CN102804307A - 用于检测涡轮发动机中接触器位置的电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于检测多个电接触器的单独位置的电路(10)，包括：多个模块(A、B、C)，每个模块包括具有k个分开的接触位置的接触器(A′、B′、C)，每个接触器与电阻器(RA1，RA2)串联，所述电阻器与1到k之间的整数状态值相关联，并且与相同模块中的其它状态值不相同；每个模块(A、B、C)与加权系数相关联，并且所述加权系数遵循不小于k+1的几何级数；每个电阻器的电导值等于它的状态值乘以它的模块(A、B、C)的加权系数。

Description

用于检测涡轮发动机中接触器位置的电路
技术领域
本发明涉及用于检测电接触器单独位置的电路以及该电路在涡轮发动机中推力反向器门中的应用。
背景技术
现有的涡轮发动机包括众多的计算机，每个计算机接收来自于诸如接触器的传感器的信息，并且对该信息进行解译，以便确定将要执行的动作。
例如，推力反向器被广泛地用于使飞机慢下来或是用于协助制动***以缩短飞机停止所必须的距离。
在已知的方式中，推力反向器包括多个可伸缩的门，所述可伸缩的门在制动的过程中得以展开，而在飞行的其它阶段得以闭合。每个门可装配有至少三个接触器，这三个接触器处于开启或关闭二种状态，一个接触器旨在发送门的打开位置的信息，另外一个接触器旨在发送门的闭合位置的信息而最后一个接触器旨在提供关于门的闭锁的信息。另外，因为安全的因素，必须为每个接触器提供余度以保持向所述计算机传输信息的可靠性。
因此，可以理解为，增加的接触器的个数越多，所增加的与计算机接口连接的输入端和输出端的个数就越多，对计算机所产生的负载就更大，并且在计算机与设置于所述推力反向器门位置的接触器之间产生大量的连接线。
为了克服该问题，在专利申请EP0638913A1中，申明人已经提出了一种电路设计，该电路设计包括并联并且与电阻器相关的具有两个接触位置的接触器，以便减少输入端和输出端的数量。
然面，所提出的解决方案具有众多的缺点。实际上，在第一种情况下，接触器的缺点有可能导致对于其它接触器位置的不正确的读取。在第二种情况下，有可能在无法明确地指明他们的单独位置的情况下知道开启和闭合的接触器的个数。
发明内容
特别地，本发明旨在提供一种简单、有效并且经济的解决这些问题中的至少某些问题的解决方案。
为此目的，本发明提出了一种用于检测多个电接触器的单独位置的电路，其特征在于：所述电路包括：
-以并联或串联方式连接的多个模块，每个模块包括具有k个不同的接触位置的接触器，每个接触器与电阻器串联，所述电阻器与1到k之间的整数状态值相关联，其中相同模块中的状态值是不同的对(两两不同)；
-每个模块与加权系数相关联，并且这些加权系数遵循大于或等于k+1因数的几何级数；并且，其中
-每个电阻器的电导值(或各自的欧姆电阻值)等于它的状态值乘以它的模块的加权系数。
本发明所述电路与计算机的接口连接仅要求减少数量的导线，这是由于当所述模块以并联方式得以连接时，关于接触器的单独接触位置的信息是通过测量所述电路的总电导值得以获得，而当所述模块以串联方式得以安装时，关于接触器的单独接触位置的信息是通过测量总欧姆电阻值得以获得。因此，连接电路与计算机的导线的数量独立于在电路中串联或并联的接触器的数量。
根据本发明，通过所述状态值与所述模块的加权系数相乘的方式确定的所述电导值(或各自的电阻值)使得对于每个接触器的给定接触位置而言，电路的总电导值(或各自的总电阻值)是唯一的。实际上，所获得的总电导值(或各自的总电阻值)对应于具有至少等于k+1值基数中该值的分解，这使得它是唯一的。
因此，通过对电路的电导值(或各自的欧姆电阻值)的简单的测量，所述电导值(或各自的欧姆电阻值)的唯一性使得确定每个接触器单独接触位置成为可能。
当所述模块以并联的方式连接时，并且假如存在有至少有一个接触器故障时，后者将处于断开位置。这一断开位置相当于给接触器分配的状态值为0，而其不会被包含在电路的总电导中。所述电路的总电导的测量示出了总的电导值，所述总电导值不同于当所述接触器处于接触位置(也就是与电阻器相连接)时所获得的电导值。
因此，相对于串连连接而言，模块的并联具有能够检测一个或多个接触器的故障并且能够准确地知道哪一个或哪几个接触器出现故障的优点。检测电路的可靠性得以大幅地提高，而维修操作也得以简化，这是由于其使得查明在电路中发生故障的接触器的位置成为可能。另外，一个或多个接触器的故障无法阻止处于操作正常状态下的接触器的单独接触位置被确定。
因此，本发明使得在获得相同数量的信息的情况下可以减少计算机所必需的输入端的数量。导线数量的减少可以减少相对应的导线***的质量，从而导致了成本的减低。
另外，呈模块形式的电路的设计能够在不明显地对所述电路加以改动的情况下随后增加补充的接触器，这是由于连接到计算机的导线的数量保持不变。
有益地，所述模块以并联的方式连接，而模块组合以串联的方式与附加电阻器相连接以形成分压器电桥，所述分压器电桥能够使得每个电阻器的温度偏差的影响得以减小。
在该构造中，供电电压得以应用于整个电路上，并且其中一个模块终端的电压得以测量。
本发明还涉及用于检测涡轮喷气发动机的推力反向器门的单独位置的装置，所述装置包括如上文中所述的电路，在该电路中，接触器的位置与推力反向器门的位置相关联。
在这一情况中，k可等于2，而接触器的每个接触位置可供选择以提供关于所述推力反向器门开启或闭合程度的信息。
在本发明的特别的实施方式中，所述装置每个门包括至少三个接触器，其中的两个接触器用于确定所述门闭合的程度，而另外的一个接触器则用于确定所述门开启的程度。
根据本发明另外一个技述特征，所述模块的电阻器得以安装于与所述推力反向器的接触器相分离的壳体中，并且与计算机相连接，这可以保持所述壳体与布置于推力反向器中接触器之间的线路图与现有技术中的线路图相同。另外，由于电阻器被安装于相同的壳体中，所述电阻器所经受的温度相同。
本发明也涉及涡轮发动机，诸如飞机的涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机，其特征在于：所述涡轮发动机包括如上文中所述的检测电路或装置。
在通过参考附图的非限制性实施例方式所提供的下面说明中，将得以更容易地理解本发明，而本发明附加的细节、优点以及特征也将显而易见。
附图说明
图1示出了本发明所述的检测电路，在该电路中，模块以并联的方式得以安装；
图2示出了图1的电路的替代电路；
图3示出了本发明所述的电路的电阻器在壳体中的集成化；
图4示出了本发明所述的电路，在该电路中，模块以串联的方式得以安装。
具体实施方式
首先，参考图1，其示出了本发明所述的检测电路10，所述检测电路10包括并联安装的三个模块A、B、C，每个模块包括能够建立两个接触位置的接触器A’、B’、C’，每个接触器与电阻器串联。因此，模块A的接触器A′与两个电阻器RA1、RA2连接(下标表示模块和电阻器的号码)，模块B的接触器B′与两个电阻器RB1、RB2连接；而模块C的接触器C′与两个电阻器RC1、RC2连接。在每个模块中，每个电阻器与状态值相关联，与该模块中的其它电阻器的状态值不同。这些状态值是正的，并且在1和该模块的电阻器的个数之间。在图1所示出的情况中，电阻器RA1、RB1、RC1与状态值1相关联，而电阻器RA2、RB2、RC2则与状态值2相关联。
每个模块与一个加权系数相关联，这些加权系数遵循因数3的几何级数。因此，模块A与加权系数30相关联，模块B与加权系数31相关联，模块C与加权系数32相关联。
电阻器的电导值通过它的状态值乘以它的模块的加权系数而得以计算出来。
如下所述表格总结了所述三个模块中每个接触器的不同的可能状态，以及作为应用于该模块上的加权系数函数的它们的电导值。
Figure BPA00001596602100041
应该注意的是：该表格也包括接触器的状态为0的情况，该情况对应于断开电路，其是在所述接触器发生故障的情况下。在这一情况下，这样的模块的电导值为0。
在图1所示出的电路的情况中，其示出了所述模块A的接触器处于状态2，所述模块B的接触器处于与断开状态相对于的状态0，而模块C的接触器处于位置1。明显地，该电路的总电导等于2+0+9，也就是11。
该电导值为唯一的，并且仅仅对应于模块A的接触器1的状态2、模块B的状态0以及模块C的状态1的结合。
因此，通过在电路的终端位置对总电导值的简单测定，可以推导出接触器的位置，并且也可以得知是否有接触器处于断开位置，哪个接触器处于与故障状态相对应的断开位置。
下表考虑了对于三个模块A、B和C的状态的不同可能的结合来说，所述电路的总电导值的唯一性。
Figure BPA00001596602100051
Figure BPA00001596602100061
如图2所示，所有的模块相互并联，并且与附加电阻器Rs串联，从而形成分压器电路12，所述分压器电路12能够使得温度对于电压测量的影响得以减小。
供电电压Vin得以应用于整个电路。被测量的参数不再是位于模块终端的电导值，而是位于相同模块终端的电压Vout。然而，由于就电导值而言，不同电压值不会在整个电压值的范围内有规律地分配，有必要建立电压读数Vout和电路的总电导值之间的对应表格。
当上述实施方式得以应用于在现代飞机中使用的推力反向器中时，该实施方式特别地有益。在这一情况中，使用具有两个接触位置(k＝2)的接触器。电阻器安装在与所述接触器A、B、C分隔开的壳体14中，使得所有的电阻器所经受的温度相同，从而使得对温度对于电压测量的影响得以限制(图3)。
这样的推力反向器装置可包括多个门，每个门与多个具有两个位置的接触器相关联。在一个特别的构造中，每个门与至少3个接触器相关联，而其中的两个接触器用于确定门关闭的程度，而第三个接触器则用于确定门开启的程度。前两个接触器中的任何一个都包括两个使得“门完全地开启”或“门没有完全开启”位置信息。而第三个接触器包括两个接触位置使得“门完全地开启”或“门没有完全开启”信息得以获得。
因此，该信息的结合可以确定地判断推力反向器的给定门的开启或闭合状态。
本发明所述的装置可集成在所有的现有的具有推力反向器、格栅或闸门的涡轮发动机中，例如，这是由于它在所述壳体与推力反向器之间使用了现有技术中的导体，并且仅有所述壳体与计算机之间的导体的个数减少了。
图4示出了本发明所述的电路16，在所述电路16中所述模块以串联方式得以排列。这种类型的电路的操作与模块以并联方式排列的电路的操作相同，而根据图1所使用的原理也有效，当相关的欧姆电阻器串联时，所增加的是电阻器。然而，应该意识到的是在所述模块串联装配的情况下，一旦接触器故障(它的状态等于0)，该电路的阻抗无限大，并且无法判断哪个接触器出现故障也无法判断是否有多个接触器出现故障。
参考说明书图得以描述的发明要简单地概括为N个模块，每个模块包括能够建立k个不同的接触位置的接触器。应该注意到的是，每个模块中接触位置k的数量可以相互各不相同。例如，有可能的是：模块包括具有k1个不同的接触位置的接触器以及k1个电阻器，其状态值在1到k1之间，而另一个模块包括具有k2个不同的接触位置的接触器以及k2个电阻器，其状态值在1到k2之间，其中，k2＞k1。在这一情况中，每个模块的每个电导值(或各自的欧姆电阻值)通过使用大于或等于k2+1因数的几何级数而得以确定，以确保所述电路的总电导值(或各自的欧姆电阻值)的唯一性。

Claims (7)

1.用于检测多个电接触器的单独位置的电路(10)，其特征在于：所述电路包括：
-以并联或串联方式连接的多个模块(A，、B、C)，每个模块包括具有k个不同接触位置的接触器(A′、B′、C′)，每个接触器与电阻器(RA1、RA2、RB1、RB2、RC1、RC2)串联连接，所述电阻器与1到k之间的整数状态值相关联，其中相同模块中的状态值是不同的对；
-每个模块(A、B、C)与加权系数相关联，并且这些加权系数遵循大于或等于k+1因数的几何级数；并且，其中
-每个电阻器的电导值(或各自的欧姆电阻值)等于它的状态值乘以它的模块(A、B、C)的加权系数。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于：所述模块(A、B、C)以并联的方式连接，而模块组合以串联方式与附加电阻器(Rs)相连接以形成分压器电桥(12)。
3.用于检测涡轮喷气发动机的推力反向器门的单独位置的装置，其特征在于：所述装置包括如权利要求1或2所述的电路(10)，其中接触器的位置与推力反向器门的位置相关联。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：k等于2，选择接触器(A′、B′、C′)的每个接触位置以提供关于推力反向器门开启或闭合程度的信息。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：所述装置的每个门包括至少三个接触器，其中的两个接触器用于确定所述门闭合的程度，而另外的一个接触器则用于确定所述门开启的程度。
6.如权利要求3至5中任一权利要求所述装置，其特征在于：所述模块(A、B、C)的电阻器(RA1、RA2、RB1、RB2、RC1、RC2)得以安装于与所述推力反向器的接触器(A′、B′、C′))相分离的壳体(14)中，并且与计算机相连接。
7.一种涡轮发动机，诸如飞机的涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机，其特征在于：所述涡轮发动机包括如权利要求1或2所述的检测电路(10)或如权利要求3至6中任一权利要求所述的装置。
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