多种参数的变化情况。同时，各传感器与核心微处理器系统直接或间接相连，将数据传回。本实施例采用电压、温度和压力传感器，对航空发电机的输出电压、进口温度、出口温度和注油压力进行检测，其中对电压的检测需要通过A/D模数转换系统进行电压转换，而温度和压力传感器可直接与核心微处理系统相连。在接收到传感器系统传回的检测数据之后，处理系统通过内部程序对数据进行存储、算法处理和比较等一系列操作，将数据通过总线存储到附属大容量存储系统中，并通过内部设定算法对航空发电机寿命进行预测，并与设定阈值进行比较，将检测和预测结果由输出设备即显示与报警系统输出，对异常状态进行报警。对于航空发电机寿命的检测，由反映其寿命的主要参数注油压力和其他参数的变化情况来判断，大致分为两种状态状态一传感器系统检测到的发电机输出电压处于正常电压范围，进口温度和出口温度满足技术要求，注油压力大小合理，由检测结果可以得出各项技术指标均处在于额定范围之内，此时航空发电机处于正常工作状态，航空发电机使用寿命可以满足飞行要求，飞机处于安全飞行状态。状态二各主要参数的检测结果异常，注油压力值低于设定的安全阈值，此时航空发电机工作异常，飞机供电不足，且由注油压力的变化趋势预测出航空发电机已达到最大使用寿命限度，不能保证飞机的飞行任务，飞机处于危险状态，寿命检测仪发出报警，提醒飞行员及时处置并返航维修处理。
权利要求
1.便携式航空发电机寿命检测仪，包括核心微处理器系统及与核心微处理器系统连接的传感器系统、A/D模数转换系统、大容量储存系统、供电系统、显示与报警系统；供电系统与核心微处理器系统直接相连，传感器系统中部分数字式传感器与核心微处理器系统直接相连，其他模拟式传感器通过A/D模数转换系统与核心微处理器系统间接连接，大容量储存系统作为便携式航空发电机寿命检测仪主要存储介质仅与核心微处理器系统相连，，显示与报警系统作为重要的输出设备实现与核心微处理器系统的单向连接。
2.如权利要求1所述的便携式航空发电机寿命检测仪，其特征在于所述的传感器系统包括压力传感器、温度传感器和电压传感器。
全文摘要
便携式航空发电机寿命检测仪，包括核心微处理器系统及与核心微处理器系统连接的传感器系统、A/D模数转换系统、大容量储存系统、供电系统、显示与报警系统。供电系统与核心微处理器系统直接相连；传感器系统中部分数字式传感器与核心微处理器系统直接相连，其他模拟式传感器通过A/D模数转换系统与核心微处理器系统间接连接；大容量储存系统作为便携式航空发电机寿命检测仪主要存储介质仅与核心微处理器系统相连；显示与报警系统作为重要的输出设备实现与核心微处理器系统的单向连接，即实时显示或报警寿命检测结果。本发明的有益效果在于可以方便快捷的监测航空发电机实时运行状态，并对其寿命趋势做出预测，以便及时采取有效的处置措施。
文档编号G01R31/34GK102226833SQ20111008859
公开日2011年10月26日 申请日期2011年4月10日 优先权日2011年4月10日
发明者崔健国 申请人:沈阳航空航天大学