CN101981326B - 用于封闭式液压***的自动空气放泄阀 - Google Patents
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Abstract
通过使用LED照射放泄阀的增压室实现一种自动放泄阀和一种为飞机液压***排气的方法,该LED的方位设置成当增压室中存在空气时其照射光电晶体管。在光电晶体管的输出上使用比较器电路,使得预设的电压输出对应于在增压室中探测到的空气。使用积分器电路和与第一比较器电路串联的第二比较器,以确定何时满足在增压室中持续探测到空气的预设时间段。此后可以使用空气放泄电磁线圈,以根据飞机计算机逻辑***的信号排出空气。
Description
相关案例的交叉引用
本申请要求于2008年3月31日提交的美国临时申请No.61/040,733的权益;该申请的公开通过参考明确地合并在本文中。
技术领域
本发明总体而言涉及一种空气放泄阀,并且特别地涉及一种电子设备,基于阀增压室(plenum chamber)的照射以及在预设时间段内感应到的光电晶体管的状态,该电子设备促动或者不促动自动放泄阀的排气电磁线圈。
背景技术
自动放泄阀的一个问题涉及***中的瞬时气泡。瞬时气泡能够通过增压室,当被感应到时,引起排气电磁线圈继电器响应被感应到的气泡而快速激活开启和关闭。这会导致无用的短暂的继电器和阀的促动,其会缩短寿命并降低可靠性。
发明内容
本发明的至少一个实施例提供一种自动放泄阀,其包括:增压室;空气探测***,其包括发光二极管(LED)和光电二极管,该LED构造成当在增压室中探测到空气时照射光电二极管;第一比较器电路,其接收光电二极管的输出电压,当光电二极管的输出电压对应于表示在增压室中探测到空气的电压时,第一比较器电路提供大体上恒定的输出电压;与第一比较器电路串联的积分器电路,该积分器电路提供输出电压至第二比较器电路,第二比较器电路接收积分器电路的输出;排气电磁线圈,当积分器电路的输出电压满足第二比较器电路的预设临界电压时,其能够被促动以从阀中放泄气体。
本发明的至少一个实施例提供一种自动放泄阀,其包括:增压室;传感器,其用于确定在增压室中是否存在空气;第一模拟比较器电路,其接收传感器的输出电压,当传感器的输出电压对应于表示在增压室中探测到空气的电压时,第一比较器电路提供大体上恒定的输出电压;与第一比较器电路串联的模拟积分器电路,该积分器电路提供输出电压至第二模拟比较器电路,第二比较器电路接收积分器电路的输出;排气电磁线圈,当积分器电路的输出电压满足第二比较器电路的预设临界电压时,其能够被促动以从阀中放泄气体。
本发明的至少一个实施例提供一种为飞机的液压***排气的方法,其包括步骤:使用LED照射放泄阀的增压室,该LED的方位设置成当在增压室中存在空气时其照射光电晶体管;在光电晶体管的输出上使用比较器电路,使得预设的电压输出对应于在增压室中探测到的空气;使用积分器电路和与第一比较器电路串联的第二比较器确定是否满足在增压室中持续地探测到空气的预设时间段;在达到预设时间段后促动空气放泄电磁线圈。
本发明的至少一个实施例提供为飞机的液压***排气的方法,其包括步骤:照射放泄阀的增压室;使用光电晶体管以感应被照射的增压室,并对应于存在气体的情况,提供相应的输出至第一比较器电路;使用积分器电路以提供输出至第二比较器;当第二比较器被促动时发送信号至飞机飞行电脑;按来自飞机飞行电脑的命令通过促动电磁线圈使阀排气。
附图说明
现在参考附图描述本发明实施例的进一步的细节,其中:
图1是本发明的自动放泄阀的实施例的截面图;而
图2是根据本发明的实施例所述的自动放泄阀电路的功能方框图。
具体实施方式
参考图1,其中显示了自动放泄阀10的实施例的截面图。自动放泄阀10包括位于液压蓄能器***(未示出)高点的增压室12,这使得液压***中任何残存的空气可以升高并收集在自动放泄阀增压室12中。在增压室12中有空气/油探测器***,其包括对给定频带的光敏感的光电晶体管(PT)20,以及发光二极管(LED)30,当给该LED加载电压时其发出前述频带的光。PT 20和LED 30各自在充满空气的舱室22、32中,分别在透明窗口24、34后面,该窗口与光束倾斜成合适的角度,该角度关于增压室中心线对称。透明窗口24、34将充满空气的LED和PT舱室22、32与可能包含空气或者油的增压室12分开。LED的发射轴线和PT的敏感轴线指向对方,使得LED 30通过倾斜的窗口34照射PT 20。
如果倾斜的窗口之间的物质的折射率与倾斜的窗口和PT 20和LED 30之间的空气的折射率基本相同,则LED和PT的光的传播方向没有改变。在这种情况下,LED 30(如果开启)将照射PT 20使其电阻下降,这是一种可以用相对简单的电子设备感应的情况。如果倾斜的窗口之间的物质(例如液体)的折射率高于倾斜的窗口和PT 20和LED 30之间的空气的折射率,则光的传播方向改变,使得LED 30的光不能传播到PT 20,PT 20保持高电阻。因此,该布置可以区分空气或者油占据倾斜的窗口之间的体积的情况。
现在参考图2,其中显示了自动放泄阀的电气示意图。自动放泄电路110的示意图包括光探测器50,当LED发光时,该光探测器感应PT的状态。光探测器50的输出被送至比较器电路52,该比较器电路确定在自动放泄阀10的增压室12中是否有空气。比较器电路的输出归于其两个可能状态中的一个,取决于输入电压大于还是小于预设临界电压——在这种情况下为这样的电压,其位于显示在增压室中存在空气的水平。比较器电路52的输出送至积分器电路54,积分器电路54延迟电磁线圈的促动,直到比较器电路52显示在预设时间段中增压室12中存在气体。(积分器电路对于恒定的输入电压产生稳定变化的输出电压)。积分器电路54的输出通过第二比较器56或者临界值比较器,以设定促动电磁线圈60之前必须经过的时间的长度。当积分器的输出电压54达到预设水平,第二比较器的输出从无电流跃升至全电流以促动电磁线圈60并发送″存在气体″信号至飞机界面电路。所使用的比较器和积分器电路相对简单,是完全模拟的,能够容易地用适合环境的元件实现,并且不需要软件编程。尽管如此,自动放泄阀的实现为与其他的飞机功能的紧密协同提供了高度的可靠性,并且提供了故障诊断手段。
为了保证可靠性,自动放泄电路110与飞机逻辑电路联合工作。来自第二比较器56的电压输出被送至缓冲器58。通过飞机的继电器(其在自动放泄阀继电器62和电磁阀60能够被加载电压之前必须是关闭的)中断至电磁阀60的能量。因此,飞机必须首先通过飞机逻辑电路命令排气操作。自动放泄阀的感应电路110用信号告知飞机在增压室中存在空气,使得飞机逻辑电路能够响应并基于其他参数在合适的时间排出空气。
进一步,在自动放泄阀电路110中,独立于飞机逻辑电路,仅当自动放泄电路110感应到空气存在时才能够给自动放泄阀继电器62加载电压。当没有空气存在时,电磁阀60卸载电压并关闭。因此,排气操作仅当飞机逻辑电路要求,且自动放泄阀感应到空气存在需要放泄时才发生。这将阀的控制交给飞机逻辑电路,但保证当不适合放泄的时候,飞机界面不能保持阀开启。
这种方案也提供在飞机逻辑电路中进行自动放泄阀诊断的可能性。飞机计算机可以被编程以感应自动放泄阀过久地被保持开启——这显示排气或者自动放泄感应电路有问题。飞机计算机也可以被编程以感应自动放泄阀在希望的时候未被促动,或者太长时间未被促动,提示进行维护以确定气体感应电路是否工作。
本发明相对现有***提供若干优点。本发明的***不需要单板(on-board)可编程逻辑电路,因此允许使用非定制的、普通的模拟元件。用于所公开的自动放泄阀的软件完全在飞机软件套装(其无论如何都必须存在)内,因此避免认证用于阀本身的软件的需要。相对简单的元件和简单的阀装仪器(on-valve implementation)增强了带有内装试验和可编程逻辑元件的双通道***的可靠性。此外,通过执行所需的冗余的飞机和阀排气命令实现失效安全要求。无需使用多个传感器和传感器仲裁逻辑电路就消除了不希望有的排气的可能性。内装延迟电路消除了伪排气和短暂的、麻烦的增压室中存在气体的显示。与飞机的气体感应排出交互作用允许在飞机逻辑电路中标示潜在的失效模式。
尽管此处详述了本发明的原理、实施例和操作,这不应解释为本发明限于所公开的特别的、说明性的形式。因此对本领域技术人员来说,可以对此处的实施例进行各种各样的修改而不脱离本发明的本质或者范围是显而易见的。因此,本发明的范围和内容仅由所附的权利要求的条款限定。
Claims (17)
1.一种自动放泄阀,其包括:
增压室;
空气探测***,其包括LED和光电二极管,所述LED构造成当在增压室中探测到空气时照射所述光电二极管;
第一比较器电路,其接收所述光电二极管的输出电压,当所述光电二极管的输出电压对应于表示在增压室中探测到空气的电压时,所述第一比较器电路提供大体上恒定的输出电压;
与第一比较器电路串联的积分器电路,所述积分器电路提供输出电压至第二比较器电路,所述第二比较器电路接收所述积分器电路的输出;以及
排气电磁线圈,当积分器电路的输出电压满足第二比较器电路的预设临界电压时,其能够被促动以从阀中放泄气体。
2.根据权利要求1所述的放泄阀,其特征在于,还包括缓冲器电路,其在所述第二比较器接收到显示在增压室中存在空气的所述预设临界电压时被激活。
3.根据权利要求1所述的放泄阀,其特征在于,还包括自动放泄阀继电器,其防止电磁线圈被促动,直到接收到外部源的信号。
4.根据权利要求3所述的放泄阀,其特征在于,所述外部源的信号由飞机控制逻辑电路提供。
5.根据权利要求1所述的自动放泄阀,其特征在于,所述阀使用单一的光电晶体管。
6.根据权利要求1所述的自动放泄阀,其特征在于,所述第一比较器电路是完全模拟的。
7.根据权利要求1所述的自动放泄阀,其特征在于,所述积分器电路是完全模拟的。
8.根据权利要求1所述的自动放泄阀,其特征在于,所述第二比较器电路是完全模拟的。
9.根据权利要求1所述的自动放泄阀,其特征在于,所述第二比较器电路的临界电压是可调的,以提供更大的或者更小的时间延迟,用于确定在增压室中是否存在空气。
10.一种自动放泄阀,其包括:
增压室;
传感器,其用于确定在增压室中是否存在空气,所述传感器为光电晶体管和LED,其构造成当增压室中存在空气时,所述LED照射所述光电晶体管;
第一模拟比较器电路,其接收传感器的输出电压,当传感器的输出电压对应于表示在增压室中探测到空气的电压时,所述第一比较器电路提供大体上恒定的输出电压;
与第一比较器电路串联的模拟积分器电路,所述积分器电路提供输出电压至第二模拟比较器电路,所述第二模拟比较器电路接收所述积分器电路的输出;
排气电磁线圈,当所述积分器电路的输出电压满足所述第二比较器电路的预设临界电压时,其能够被促动以从阀中放泄气体。
11.根据权利要求10所述的放泄阀,其特征在于,还包括缓冲器电路,其在第二比较器接收到显示在增压室中存在空气的预设临界电压时被激活。
12.根据权利要求10所述的放泄阀,其特征在于,还包括自动放泄阀继电器,其防止电磁线圈被促动,直到接收来自外部源的信号。
13.根据权利要求12所述的放泄阀,其特征在于,来自外部源的信号由飞机控制逻辑电路提供。
14.一种为飞机的液压***排气的方法,包括步骤:
使用LED照射放泄阀的增压室,该LED的方位设置成当在增压室中存在空气时其照射光电晶体管;
在光电晶体管的输出上使用第一比较器电路,使得预设的电压输出对应于在增压室中探测到的空气;
使用积分器电路和与第一比较器电路串联的第二比较器确定是否满足在增压室中持续地探测到空气的预设时间段;
在达到预设时间段后,促动空气放泄电磁线圈。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,还包括发送在增压室中存在空气的信号至飞机飞行电脑的步骤。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述空气放泄电磁线圈仅根据飞机飞行电脑的命令被促动。
17.一种为飞机的液压***排气的方法,其包括步骤:
照射放泄阀的增压室;
使用光电晶体管以感应被照射的增压室,并对应于存在气体的情况提供相应的输出至第一比较器电路;
使用积分器电路提供输出至第二比较器;
当第二比较器被促动时,发送信号至飞机飞行电脑;
根据来自飞机飞行电脑的命令通过促动电磁线圈而使所述阀排气。
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