一种航空发动机零件表面清洁程度判定方法及系统与流程

本申请属于航空发动机维护技术领域，特别涉及一种航空发动机零件表面清洁程度判定方法及系统。

背景技术：

航空发动机零件表面的清洁程度，是一项非常重要的质量指标，直接影响发动机的性能、安全及使用寿命。

长期以来，国内研制的航空发动机，在设计、生产、装配、维护、使用过程中，对于零件表面清洁程度虽有严格的要求和控制措施，但是除了燃滑油系统，绝大多数零组件清洁程度控制仅限于目视、定性的要求，存在以下缺陷：

(1)目视、定性的零件表面清洁程度判定，误差大，受环境等因素影响大。不同工作时间段、不同工作场所等判定结果不一致；

(2)目视、定性的零件表面清洁程度判定，受操作者主观因素影响大，判定结果不客观，操作过程难以规范，执行过程和结果难以统一；

(3)采用液体(工作液或清洗液)可量化的清洁度指标进行零件表面清洁程度判定，不能反映零件真实的表面清洁程度，还与工作液自身清洁程度、流速、压力、时间等众多因素有关。

技术实现要素：

为了避免目视、定性判定航空发动机零件表面清洁程度的弊端，本发明主要解决航空发动机零件表面清洁程度量化指标的问题：通过零件表面不同大小污染物颗粒的数量或污染物总的质量来量化航空发动机零件表面的清洁程度，将定性的“清洁程度”转化为可检测的物理尺寸、数量和质量指标。

本申请第一方面提供了一种航空发动机零件表面清洁程度判定方法，包括：

获取零件表面积参数及零件表面内各对应尺寸范围的固体颗粒数量；

将所述各对应尺寸范围的固体颗粒数量换算成零件单位表面积下的各对应尺寸范围的单位固体颗粒数量；

将所述各对应尺寸范围的单位固体颗粒数量与数据库中尺寸判定表进行对比，给出零件对应尺寸范围的多个第一清洁度等级；

获取所述零件的表面污染物总质量；

将所述总质量换算成零件单位表面积下的单位质量；

将所述单位质量与数据库中质量判定表进行对比，给出零件第二清洁度等级。

优选的是，所述单位表面积为1000cm²。

优选的是，在给出零件对应尺寸范围的多个第一清洁度等级之后，进一步包括根据所述对应尺寸范围的加权值，获得第一清洁度等级均值。

优选的是，还包括将所述第一清洁度等级均值与所述第二清洁度等级换算至同一标准后，求取平均值作为所述航空发动机零件表面清洁程度等级。

优选的是，所述尺寸判定表至少包括五个等级的固体颗粒尺寸范围及每个等级下的至少十级固体颗粒数量范围。

本申请第二方面提供了一种航空发动机零件表面清洁程度判定系统，包括：

固体颗粒数量统计单元，用于获取零件表面积参数及零件表面内各对应尺寸范围的固体颗粒数量；

固体颗粒数量换算单元，用于将所述各对应尺寸范围的固体颗粒数量换算成零件单位表面积下的各对应尺寸范围的单位固体颗粒数量；

第一清洁度等级确定单元，用于将所述各对应尺寸范围的单位固体颗粒数量与数据库中尺寸判定表进行对比，给出零件对应尺寸范围的多个第一清洁度等级；

污染物质量获取单元，用于获取所述零件的表面污染物总质量；

单位污染物质量换算单元，用于将所述总质量换算成零件单位表面积下的单位质量；

第二清洁度等级确定单元，用于将所述单位质量与数据库中质量判定表进行对比，给出零件第二清洁度等级。

优选的是，所述单位表面积为1000cm²。

优选的是，还包括第一洁度等级均值计算单元，用于根据所述对应尺寸范围的加权值，获得第一清洁度等级均值。

优选的是，还包括零件总清洗等级确定单元，用于将所述第一清洁度等级均值与所述第二清洁度等级换算至同一标准后，求取平均值作为所述航空发动机零件表面清洁程度等级。

优选的是，所述尺寸判定表至少包括五个等级的固体颗粒尺寸范围及每个等级下的至少十级固体颗粒数量范围。

本发明的关键点和优点是：根据零件表面每单位表面积上残留不同大小污染物的数量或污染物的总质量能够快速评估航空发动机零件表面清洁程度。

附图说明

图1是本申请航空发动机零件表面清洁程度判定方法流程图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。

本申请为了避免目视、定性判定航空发动机零件表面清洁程度的弊端，本发明主要解决航空发动机零件表面清洁程度量化指标的问题：通过零件表面不同大小污染物颗粒的数量或污染物总的质量来量化航空发动机零件表面的清洁程度，将定性的“清洁程度”转化为可检测的物理尺寸、数量和质量指标。

本申请第一方面提供了一种航空发动机零件表面清洁程度判定方法，如图1所示，包括：

步骤s1、获取零件表面积参数及零件表面内各对应尺寸范围的固体颗粒数量；

步骤s2、将所述各对应尺寸范围的固体颗粒数量换算成零件单位表面积下的各对应尺寸范围的单位固体颗粒数量；

步骤s3、将所述各对应尺寸范围的单位固体颗粒数量与数据库中尺寸判定表进行对比，给出零件对应尺寸范围的多个第一清洁度等级；

步骤s4、获取所述零件的表面污染物总质量；

步骤s5、将所述总质量换算成零件单位表面积下的单位质量；

步骤s6、将所述单位质量与数据库中质量判定表进行对比，给出零件第二清洁度等级。

为了避免使用过程中用液体清洁度替代零件清洁度引起的误差甚至差错，本发明将零件的清洁程度和液体(工作液或清洗液)的清洁程度准确区分，例如一个实施例中，单位表面积为1000cm²，用零件每1000平方厘米表面积残留污染物不同大小颗粒的数量或质量表征零件的清洁程度，以区别于液体采用的用每100毫升液体中所含不同大小污染物颗粒的数量表证液体的清洁程度。

在一些可选实施方式中，所述尺寸判定表至少包括五个等级的固体颗粒尺寸范围及每个等级下的至少十级固体颗粒数量范围。例如下表1中，按照零件每1000cm²受控表面允许残留污染物中不同大小颗粒的数量制定航空发动机清洁度等级判定表。

表1

检测并记录零件表面残留污染物中5～15μm、15～25μm、25～50μm、50～100μm、100～200μm不同大小固体颗粒物的数量，将检查出的颗粒物数量按照颗粒大小分级换算到每1000cm²表面对应的颗粒数量。换算方式为：换算数量＝检测数量×(1000/以平方厘米计量的零件表面面积)。将换算数量与表一对比，即可确定零件的实际清洁度等级，某发动机零件污染物颗粒大小分级数量检测结果如下表2所示。

表2

按照零件每1000cm²表面允许残留污染物的质量进行航空发动机清洁度等级判定，数据库中预制的质量判定表如下表3所示。

表3

检测并记录零件表面残留污染物的质量(单位mg)，将检测到的实际值换算到对应1000cm²受控表面的污染物质量。换算方式为：换算质量＝检测质量×(1000/以平方厘米计量的零件表面面积)。将换算质量与表二对比，即可确定零件的实际清洁度等级。

示例2：某发动机零件表面积1500cm²，检测到表面污染物总质量2mg，换算到1000cm²表面积对应的污染物质量为2×(1000/1500)＝1.33。将换算结果1.33与表二对比，则该零件以称重法表示的实际清洁度等级为107级。

在一些可选实施方式中，在给出零件对应尺寸范围的多个第一清洁度等级之后，进一步包括根据所述对应尺寸范围的加权值，获得第一清洁度等级均值。

例如表2的各对应尺寸范围的加权值均为1，则第一清洁度等级均值为9.2。

在一些可选实施方式中，还包括将所述第一清洁度等级均值与所述第二清洁度等级换算至同一标准后，求取平均值作为所述航空发动机零件表面清洁程度等级。

例如将表3的等级划分在减去100后获得对应的表1的等级，则通过称重法获得的第二清洁度等级107转换为7，再与上述第一清洁度等级均值9.2取平均后即可获得最终的航空发动机零件表面清洁程度等级。

本申请第二方面提供了一种与上述方法对应的航空发动机零件表面清洁程度判定系统，包括：

固体颗粒数量统计单元，用于获取零件表面积参数及零件表面内各对应尺寸范围的固体颗粒数量；

固体颗粒数量换算单元，用于将所述各对应尺寸范围的固体颗粒数量换算成零件单位表面积下的各对应尺寸范围的单位固体颗粒数量；

第一清洁度等级确定单元，用于将所述各对应尺寸范围的单位固体颗粒数量与数据库中尺寸判定表进行对比，给出零件对应尺寸范围的多个第一清洁度等级；

污染物质量获取单元，用于获取所述零件的表面污染物总质量；

单位污染物质量换算单元，用于将所述总质量换算成零件单位表面积下的单位质量；

第二清洁度等级确定单元，用于将所述单位质量与数据库中质量判定表进行对比，给出零件第二清洁度等级。

在一些可选实施方式中，所述单位表面积为1000cm²。

在一些可选实施方式中，还包括第一洁度等级均值计算单元，用于根据所述对应尺寸范围的加权值，获得第一清洁度等级均值。

在一些可选实施方式中，还包括零件总清洗等级确定单元，用于将所述第一清洁度等级均值与所述第二清洁度等级换算至同一标准后，求取平均值作为所述航空发动机零件表面清洁程度等级。

在一些可选实施方式中，所述尺寸判定表至少包括五个等级的固体颗粒尺寸范围及每个等级下的至少十级固体颗粒数量范围。

本发明的关键点和优点是：根据零件表面每单位表面积上残留不同大小污染物的数量或污染物的总质量能够快速评估航空发动机零件表面清洁程度。

本发明中，不管是采用颗粒计数法还是称重法进行航空发动机零件表面清洁程度判定，任何一种方法都是可以量化的清洁程度指标，可准确测量。采用同一种方法判定同一零件或不同零件的清洁程度，清洁度指标可对比，标准是统一的，不受环境、人员、时间、地点等的影响。

本发明确定了航空发动机零件清洁度判定以零件表面每1000cm²表面积上残留污染物的数量或质量为判定依据，和液体清洁度有了明确的区分，填补了航空发动机零件清洁度判定量化指标的空白。零件清洁度量化判定和液体清洁度量化判定相结合，健全了航空发动机清洁度量化控制的指标体系。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。