CN107215481A - 基于飞机燃油***雷电试验的气体配比验证装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的基于飞机燃油***雷电试验的气体配比验证装置，包括立方体状的壳体，沿壳体纵向从上到下依次分为采样腔体、隔板和电火花源；沿采样腔体一周的每个侧面上均分布有泄压口b，采样腔体上表面设置有泄压口a，采样腔体的侧面还设置有充气管路和排气管路；电火花源包括通过导线连接的电源、放电电极和电容。本发明的验证装置减小了杂散电容对电火花的影响，提高了电火花能量的准确性和稳定性；通过充气管路和放气管路，使采样腔体内的可燃气体换气充分，气体分布均匀，不会发生气体泄漏；通过泄压口a和泄压口b释放压力，保证人员和试验设备的安全。
Description
技术领域
本发明属于飞机燃油***雷电试验技术领域，具体涉及一种基于飞机燃油***雷电试验的气体配比验证装置。
背景技术
雷电试验是飞机获得适航取证的重要试验。在飞机燃油***雷电试验中，一般采用氢气、氧气和氩气的可燃混合气体来模拟燃油箱内的可燃性环境，气体的配比要满足在200uJ能量的电火花下达到90％以上的点燃概率。试验标准要求利用一个200uJ能量的电火花源对气体配比的准确性进行验证，电火花基于电容充放电击穿电极间隙的原理产生。
由于电火花的点燃能量和点燃概率决定可燃气体的配比比例，如果电火花能量不准确，则会导致气体配比不准确，使燃油***雷电试验过考核或者欠考核，无法满足雷电试验标准的要求。试验研究发现，由于使用电火花的能量等级很低，所要求的充放电电容值非常小，为PF级别，而连接电容和放电电极的导线上，存在着杂散电容，也为PF级别，且杂散电容值随导线的放置方式、长短和粗细的不同变化很大。由于杂散电容无法消除，杂散电容值过大会影响电火花的性能，杂散电容值的变化会影响电火花的稳定性。因此，试验中应尽量减小杂散电容值，限制杂散电容的变化。此外，试验过程中可燃气体的泄露、气体分布不均匀也会对气体的配比验证产生影响。另外，由于试验所使用的气体为可燃气体，点燃后会释放较大的压力，需要考虑试验安全。
现有的飞机雷电试验标准文件RTCA/DO-160G和SAE ARP5416A等，均有对可燃气体配制方法及电火花产生方法的详细描述，但未提供气体配比验证的具体实施方法，未对验证过程出现的上述问题考虑分析，由此可能会导致气体配比的验证结果不精确。因此，有必要对飞机燃油***雷电试验的气体配比验证方法进行设计，以满足雷电试验标准的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于飞机燃油***雷电试验的气体配比验证装置，对可燃气体配比进行精确而有效的验证，满足雷电试验标准对可燃气体配比的要求。
本发明所采用的技术方案是，基于飞机燃油***雷电试验的气体配比验证装置，包括立方体状的壳体，沿壳体纵向从上到下依次分为采样腔体、隔板和电火花源；沿采样腔体一周的每个侧面上均分布有泄压口b，采样腔体上表面设置有泄压口a，采样腔体的侧面还设置有充气管路和排气管路；电火花源包括通过导线连接的电源、放电电极和电容。
本发明的特征还在于，
采样腔体的体积为30-200L。
泄压口a和每个泄压口b均呈正方形，泄压口a位于采样腔体上表面中心位置，每个泄压口b均位于采样腔体对应侧面的中心位置。
泄压口a通过合页连接与其相配合的盖板a，每个泄压口b均通过合页连接与其相配合的盖板b。
泄压口a和每个泄压口b的总表面积值不小于采样腔体体积值的1/7。
充气管路和排气管路分别位于采样腔体相对的两个侧面，且两者呈对角线分布。
位于采样腔体一侧的隔板上固接有放电电极，位于电火花源一侧的隔板上设置有电容，且电容位于放电电极的正下方位置。
隔板为绝缘材料。
本发明验证装置的有益效果是：
a)本发明验证装置通过固定并缩短放电电极和电容之间的导线，减小了杂散电容对电火花的影响，提高了电火花能量的准确性和稳定性；
b)本发明验证装置通过充气管路和放气管路，使采样腔体内的可燃气体换气充分，气体分布均匀，不会发生气体泄漏；
c)本发明验证装置可燃气体点燃后产生的压力通过泄压口a和泄压口b释放，保证人员和试验设备的安全；
d)本发明验证装置提供了一种雷电试验验证气体配比的新途径。
附图说明
图1是本发明基于飞机燃油***雷电试验的气体配比验证装置的结构示意图。
图中，1.采样腔体，2.电火花源，3.放电电极，4.电容，5.导线，6.充气管路，7.排气管路，8.泄压口a，9.泄压口b，10.合页，11.盖板a，12.盖板b，13.隔板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明基于飞机燃油***雷电试验的气体配比验证装置，如图1所示，包括立方体状的壳体，沿壳体纵向从上到下依次分为采样腔体1、隔板13和电火花源2；沿采样腔体1一周的每个侧面上均分布有泄压口b9，采样腔体1上表面设置有泄压口a8，采样腔体1的侧面还设置有充气管路6和排气管路7；电火花源2包括通过导线5连接的电源、放电电极3和电容4。
采样腔体1对试验所使用的气体进行采样并保存，采样腔体1具有防爆性能，采样腔体1优选正方体结构，采样腔体1的体积为30-200L。。
泄压口a8和每个泄压口b9均呈正方形，泄压口a8位于采样腔体1上表面中心位置，每个泄压口b9均位于采样腔体1对应侧面的中心位置。泄压口a8通过合页10连接与其相配合的盖板a11，每个泄压口b9均通过合页10连接与其相配合的盖板b12，通过盖板a11和每个盖板b12对采样腔体1密封处理，确保不会产生可燃气体的泄漏；泄压口a8和每个泄压口b9使可燃气体点燃后产生的压力安全泄放。
泄压口a8和每个泄压口b9的总表面积值不小于采样腔体1体积值的1/7，使可燃气体燃烧后产生的压力安全释放，保证人员和设备的安全。
充气管路6和排气管路7分别位于采样腔体1相对的两个侧面，且两者呈对角线分布，保证了采样腔体1内所有区域的气体和充入的可燃混合气体能充分置换，使采样腔体1内的可燃气体分布均匀。
位于采样腔体1一侧的隔板13上固接有放电电极3，位于电火花源2一侧的隔板13上设置有电容4，且电容4位于放电电极3的正下方位置。导线5应尽量短且固定牢靠，以保证杂散电容的值尽可能小且不发生变化，使放电电极3上产生的电火花能量准确且稳定；隔板13选用绝缘材料以防止对电火花的影响。
本发明验证装置的工作过程如下所示：
在充气前，需对采样腔体1密封处理，关闭每个泄压口b9和泄压口a8，保证采样腔体1不会发生气体泄露，通过充气管路6充入5倍采样腔体1体积的可燃气体，同时通过排气管路7对采样腔体1中的气体置换，保证采样腔体1中的可燃气体纯度达到98％以上；
充气完成后，对电火花源2通电，将电火花的能量调至200uJ，若电火花点燃采样腔体1内的可燃混合气体，则表明气体的配比能满足飞机燃油***雷电试验的要求；若电火花不能点燃可燃混合气体，则认为试验无效，需重新调整各种气体配比比例，直至能被200uJ能量的电火花点燃；
点燃可燃气体后，气体燃烧产生的瞬间高强气压会翻开盖板a11和盖板b12，使压力从泄压口a8和泄压口b9中安全释放，保证了试验人员和设备的安全。
本发明验证装置通过将采样腔体1和电火花源2一体设计，减小了连接放电电极3和电容4之间的导线5产生的杂散电容对电火花能量的影响，充气管路6和排气管路7的布局能使气体充分置换，泄压口和盖板保证气体点燃后产生的压力安全释放；本发明验证装置对气体配比验证的准确度高，安全性好，能满足雷电试验标准的要求，又很好的应用价值。
Claims (8)
1.基于飞机燃油***雷电试验的气体配比验证装置，其特征在于，包括立方体状的壳体，沿壳体纵向从上到下依次分为采样腔体(1)、隔板(13)和电火花源(2)；沿采样腔体(1)一周的每个侧面上均分布有泄压口b(9)，采样腔体(1)上表面设置有泄压口a(8)，所述采样腔体(1)的侧面还设置有充气管路(6)和排气管路(7)；所述电火花源(2)包括通过导线(5)连接的电源、放电电极(3)和电容(4)。
2.根据权利要求1所述的基于飞机燃油***雷电试验的气体配比验证装置，其特征在于，所述的采样腔体(1)的体积为30-200L。
3.根据权利要求1所述的基于飞机燃油***雷电试验的气体配比验证装置，其特征在于，所述的泄压口a(8)和每个泄压口b(9)均呈正方形，泄压口a(8)位于采样腔体(1)上表面中心位置，每个所述泄压口b(9)均位于采样腔体(1)对应侧面的中心位置。
4.根据权利要求1所述的基于飞机燃油***雷电试验的气体配比验证装置，其特征在于，所述的泄压口a(8)通过合页(10)连接与其相配合的盖板a(11)，每个所述泄压口b(9)均通过合页(10)连接与其相配合的盖板b(12)。
5.根据权利要求1-4任一所述的基于飞机燃油***雷电试验的气体配比验证装置，其特征在于，所述的泄压口a(8)和每个泄压口b(9)的总表面积值不小于采样腔体(1)体积值的1/7。
6.根据权利要求1所述的基于飞机燃油***雷电试验的气体配比验证装置，其特征在于，所述的充气管路(6)和排气管路(7)分别位于采样腔体(1)相对的两个侧面，且两者呈对角线分布。
7.根据权利要求1所述的基于飞机燃油***雷电试验的气体配比验证装置，其特征在于，位于所述采样腔体(1)一侧的隔板(13)上固接有放电电极(3)，位于电火花源(2)一侧的隔板(13)上设置有电容(4)，且电容(4)位于放电电极(3)的正下方位置。
8.根据权利要求1所述的基于飞机燃油***雷电试验的气体配比验证装置，其特征在于，所述的隔板(13)为绝缘材料。
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