燃油油泵性能试验系统、方法和主系统与流程

本发明涉及燃油油泵技术领域，尤其是涉及燃油油泵性能试验系统、方法和主系统。

背景技术：

目前，我国航空航天的发展取得了令人瞩目的成绩，为了提高飞机和其他装备的性能，使发动机发挥其最大的效率并保证其安全正常地工作，就必须提供一系列的保障，其中最基本的就是各种中频低压燃油油泵，为了提高燃油供油系统的高空性能和克服燃油流动的阻力，中频低压燃油油泵是不可缺少的一种附件，中频低压燃油油泵使发动机得到充分的润滑和冷却，防止螺旋桨和机翼前缘结冰，保证仪表的工作精度等。目前一架普通的喷气式飞机或较完善的液压传动系统中所携带的大小中频低压燃油油泵多达十个以上，但使用到一定的时间后，经常会发生燃油油泵向外渗油、导线老化和入口燃油温度不好控制等故障现象，由于缺乏燃油油泵检测设备，使用单位不能承担燃油油泵的修理及修理后的性能检测，以及在检测时模拟飞行时的环境调整燃油入口的温度等。

针对上述燃油油泵经常会发生燃油油泵向外渗油、导线老化和入口燃油温度不好控制等故障现象，缺乏燃油油泵检测设备尚未提出有效的解决办法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供燃油油泵性能试验系统、方法和主系统，来精确调节燃油油泵的入口油温，以减少了燃油油泵向外渗油、导线老化和入口燃油温度不好控制的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种燃油油泵性能试验系统，该系统包括：油箱、电加热系统、循环水系统、循环水控制系统、阀门控制系统、阀门、温度压力流量检测仪表、被测燃油油泵、电压电流检测仪表、plc控制系统和仪表控制系统；电加热系统，用于接收plc控制系统发送的设定温度，检测油箱的当前温度，并将油箱的当前温度与设定温度进行比较，得到比较结果，并将比较结果发送给plc控制系统；循环水控制系统，用于接收plc控制系统发送的比较结果，并根据比较结果控制循环水的循环量；温度压力流量检测仪表，用于检测阀门，得到阀门参数，并将阀门参数通过仪表控制系统发送给plc控制系统，以使plc控制系统根据阀门参数生成控制指令信息；仪表控制系统，用于将控制指令信息发送给阀门控制系统，以使阀门控制系统控制阀门加大开度或减小开度。

进一步地，电加热系统包括温度传感器、控制芯片和加热装置；温度传感器，用于检测油箱的当前温度；控制芯片，用于将当前温度与设定温度进行比较，如果当前温度小于设定温度，则向加热装置发送—加大加热功率的指令信息；如果当前温度大于设定温度，则向加热装置发送—减小加热功率的指令信息；加热装置，用于根据加大加热功率的指令信息或减小加热功率的指令信息，对油箱加热。

进一步地，循环水控制系统，还用于：如果当前温度大于设定温度，接收plc控制系统加大对循环水系统循环水的循环量的控制信息；或者，如果当前温度小于设定温度，接收plc控制系统减小对循环水系统循环水的循环量的控制信息。

进一步地，阀门包括第一入口阀门、第二入口阀门和出口阀门；温度压力流量检测仪表包括第一温度压力流量检测仪表和第二温度压力流量检测仪表；第一温度压力流量检测仪表，用于检测第一入口阀门的第一参数和第二入口阀门的第二参数，并将第一参数和第二参数通过仪表控制系统发送给plc控制系统，以使plc控制系统根据第一参数和第二参数分别生成第一控制指令信息和第二控制指令信息；第二温度压力流量检测仪表，用于检测出口阀门的第三参数，并将第三参数通过仪表控制系统发送给plc控制系统，以使plc控制系统根据第三参数生成第三控制指令信息。

进一步地，阀门控制系统包括第一阀门控制系统、第二阀门控制系统和第三阀门控制系统；第一阀门控制系统，用于接收第一控制指令信息，控制第一入口阀门加大开度或减小开度；第二阀门控制系统，用于接收第二控制指令信息，控制第二入口阀门加大开度或减小开度；第三阀门控制系统，用于接收第三控制指令信息，控制出口阀门加大开度或减小开度。

进一步地，该系统还包括与被测燃油油泵连接的外设电源；外设电源，用于在油箱的当前温度恒定在设定温度时，给被测燃油油泵供电；其中，外设电源为交流电源。

进一步地，阀门参数包括被测燃油油泵的流量、压力和温度。

第二方面，本发明实施例提供了一种燃油油泵性能试验方法，该方法包括：接收plc控制系统发送的设定温度，检测油箱的当前温度，并将油箱的当前温度与设定温度进行比较，得到比较结果，；根据比较结果控制循环水的循环量；检测阀门，得到阀门参数；根据阀门参数生成控制指令信息；根据控制指令信息控制阀门加大开度或减小开度。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，该方法还包括：在油箱的当前温度恒定在设定温度时，给被测燃油油泵供电；其中，外设电源为交流电源。

第三方面，本发明实施例提供了一种燃油油泵性能控制主系统，该主系统包括上述的燃油油泵性能试验系统，还包括试验操作站和以太网交换机；plc控制系统分别与以太网交换机与试验操作站通讯连接。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种燃油油泵性能试验系统、方法和主系统，通过plc控制系统发送的设定温度，检测油箱的当前温度，并将油箱的当前温度与设定温度进行比较，得到比较结果，并将比较结果发送给plc控制系统；循环水控制系统，循环水控制系统接收plc控制系统发送的比较结果，并根据比较结果控制循环水的循环量；温度压力流量检测仪表通过检测阀门参数，并将阀门参数通过仪表控制系统发送给plc控制系统，以使plc控制系统根据阀门参数生成控制指令信息；仪表控制系统将控制指令信息发送给阀门控制系统，以使阀门控制系统控制阀门加大开度或减小开度。该方式中，可以精确调节燃油油泵的入口油温，以减少了燃油油泵向外渗油、导线老化和入口燃油温度不好控制的故障现象。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的燃油油泵性能试验系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一燃油油泵性能试验系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的燃油油泵性能试验主系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的燃油油泵性能试验方法的流程图。

图标：

1-油箱；2-循环水系统；3-第二入口阀门；4-第一入口阀门；5-第一温度压力流量检测仪表；6-被测燃油油泵；7-第二温度压力流量检测仪表；8-出口阀门；9-电加热系统；10-循环水控制系统；11-第二阀门控制系统；12-第一阀门控制系统；13-电压电流检测仪表；14-第三阀门控制系统；15-plc控制系统；16-仪表控制系统；17-modbus模块；18-cpu模块；19-i/o模块；20-以太网交换机；21-试验操作站；30-阀门；31-温度压力流量检测仪表；32-阀门控制系统；33-温度传感器；34-控制芯片；35-加热装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，缺乏燃油油泵检测设备，使用单位不能承担燃油油泵的修理、修理后的性能检测，以及在检测时模拟飞行时的环境调整燃油入口的温度。而导致飞机燃油油泵向外渗油、导线老化和入口燃油温度不好控制等现象。基于此，本发明实施例提供的一种燃油油泵性能试验系统、方法和主系统，可以精确调节燃油油泵的入口油温。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种燃油油泵性能试验系统进行详细介绍。

图1为本发明实施例提供的燃油油泵性能试验系统的结构示意图。

参见图1，该系统包括油箱1、电加热系统9、循环水系统2、循环水控制系统10、阀门控制系统32、阀门30、温度压力流量检测仪表31、被测燃油油泵6、电压电流检测仪表13、plc控制系统15和仪表控制系统16；

plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)控制系统15分别与油箱1、循环水控制系统10和仪表控制系统16通讯连接；仪表控制系统16分别与电压电流检测仪表13、温度压力流量检测仪表31、阀门控制系统32和plc控制系统15通讯连接；其中，油箱1、循环水系统2、阀门30、温度压力流量检测仪表31、被测燃油油泵6之间通过多条管道连接；油箱1与电加热系统9通讯连接；循环水系统2与循环水控制系统10通讯连接；阀门控制系统32与阀门30通讯连接；

具体实施时，电加热系统9，用于接收plc控制系统15发送的设定温度，检测油箱1的当前温度，并将油箱1的当前温度与设定温度进行比较，得到比较结果，并将比较结果发送给plc控制系统15；循环水控制系统10，用于接收plc控制系统15发送的比较结果，并根据比较结果控制循环水的循环量；温度压力流量检测仪表31，用于检测阀门，得到参数，并将阀门参数通过仪表控制系统16发送给plc控制系统15，以使plc控制系统15根据阀门参数生成控制指令信息；仪表控制系统16，用于将控制指令信息发送给阀门控制系统32，以使阀门控制系统32控制阀门30加大开度或减小开度。

本发明实施例提供的一种燃油油泵性能试验系统，通过plc控制系统发送的设定温度，检测油箱的当前温度，并将油箱的当前温度与设定温度进行比较，得到比较结果，并将比较结果发送给plc控制系统；循环水控制系统，循环水控制系统接收plc控制系统发送的比较结果，并根据比较结果控制循环水的循环量；温度压力流量检测仪表通过检测阀门参数，并将阀门参数通过仪表控制系统发送给plc控制系统，以使plc控制系统根据阀门参数生成控制指令信息；仪表控制系统将控制指令信息发送给阀门控制系统，以使阀门控制系统控制阀门加大开度或减小开度。该方式中，可以精确调节燃油油泵的入口油温，以减少了燃油油泵向外渗油、导线老化和入口燃油温度不好控制的故障现象。

在实际应用时，上述的管道可以是不锈钢管道；燃油油泵可以是喷气式飞机或者是较完善的液压传动系统；上述阀门的数量也可根据实际情况而设定，而阀门控制系统根据阀门的数量而一一对应；温度压力流量检测仪表也可以人为设定数量，根据具体情况设定温度压力流量检测仪表需要检测的位置。

具体地，图2为本发明实施例提供的另一燃油油泵性能试验系统的结构示意图。

参见图2所示的结构示意图中，电加热系统9包括温度传感器20、控制芯片21和加热装置22；温度传感器20，用于检测油箱1的当前温度；控制芯片21，用于将当前温度与设定温度进行比较，如果当前温度小于设定温度，则向加热装置发送—加大加热功率的指令信息；如果当前温度大于设定温度，则向加热装置发送—减小加热功率的指令信息；加热装置22，用于根据加大加热功率的指令信息或减小加热功率的指令信息，对油箱加热。

具体地，控制芯片21接收到plc控制系统15给出的设定温度，这个设定温度是人为设定的，试验设定的温度在90摄氏度，实际控制温度误差范围为大于或小于2摄氏度；温度传感器20的品种繁多，按照测量方式可以分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两大类；加热装置22可以是电阻丝加热、红外加热和高频加热等，根据不同情况而选择加热装置的种类。

上述循环水控制系统10，还用于：如果当前温度大于设定温度，接收plc控制系统加大对循环水系统循环水的循环量的控制信息；或者，如果当前温度小于设定温度，接收plc控制系统减小对循环水系统循环水的循环量的控制信息。

阀门包括第一入口阀门4、第二入口阀门3和出口阀门8；温度压力流量检测仪表包括第一温度压力流量检测仪表5和第二温度压力流量检测仪表7；第一温度压力流量检测仪表5，用于检测第一入口阀门的第一参数和第二入口阀门的第二参数，并将第一参数和第二参数通过仪表控制系统发送给plc控制系统，以使plc控制系统根据第一参数和第二参数分别生成第一控制指令信息和第二控制指令信息；第二温度压力流量检测仪表7，用于检测出口阀门的第三参数，并将第三参数通过仪表控制系统发送给plc控制系统，以使plc控制系统根据第三参数生成第三控制指令信息。

上述阀门控制系统包括第一阀门控制系统12、第二阀门控制系统11和第三阀门控制系统14；第一阀门控制系统12，用于接收第一控制指令信息，控制第一入口阀门4加大开度或减小开度；第二阀门控制系统11，用于接收第二控制指令信息，控制第二入口阀门3加大开度或减小开度；第三阀门控制系统14，用于接收第三控制指令信息，控制出口阀门8加大开度或减小开度。

具体实现时，温度压力流量检测仪表和电压电流检测仪表用来测量的参数包括被测燃油油泵的流量、被测燃油油泵的压力、被测燃油油泵的出入口温度；第一温度压力流量检测仪表5测量被测燃油油泵流量、被测燃油油泵压力、被测燃油油泵入口的温度；第二温度压力流量检测仪表7测量被测燃油油泵流量、被测燃油油泵压力、被测燃油油泵出口的温度；电压电流检测仪表用来测量被测燃油油泵的工作电流、电压和电源频率，上述测量的参数传给plc控制系统，在plc内进行信号处理、故障诊断、状态监视历史记录处理、参数存取和控制规律计算等；plc控制系统和仪表控制系统都具有pid(比例(proportion)、积分(integral)、微分(derivative))的调节功能，plc控制系统的模糊控制将数据参数控制在一定的范围，然后仪表控制系统的pid功能进行精确调节，自动调节输出控制燃油油泵的第一入口阀门、第二入口阀门和出口阀门，精确调节被测燃油油泵的入口温度、压力及流量，满足试验需要的各个工况和参数曲线。

上述燃油油泵性能试验系统还包括与被测燃油油泵连接的外设电源；外设电源，用于在油箱的当前温度恒定在设定温度时，给被测燃油油泵供电；其中，外设电源为交流电源；在油箱的温度恒定在设定温度时，一般来说给被测燃油油泵接通115v400hz的交流电。

图4为本发明实施例提供的燃油油泵性能试验方法的流程图。

步骤s402，接收plc控制系统发送的设定温度；

步骤s404，检测油箱的当前温度，并将油箱的当前温度与设定温度进行比较，得到比较结果；

步骤s406，根据比较结果控制循环水的循环量；

步骤s408，检测阀门，得到阀门参数；

步骤s410，根据阀门参数生成控制指令信息；

步骤s412，根据控制指令信息控制阀门加大开度或减小开度。

上述方法还包括：在油箱的当前温度恒定在设定温度时，给被测燃油油泵供电。

图3为本发明实施例提供的燃油油泵性能试验主系统的结构示意图。

参见图3，该主系统包括上述系统还包括试验操作站和以太网交换机；plc控制系统分别与以太网交换机与试验操作站通讯连接。

plc控制系统15包括modbus通讯模块17、cpu模块18、输入输出(i/o)模块19，modbus通讯模块17和仪表控制系统16的modbus输出端连接，cpu(centralprocessingunit，中央处理器)模块18和以太网交换机20的输入端通过以太网总线连接，以太网交换机20的输入端和试验操作站21的输出端连接，油箱1的电加热系统9的输入端、循环水系统2的循环水控制系统10的输入端和输入输出(i/o)模块19的输出端连接。

对该主系统的工作流程作简要介绍，plc控制系统15通过在试验操作站21上设定温度输出控制电加热系统9和循环水控制系统10工作，给燃油油箱1进行加热，当实际温度大于设定温度时，减小控制加热功率并加大控制循环水的循环量，当实际温度小于设定温度时，加大控制加热功率并减小控制循环水的循环量，控制过程在plc控制系统15内部进行pid的自动调节运算，使得燃油油箱1的温度在试验期间始终保持在设定的温度值，在温度恒定后给燃油油泵6接通115v400hz的交流电，plc控制系统15、仪表控制系统16的pid功能同时控制输出调节阀门控制系统11、阀门控制系统12和阀门控制系统14的输入给定，调节第一入口阀门3、第二入口阀门4和出口阀门8的开度，使被测燃油油泵6运行在不同的燃油油泵的流量、压力特性工况下，在不同的工况下，通过电压电流检测仪表13检测的燃油油泵的电压、电流、功率、频率得出燃油油泵6的性能曲线。

在燃油油泵6运行过程中，温度压力流量检测仪表5、温度压力流量检测仪表7、电压电流检测仪表9检测的相关的流量、电压、电流、功率、压力、温度等参数通过总线方式传给plc控制系统15，然后数据直接批量、实时、准确通过以太网线传送至以太网交换机20，在试验操作站21中显示并记录，并且利用实时的动态和现场数据，通过总线的方式不断的调节仪表控制系统16的输出端控制阀门控制系统11、阀门控制系统12和阀门控制系统14，从而来调节第一入口阀门3、第二入口阀门4和出口阀门8的开度，保障燃油油泵6的入口流量和压力的恒定，这种稳定且快速的响应使燃油油泵6能够快速自主的适应各种工况,不再需要工作人员通过手动设定工作参数以适应不同的工况，在故障出现或应急状态时能按给定的工作逻辑进行自动保护控制，保证燃油油泵6的工作安全，在试验完成后也能够打印用户需要的各种报表。

上述方式中，将plc控制、仪表控制和上位机操作显示技术融合在一起，实现了机、电、液的先进传动、控制和试验一体化,提高了试验系统的自动化程度,简化了工作程序,减轻了劳动强度,提高了试验的工作效率，上位机上显示的试验数据实时明确，动画演示和试验结果直观,使试验过程具有可观性和易操作性，能很好的完成对燃油油泵的平时维护和定期测试工作。

本发明实施例提供的一种燃油油泵性能试验主系统，通过plc控制系统发送的设定温度，检测油箱的当前温度，并将油箱的当前温度与设定温度进行比较，得到比较结果，并将比较结果发送给plc控制系统；循环水控制系统，循环水控制系统接收plc控制系统发送的比较结果，并根据比较结果控制循环水的循环量；温度压力流量检测仪表通过检测阀门参数，并将阀门参数通过仪表控制系统发送给plc控制系统，以使plc控制系统根据阀门参数生成控制指令信息；仪表控制系统将控制指令信息发送给阀门控制系统，以使阀门控制系统控制阀门加大开度或减小开度。该方式中，可以精确调节燃油油泵的入口油温，以减少了燃油油泵向外渗油、导线老化和入口燃油温度不好控制的故障现象。

本发明实施例提供的燃油油泵性能试验主系统，与上述实施例提供的燃油油泵性能试验系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。