用于航空用氧气浓缩器高湿引气试验的地面试验系统的制作方法

本发明一般涉及航天产品地面试验，具体涉及一种用于航空用氧气浓缩器高湿引气试验的地面试验系统。

背景技术：

1、在航天技术快速发展的过程中，随着飞机飞行高度的增加，空气中的氧气含量不断下降，稀薄的氧气不能满足机载人员的用氧需求。氧气浓缩器是针对战机特殊用氧模式研制的专用制氧设备，是战机维生系统组成中非常关键的一环。该产品应用变压吸附原理，利用吸附剂在较高压力下吸附空气，分离氮气和氧气；在较低的压力下完成吸附剂再生，保证吸附剂可重复使用。然而空气中除了氮气和氧气，也包含了一定的水蒸气。当未过滤完全的水蒸气进入氧气浓缩器设备内被吸附剂吸附后，无法通过普通手段释放，致使吸附剂无法完全再生。

2、目前，为了提高氧气浓缩器的制氧能力，有效检验氧气浓缩器在高湿气流等复杂与极端环境下的性能和可靠性，如何研制用于航空用氧气浓缩器高湿引气试验的地面试验系统，是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种用于航空用氧气浓缩器高湿引气试验的地面试验系统，能够精准地为氧气浓缩器产品提供不同压力、温度和湿度的引气，便于有效地完成氧气浓缩器产品地面性能的验证。

2、第一方面，本发明提供了一种用于航空用氧气浓缩器高湿引气试验的地面试验系统，该系统包括：

3、气源装置、参数监测装置、压力调节装置、湿度调节装置、温度调节装置、除水装置和计算机控制装置；所述计算机控制装置分别与所述气源装置、参数监测装置、压力调节装置、湿度调节装置、温度调节装置、除水装置电连接；

4、所述气源装置用于为所述地面试验系统提供压缩空气；所述参数监测装置用于对引气的流量、温度、湿度、压力参数进行监测并发送至所述计算机控制装置；所述压力调节装置用于对引气压力进行调节；所述湿度调节装置用于对引气湿度进行调节；所述温度调节装置用于对引气温度进行调节；所述除水装置用于分离管路中冷凝析出的液态水；

5、所述计算机控制装置用于接收所述参数监测装置监测的引气的流量、温度、湿度、压力参数，生成阀体调节指令并发送至所述压力调节装置，以及生成湿度调节指令并发送至所述湿度调节装置，并控制所述温度调节装置中加热功率以对引气温度进行调节，控制所述除水装置分离管路中冷凝析出的液态水。

6、在其中一个实施例中，所述气源装置包括：空气压缩机、冷冻式干燥机、吸附式干燥机和储气罐；所述空气压缩机的出气管路与所述冷冻式干燥机的进气管路连接；所述冷冻式干燥机的出气管路与吸附式干燥机的进气管路连接；所述吸附式干燥机的出气管路与所述储水罐的进气管路连接；

7、所述空气压缩机用于产生额定压力和额定流量的压缩空气；所述冷冻式干燥机用于降低所述压缩空气的温度并析出水分和油分；所述吸附式干燥机用于对通过所述冷冻式干燥机过滤后的压缩空气再次吸附，以析出残余水分；所述储气罐用于稳定气源压力，以消除前序设备间歇工作造成的气源压力波动。

8、在其中一个实施例中，所述参数监测装置包括：所述气源参数监测模块位于所述气源装置的后方，所述末端参数监测模块位于所述地面试验系统的末端；

9、所述气源参数监测模块用于监测所述气源装置输出的压缩空气的流量、温度和压力信息；所述末端参数监测模块用于监测提供至氧气浓缩器使用的引气的压力、温度和湿度信息。

10、在其中一个实施例中，所述压力调节装置，包括：调压阀，所述调压阀用于响应于阀体调节指令，以调节阀体开度；所述阀体调节指令用于根据所述末端参数监测模块输出的压力信息，调整所述地面试验系统中的引气压力。

11、在其中一个实施例中，所述湿度调节装置，包括：湿水罐、加热棒、水温传感器、液位传感器、补水阀、补水箱、排水阀、放气阀、止回阀、气液分离器和管路；所述管路包括补水管路；

12、所述湿水罐的侧壁安装有所述水温传感器、所述加热棒和所述液位传感器；所述湿水罐的进气口端螺接有所述止回阀；所述湿水罐的出气口后端螺接所述气液分离器；所述补水管路位于所述湿水罐的中部，所述补水管路与所述补水阀的一端连接，所述补水阀的另一端通过所述补水管路依次与所述水泵、所述补水箱的水路连接；所述湿水罐的底部螺接有所述排水阀；所述湿水罐的顶部螺接所述放气阀；

13、所述湿水罐用于储水；所述加热棒用于加热所述湿水罐中的水；所述水温传感器用于检测所述湿水罐中的液体温度；所述液位传感器用于检测所述湿水罐中的液位；所述补水阀用于当所述湿水罐液位低于正常工作液位时，开启为湿水罐进行补水；所述补水箱用于储存补水用液体；所述排水阀用于当试验完成时，开启排出所述湿水罐中的液体；所述放气阀用于当试验完成时，开启释放所述湿水罐中的高压残气；所述止回阀用于对所述湿水罐中的液体截止，以避免湿水罐中的液体倒灌入所述地面试验系统前序环节；所述气液分离器用于分离高湿引气中的液态水，避免液态水进入后续环节；所述管路用于进行引气通过、补水和排水。

14、在其中一个实施例中，所述温度调节装置，包括：电加热器，所述电加热器用于响应于温度调节指令，以调节所述电加热器功率；所述温度调节指令用于根据所述末端参数监测模块输出的温度信息，调整所述地面试验系统中的引气温度。

15、在其中一个实施例中，所述除水装置，包括：气液分离罐和排水手阀；所述气液分离罐螺接有所述排水手阀；

16、所述气液分离罐用于分离并储存因引气沿管路温度下降造成饱和蒸汽压下降而析出的液态水；

17、所述排水手阀用于排除气液分离罐中储存的液体。

18、在其中一个实施例中，所述气源装置包括：还包括：

19、过滤器，所述过滤器设置在所述冷冻式干燥机和所述吸附式干燥机之间，所述过滤器用于对通过所述冷冻式干燥机过滤后的压缩空气进行再次过滤，以将过滤后的压缩空气输送至所述吸附式干燥机。

20、在其中一个实施例中，所述系统还包括

21、三通调节阀，所述三通调节阀设置在所述湿度调节装置和所述温度调节装置之间；所述三通调节阀用于控制调节所述地面试验系统通入高湿引气或干燥引气，以使得当更改工况时对所述地面试验系统进行干燥。

22、在其中一个实施例中，所述管路还包括：

23、放气管路和电磁放气阀，所述电磁放气阀用于控制所述放气管路的导通和截止，所述放气管路用于在试验结束后释放所述管路内部的压力。

24、本技术实施例提供的用于航空用氧气浓缩器高湿引气试验的地面试验系统，通过设置气源装置、参数监测装置、压力调节装置、湿度调节装置、温度调节装置、除水装置和计算机控制装置，并且计算机控制装置分别与气源装置、参数监测装置、压力调节装置、湿度调节装置、温度调节装置、除水装置电连接，气源装置用于为地面试验系统提供压缩空气，参数监测装置用于为引气压力进行调节，湿度调节装置用于对引气湿度进行调节，温度调节装置用于对引气温度进行调节，除水装置用于分离管路中冷凝析出的液态水，计算机控制装置用于接收参数监测装置监测的引起的流量、温度、湿度、压力参数，生成阀体调节指令并发送至压力调节装置，以及生成湿度调节指令并发送至湿度调节装置，并控制温度调节装置中加热功率以对引气温度进行调节，然后控制除水装置分离管路中冷凝析出的液态水。与现有技术相比，该系统结构简单，通过计算机控制装置能够根据参数监测装置监测的引气的流量、温度、湿度和压力等参数精准地对气源装置、压力调节装置、湿度调节装置、温度调节装置、除水装置进行控制，从而为氧气浓缩器产品提供了不同压力、湿度和温度的引气，便于完成氧气浓缩器产品的地面性能验证，并且有效覆盖了氧气浓缩器产品地面试验的各种需求，同时系统具备自补水、自干燥、自排压等多种功能，可高效、可靠的完成各类氧气浓缩器产品地面试验，便于检验氧气浓缩器在高湿气流等复杂与极端环境下的性能和可靠性，适用性强。