CN204299767U - 用于航空发动机点火***的自动测试*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于航空发动机点火***的自动测试***，该自动测试***包括：供电电源，用于向点火***提供电源能量；电流测量装置，其耦接于该供电电源与该点火激励器之间以用于测量点火***的输入电流；以及点火***试验管理器，包括：通信单元，其通过串口线与该供电电源耦接以接收实际供电电压和供电频率、以及与该电流测量装置耦接以接收该输入电流；命令单元，其耦接至该通信单元，用于通过该通信单元向该供电电源发送试验参数；数据处理单元，其耦接至该通信单元，用于处理通过该通信单元接收到的测量值以获得试验数据；以及图形显示单元，其耦接至该数据处理单元以用于显示该试验数据。

Description

用于航空发动机点火***的自动测试***

技术领域

本实用新型涉及航空发动机点火***的测试领域，尤其涉及一种用于航空发动机点火***的自动测试***。

背景技术

常温条件下，航空发动机的点火***功能试验主要包括连续点火功能、周期点火功能，点火***性能试验主要包括输入电流、输出电压、火花频率、输出电流和火花能量等等。试验目的是为了验证在整个供电范围内是否满足点火***功能要求及性能指标。目前上述点火***功能性能试验过程中，试验数据的记录以及试验条件的输入(即试验过程点火***试验点的供电电压和频率)均需要人工完成。

这样做的缺点是：1)每完成一个试验点的测试，需求手动设定下一个试验点的测量参数，浪费了试验时间，增加了人力成本；2)试验员通过读取秒表形式控制点火***工作时间，无法精确到分秒不差，导致试验时间不满足试验的标准性；3)试验员在很短的点火时间内要同时记录多项试验数据(如输入电流和火花频率)，不可能做到数据的同步性；4)由于试验数据的记录依赖于试验人员的记录，而致使试验数据记录不合理、试验数据记录点少等问题，从而给点火***的性能评估、性能变化趋势分析以及设计改进带来困难。

因此，本领域需要一种能够更加全面、准确地自动测试点火***的测试***。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型旨在提供一种用于航空发动机点火***的自动测试***。

根据本实用新型的一方面，提供了一种用于航空发动机点火***的自动测试***，该航空发动机点火***包括点火激励器、点火电缆和点火电嘴，其特征在于，该自动测试***包括：

供电电源，用于向点火***提供电源能量；

电流测量装置，其耦接于该供电电源与该点火激励器之间以用于测量点火***的输入电流；以及

点火***试验管理器，包括：

通信单元，其通过串口线与该供电电源耦接以接收实际供电电压和供电频率、以及与该电流测量装置耦接以接收该输入电流；

命令单元，其耦接至该通信单元，用于通过该通信单元向该供电电源发送试验参数；

数据处理单元，其耦接至该通信单元，用于处理通过该通信单元接收到的测量值以获得试验数据；以及

图形显示单元，其耦接至该数据处理单元以用于显示该试验数据。

在一实例中，该点火***试验管理器还包括：数据存储单元，该数据存储单元耦接至该数据处理单元以用于存储该试验数据。

在一实例中，该自动测试***还包括：频率测量装置，以用于测量该点火电嘴处的火花频率，该通信单元通过串口线耦接于该频率测量装置以接收该火花频率。

在一实例中，该点火电嘴通过点火电缆与该点火激励器耦接。

在一实例中，该点火激励器耦接于点火电缆，该点火电缆通过单芯电线耦接至该点火电嘴的输入端，该自动测试***还包括：高压探测器，该高压探测器耦接至该点火电嘴的输入端以测量输出电压；以及示波器，该示波器耦接至该高压探测器以接收该输出电压，该通信单元通过串口线耦接至该示波器以接收该输出电压。

在一实例中，该点火电嘴具有电嘴输入端连接件以用于引出该点火电嘴的输入端中心电极，该单芯电线耦接该电嘴输入端连接件和该点火电缆的中心电极，其中，该高压探测器的两个探头分别耦接至该电嘴输入端连接件和该点火电嘴的外壳以测量该输出电压。

在一实例中，自动测试***还包括：电流互感器，该电流互感器耦接至该单芯电线以测量输出电流，该示波器耦接至该电流互感器以接收该输出电流并将其输入至该通信单元。

在一实例中，该电流互感器的感应套环被该单芯电线穿过以感测该输出电流。

在一实例中，该点火激励器耦接于点火电缆，该点火电缆与该点火电嘴断开，该自动测试***还包括：高压探测器，该高压探测器耦接至该点火电缆以测量输出电压；以及示波器，该示波器耦接至该高压探测器以接收该输出电压，该通信单元通过串口线耦接至该示波器以接收该输出电压。

在一实例中，该高压探测器的两个探头分别耦接至该点火电缆的外壳和中心电极以测量该输出电压。

在一实例中，该数据处理单元耦接至该命令单元，该数据处理单元还用于响应于该试验数据超出阈值触发故障信号，以及该命令单元响应于该故障信号通过该通信单元向该供电电源发送切断电源命令。

在一实例中，该试验参数包括试验点、每个试验点的供电电压和供电频率、试验点处通电时间、两试验点间的断电时间中的至少一者。

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种航空发动机点火***自动测试***。在进行点火***常规功能性能试验过程中，可自动完成相应的试验，并完成地记录整个试验过程中试验数据。相对于传统技术，其改进点在于使得试验人员从手动劳动中得到解放，通过简单设置试验参数后，试验台会自动完成整个试验过程，包括点火***供电电压和频率的控制、供电电源通断的控制、试验数据的处理、试验数据的记录、以及整个试验过程中的状态监视等。

根据本实用新型的自动测试***提高了试验效率，节省了试验时间，可以实时监测点火***工作状态，保障试验安全进行。而且可以自动保存试验条件(包括试验点、试验点处的电压和频率等信息)、试验数据(包括输入电流、火花频率、输出电流、输出电压和火花能量等信息)，为点火***的性能评估、性能变化趋势分析以及设计改进带来数据支撑。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。

图1是示出了根据本实用新型的一方面的用于航空发动机点火***的自动测试***的测试架构的框图；

图2是示出了根据本实用新型的一方面的用于航空发动机点火***的自动测试***的另一测试架构的框图；

图3是示出了根据本实用新型的一方面的用于航空发动机点火***的自动测试***的另一测试架构的框图。

为清楚起见，以下给出附图标记的简要说明：

100：自动测试***

110：点火***试验管理器

111：通信单元

112：命令单元

113：数据处理单元

114：图形显示单元

115：数据存储单元

120：供电电源

130：电流测试装置

140：频率测量装置

150：高压探测器

160：电流互感器

161：电流互感器的感应套环

170：示波器

200：点火***

210：点火激励器

220：点火电嘴

221：中心电极

222：电嘴输入端连接件

230：点火电缆

231：中心电极

240：单芯电线

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本实用新型的保护范围进行任何限制。

鉴于现有技术的上述缺陷，根据本实用新型的自动测试***设计有点火***试验管理器，在功能试验时，可以设定点火时间、点火间隔、供电电压和供电频率等信息，并自动控制点火供电电源的通断完成整个试验过程，同时记录试验过程中的输入电流和火花频率。整个试验过程可以连续完成连续点火功能试验和周期点火功能试验，且在实验过程中可实时监视输入电流，如输入电流超出阈值可切断点火供电电源，以保护点火***。

在性能试验时，点火***试验管理器可设定试验点的供电电压和频率、试验点的供电时间、试验点之间的时间间隔等信息，并自动控制点火***供电电源的通断完成整个试验过程，同时记录试验过程中的输入电流、火花频率、输出电压和输出电流等信息。点火***试验管理器可具有保护机制。在进行火花频率和输出电流性能试验过程中可实时监视输入电流，如输入电流超出阈值可切断点火供电电源，以保护点火***。在进行输出电压性能过程中可实时监视输入电流和输出电压，如输入电流和输出电压任一数值超出对应的阈值可切断点火供电电源，以保护点火***。在进行输出电流和火能量性能试验过程中可实时监视输入电流和输出电流，如输入电流和输出电流任一数值超出对应的阈值可切断点火供电电源，以保护点火***。

图1是示出了根据本实用新型的一方面的用于航空发动机点火***200的自动测试***100的测试架构的框图。该测试架构可用于点火***连续点火试验和周期点火功能试验，以及输入电流和火花频率性能试验。

如图1所示，点火***200可包括点火激励器210和点火电嘴220。正常工作中，点火电嘴220可通过点火电缆与点火激励器210耦接。

自动测试***100可包括点火***试验管理器110，后者的功能主要是设定试验参数以完成自动测试。自动测试***100还可包括供电电源120以用于为点火***200提供电源能量，其中提供电源能量的主要参数是供电电压和供电频率。供电电源120中可包括电源供电开关以控制电源的通断。

自动测试***100还可包括用于测量目标值的相应测量装置。取决于不同的测量目标值，可具有各种测量装置。如图1所示，在用于点火***连续点火试验和周期点火功能试验，以及输入电流和火花频率性能试验的架构中，自动测试***100可包括电流测量装置130和频率测量装置140。

电流测量装置130可安装在供电电源120和点火激励器210之间，用来测量点火***200的输入电流。电流测量装置130本身即可以显示电流大小。频率测量装置140可用于测量点火电嘴220处的火花频率。

点火***试验管理器110可包括通信单元111、命令单元112、数据处理单元113、图形显示单元114、以及数据处理单元115。在外部，通信单元111可通过串口线耦接至供电电源120、电流测量装置130、以及频率测量装置140。在内部，通信单元111可耦接至命令单元112和数据处理单元113。命令单元112可通过通信单元111向供电电源120发送供电通断命令。特别地，命令单元112可通过通信单元111向供电电源120发送试验参数，例如供电电压和供电频率。供电电源120可通过通信单元111实时地反馈向点火***200实际提供的供电电压和供电频率。电流测量装置130和频率测量装置140可分别向通信单元111反馈测得的输入电流、以及火花频率。

数据处理单元113可对通信单元111接收到的测量值进行处理，例如放大、滤波、去噪等等，以获得试验数据，并将该试验数据提供给图形显示单元114以供显示。数据处理单元113还可将试验数据存储在数据存储单元115中。较优地，数据处理单元113还可在试验数据超出阈值时触发故障信号。例如在试验数据超过其规定的范围时，或者在供电电压或频率超过点火***200要求的范围时，会向命令单元112发送故障信号。命令单元112响应于故障信号可向供电电源120发送切断电源命令。

如图1所示的架构可用于成点火***的连续点火和周期点火功能试验，及输入电流和火花频率性能试验。试验时，将点火激励器210、点火电缆230和点火电嘴220连接，并在供电电源120输出端与点火激励器210的电源输入端接入电流测量装置130，并把频率测量装置140放置在能够感应到点火电嘴220放电的合理位置。最后通过串口线分别将供电电源120、电流测量装置130和频率测量装置140连接到点火***试验管理器110。

在开始连续点火功能试验前，通过命令单元112设置供电电源120输出的电压和频率、以及供电电源120供电时间。在命令单元112向供电电源120发送电源‘接通’命令后，开始连续点火试验。试验过程中供电电源120会把当前实际的供电电压和频率传输给点火***试验管理器110。电流测量装置130实时采集输入电流并把数值传输给点火***试验管理器110，同样频率测量装置140实时采集火花频率并将数值传输给点火***试验管理器110。同时数据处理单元113会对供电电压、供电频率、输入电流、火花频率进行处理，处理后得到的试验数据会同时发生给数据存储单元115以保存试验数据、图形显示单元114以观看试验信息状态。数据处理过程中如果发现供电电压或频率超过其阈值，数据处理单元113则会向命令单元112发送故障信号，然后命令单元112会向供电电源120发送切断电源开关命令。

在开始周期点火功能试验、输入电流和火花频率性能试验前，通过命令单元112可设置试验点数，每个试验点的供电电压和频率，试验点处通电时间，两试验点之间的断电时间。待设置好试验参数后命令单元112向供电电源120发送‘接通’命令，开始试验。试验过程中的数据处理、存储、显示以及故障处理与连续点火试验相同。

图2是示出了根据本实用新型的一方面的用于航空发动机点火***200的自动测试***100的另一测试架构的框图。该测试架构可用于点火***输出电流和火花能量性能试验。

如图2所示，为了执行点火***输出电流和火花能量性能试验，自动测试***100还可包括高压探测器150、电流互感器160以及与这两者耦接的示波器170。高压探测器150可耦接至点火电嘴220的输入端以测量输出电压，而电流互感器160可用于测量输出电流。示波器170可接收来自电流互感器160和高压探测器150的输出电流和输出电压并能够显示该输出电流和输出电压的数值大小。同时，示波器170还可通过串口线耦接至通信单元111，从而能够将输出电流和输出电压信号通过串口线传给点火***试验管理器110。

如图2所示的架构可用于点火***输出电流和火花能量性能试验。试验时，将点火激励器210和点火电缆230连接。通过电嘴输入端连接件222将点火电嘴220的输入端中心电极221引出。用单芯电线240连接点火电缆230的中心极231和电嘴输入端连接件222，连接过程中使电嘴输入端连接件222穿过电流互感器160的套环161。高压探测器150的两个探头分别连接到电嘴输入端连接件222和点火电嘴220的外壳。

在供电电源120输出端与点火激励器210的电源输入端之间接入电流测量装置130，并把频率测量装置140放置在能够感应到点火电嘴220放电的合理位置。最后通过串口线分别把供电电源120、电流测量装置130、频率测量装置140和示波器170连接到点火***试验管理器110的通信单元111。

在开始输出电流和火花能量前，通过命令单元112可设置参数，包括试验点数，每个试验点的供电电压和频率，试验点处通电时间，两试验点之间的断电时间等。待设置好试验参数后命令单元112可向供电电源120发送‘接通’命令，开始试验。同时数据处理单元113可对供电电压、供电频率、输入电流、输出电流、输出电压和火花频率进行处理，包括根据公式计算火花能量，处理后的试验数据会同时发生给数据存储单元115以保存试验数据、图形显示单元114以观看试验信息状态。数据处理过程中如果发现供电电压或频率超过其阈值，数据处理单元113可向命令单元112发送故障信号，然后命令单元112可向供电电源120发送切断电源开关命令。

图3是示出了根据本实用新型的一方面的用于航空发动机点火***200的自动测试***100的另一测试架构的框图。该测试架构可用于点火***的输出电压性能试验。

点火电缆230在接点火电嘴(参见图1、2)与不接点火电嘴220时，输出电压相差较大。由于点火电嘴220的放电，可以释放掉相当大的输出电压。点火***的输出电压性能试验是要测量在没有点火电嘴220释放电压的情况下的输出电压。

试验时，将点火激励器210和点火电缆230连接，但是点火电缆230与点火电嘴断开。在供电电源120输出端与点火激励器210的电源输入端之间接入电流测量装置130。高压探测器150的两个探头分别连接到点火电缆230的外壳和点火电缆230的中心电极231。把高压探测器150与示波器170连接。最后通过串口线分别把供电电源120、电流测量装置130和示波器170连接到点火***试验管理器110的通信单元111。

在开始输出电压性能试验前，通过命令单元112设置点火***供电电源120的供电电压和频率、以及供电电源120供电时间。命令单元112向供电电源120发送‘接通’命令，开始连续点火试验。试验过程中供电电源120会把当前实际的供电电压和频率传输给点火***试验管理器110，高压探测器150实时采集输出电压传输给点火***试验管理器110。试验过程中的输出数据处理、存储、显示以及故障处理与连续点火试验相同。

本实用新型的自动测试***使得点火***常规功能性能试验形式由手动变为自动成为一种可能。试验过程中不仅可以实时监控点火***试验状态，而且为点火***性能评估、性能变化趋势分析以及设计改进提供更多的数据支持。同时可根据本文的架构设计出适合自己的点火***功能性能试验软件，以满足自身点火***试验的需要。文中较全面地给出了三种比较典型的示例，但是本领域的技术人员可根据具体需求设计出满足自身需求的测试架构。

本领域技术人员将领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑单元、模块、电路、和步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性具体如何实现取决于具体应用和施加于整体***的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本实用新型的保护范围应当以所附权利要求为准，而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本实用新型的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种用于航空发动机点火***的自动测试***，所述航空发动机点火***包括点火激励器、点火电缆和点火电嘴，其特征在于，所述自动测试***包括：

供电电源，用于向点火***提供电源能量；

电流测量装置，其耦接于所述供电电源与所述点火激励器之间以用于测量点火***的输入电流；以及

点火***试验管理器，包括：

通信单元，其通过串口线与所述供电电源耦接以接收实际供电电压和供电频率、以及与所述电流测量装置耦接以接收所述输入电流；

命令单元，其耦接至所述通信单元，用于通过所述通信单元向所述供电电源发送试验参数；

数据处理单元，其耦接至所述通信单元，用于处理通过所述通信单元接收到的测量值以获得试验数据；以及

图形显示单元，其耦接至所述数据处理单元以用于显示所述试验数据。

2.如权利要求1所述的用于航空发动机点火***的自动测试***，其特征在于，所述点火***试验管理器还包括：

数据存储单元，所述数据存储单元耦接至所述数据处理单元以用于存储所述试验数据。

3.如权利要求1所述的用于航空发动机点火***的自动测试***，其特征在于，还包括：

频率测量装置，以用于测量所述点火电嘴处的火花频率，所述通信单元通过串口线耦接于所述频率测量装置以接收所述火花频率。

4.如权利要求3所述的用于航空发动机点火***的自动测试***，其特征在于，所述点火电嘴通过点火电缆与所述点火激励器耦接。

5.如权利要求3所述的用于航空发动机点火***的自动测试***，其特征在于，所述点火激励器耦接于点火电缆，所述点火电缆通过单芯电线耦接至所述点火电嘴的输入端，所述自动测试***还包括：

高压探测器，所述高压探测器耦接至所述点火电嘴的输入端以测量输出电压；以及

示波器，所述示波器耦接至所述高压探测器以接收所述输出电压，所述通信单元通过串口线耦接至所述示波器以接收所述输出电压。

6.如权利要求5所述的用于航空发动机点火***的自动测试***，其特征在于，所述点火电嘴具有电嘴输入端连接件以用于引出所述点火电嘴的输入端中心电极，所述单芯电线耦接所述电嘴输入端连接件和所述点火电缆的中心电极，

其中，所述高压探测器的两个探头分别耦接至所述电嘴输入端连接件和所述点火电嘴的外壳以测量所述输出电压。

7.如权利要求5所述的用于航空发动机点火***的自动测试***，其特征在于，还包括：

电流互感器，所述电流互感器耦接至所述单芯电线以测量输出电流，所述示波器耦接至所述电流互感器以接收所述输出电流并将其输入至所述通信单元。

8.如权利要求7所述的用于航空发动机点火***的自动测试***，其特征在于，所述电流互感器的感应套环被所述单芯电线穿过以感测所述输出电流。

9.如权利要求1所述的用于航空发动机点火***的自动测试***，其特征在于，所述点火激励器耦接于点火电缆，所述点火电缆与所述点火电嘴断开，所述自动测试***还包括：

高压探测器，所述高压探测器耦接至所述点火电缆以测量输出电压；以及

示波器，所述示波器耦接至所述高压探测器以接收所述输出电压，所述通信单元通过串口线耦接至所述示波器以接收所述输出电压。

10.如权利要求9所述的用于航空发动机点火***的自动测试***，其特征在于，所述高压探测器的两个探头分别耦接至所述点火电缆的外壳和中心电极以测量所述输出电压。

11.如权利要求1所述的用于航空发动机点火***的自动测试***，其特征在于，所述数据处理单元耦接至所述命令单元，所述数据处理单元还用于响应于所述试验数据超出阈值触发故障信号，以及所述命令单元响应于所述故障信号通过所述通信单元向所述供电电源发送切断电源命令。

12.如权利要求1所述的用于航空发动机点火***的自动测试***，其特征在于，所述试验参数包括试验点、每个试验点的供电电压和供电频率、试验点处通电时间、两试验点间的断电时间中的至少一者。