JP2022516005A - 火花点火器の寿命検出 - Google Patents
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Abstract
Description
典型的なタービンエンジンでは、点火源がタービンの動作サイクルを開始することが必要である。この点火源は、ほとんどの場合、火花点火システムによって提供される。一般的に、典型的な点火システムは1つ以上の点火サブシステムを含み、各点火サブシステムは、エキサイタ回路と、点火リード線と、点火器(本明細書では火花点火器またはスパークプラグとも呼ぶ)とを含む。
本発明のある局面に従い、ガスタービン点火システムにおける火花点火器の寿命の状態をモニタリングするための装置が提供される。この装置は、火花インパルスの持続時間を求めるように構成された評価回路を備え、評価回路は点火器火花インパルス信号を受ける入力ノードを含む。評価回路は回路要素を有し、回路要素は、
入力ダイオードと積分器キャパシタとの直列接続を通して入力ノードに作動的に結合されたホールドキャパシタを含み、点火器火花インパルス信号を入力ノードに与えることでホールドキャパシタをリセットし、回路要素はさらに、
抵抗器を通してホールドキャパシタに作動的に結合されたトランジスタを含み、トランジスタのゲート端子は入力ノードに接続され、トランジスタは、点火器火花インパルス信号が入力ノードに与えられるとオンし、点火器火花インパルス信号が終わるとオフし、トランジスタがオンすることで、ホールドキャパシタは、点火器火花インパルスの持続時間にわたり部分的に放電し、回路要素はさらに、
ホールドキャパシタに接続され、放電したホールドキャパシタの電圧レベルに応じた電圧を出力するように構成された増幅器を含み、この電圧は、点火器火花インパルスの持続時間を、火花点火器の寿命の状態を表示するものとして表す。
ホールドキャパシタ、トランジスタ、および演算増幅器は、サンプルホールド回路を形成する。
ホールドキャパシタは、抵抗器が制御するレートで放電される。
評価回路を備え、評価回路は回路要素を有し、回路要素は、サンプルホールド回路を形成するように配置されたホールドキャパシタとトランジスタと演算増幅器とを含み、点火器火花インパルス信号が評価回路の入力ノードに与えられると、トラジスタはオンし、ホールドキャパシタは点火器火花インパルス信号の持続時間にわたり部分的に放電し、ホールドキャパシタにおける放電電圧を演算増幅器が維持して出力し、放電電圧は、点火器火花インパルスの持続時間を、火花点火器の寿命の状態を表示するものとして表す。
ガスタービンエンジンの点火システムのモニタリングは、通常このようなシステムは航空機エンジンの燃焼を開始し維持するために使用されるので、特に注目される。ガスタービンエンジンの点火システムの動作をモニタリングすることで、このシステムが誤動作している表示を得ることができる。誤動作している点火システムの表示を提供することで、フレームアウト発生後に点火システムがエンジンを再始動できることを保証する上で、または、次のフライトに先立ってメンテナンスサイクルを開始するために、特に重要となり得る安全対策が得られる。
Claims (10)
- ガスタービン点火システムにおける火花点火器の寿命の状態をモニタリングするための装置であって、前記装置は、
火花インパルスの持続時間を求めるように構成された評価回路を備え、前記評価回路は点火器火花インパルス信号を受ける入力ノードを含み、前記評価回路は回路要素を有し、前記回路要素は、
入力ダイオードと積分器キャパシタとの直列接続を通して前記入力ノードに作動的に結合されたホールドキャパシタを含み、前記点火器火花インパルス信号を前記入力ノードに与えることで前記ホールドキャパシタをリセットし、前記回路要素はさらに、
抵抗器を通して前記ホールドキャパシタに作動的に結合されたトランジスタを含み、前記トランジスタのゲート端子は前記入力ノードに接続され、前記トランジスタは、前記点火器火花インパルス信号が前記入力ノードに与えられるとオンし、前記点火器火花インパルス信号が終わるとオフし、前記トランジスタがオンすることで、前記ホールドキャパシタは、前記点火器火花インパルスの持続時間にわたり部分的に放電し、前記回路要素はさらに、
前記ホールドキャパシタに接続され、放電した前記ホールドキャパシタの電圧レベルに応じた電圧を出力するように構成された増幅器を含み、前記電圧は、前記点火器火花インパルスの持続時間を、前記火花点火器の寿命の状態を表示するものとして表す、装置。 - 前記評価回路は、エキサイタ回路に接続され、前記エキサイタ回路内のオプトアイソレータを通して前記点火器火花インパルス信号を受けるように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記増幅器の出力電圧を受け前記出力電圧を前記点火器火花インパルスの持続時間を表示する視覚表現に変換するように構成されたインジケータ回路をさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記インジケータ回路はさらに、前記点火器火花インパルスの持続時間に対応する数のLEDを照明するように構成されたLEDドライバ回路を含む、請求項3に記載の装置。
- 前記増幅器は、単位利得バッファとして構成された演算増幅器である、請求項1に記載の装置。
- 前記ホールドキャパシタ、前記トランジスタ、および前記演算増幅器は、サンプルホールド回路を形成する、請求項1に記載の装置。
- 前記評価回路はさらに、前記演算増幅器の入力における電圧がしきい値を超えないようにするために前記増幅器に接続されたダイオードを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記火花点火器の寿命の状態は、前記火花点火器における電極腐食の程度を表す、請求項1に記載の装置。
- 前記ホールドキャパシタは、前記抵抗器が制御するレートで放電される、請求項1に記載の装置。
- ガスタービン点火システムにおける火花点火器の寿命の状態をモニタリングするための装置であって、前記装置は、
評価回路を備え、前記評価回路は回路要素を有し、前記回路要素は、サンプルホールド回路を形成するように配置されたホールドキャパシタとトランジスタと演算増幅器とを含み、点火器火花インパルス信号が前記評価回路の入力ノードに与えられると、前記トラジスタはオンし、前記ホールドキャパシタは前記点火器火花インパルス信号の持続時間にわたり部分的に放電し、前記ホールドキャパシタにおける放電電圧を前記演算増幅器が維持して出力し、前記放電電圧は、前記点火器火花インパルスの持続時間を、前記火花点火器の寿命の状態を表示するものとして表す、装置。
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