[发明专利]一种小型推力待测引擎参数测试系统

说明书

技术领域

本发明属于自动化检测装置技术领域，主要涉及小型推力引擎工作参数的测试装置结构设计。 

背景技术

小型推力引擎，是一类小型推力装置，常作为小型飞行器或航空模型的动力装置。

小型推力引擎的参数，如电耗、油耗、推力、动态特性、轴向反力矩、转速、功率等是设计飞行器的重要参数，在研究小型高机动、高精确姿态控制的飞行器中，现有的测试系统主要针对小型推力引擎的静态推力参数进行测试，通过数码管显示电流及推力，测试的参数少，不能进行历史数据的曲线显示、记录，动特性无法测试。因此需要一种测试装置能够全方面的对小型推力引擎的运行参数进行测试。 

小型推力引擎的定义尚未有既定的标准和定义，为明确本发明的适用范围，将其范畴界定为：以空气为媒介，能产生10KG以下推力的各类引擎。 

发明内容

本发明的目的是为克服已有测试技术的不足之处,提出一种小型推力引擎参数测试系统，本发明能对小型推力引擎的多项参数进行测试、显示、记录；能实现对静态参数和动态参数的全方位测量。 

本发明提出的一种小型推力引擎工作参数的测试系统，其特征在于，该系统包括控制和采样子系统、执行和探测子系统、数据图示化子系统；该控制和采样子系统由控制电路，分别与该控制电路相连的运行参数模式设定装置和动力控制器所组成；该执行和探测子系统由用于固定待测小型推力引擎的安装架及安装在其上的各类性能参数的探测传感器组成；该数据图示化子系统由信号接收、分析、显示、记录装置组成；其中，控制和采样子系统的控制电路与数据图示化子系统通过信号线连接；控制和采样子系统的动力控制器和控制电路分别通过电源线和信号线与执行和探测子系统上携带的待测引擎及各类探测传感器相连。 

所述控制和采样子系统的运行参数模式设定装置主要由功率设定器、参数测试模式切换开关、执行开关组成；该控制电路主要由中央处理器、信号放大器组成；该动力控制器采用的是无刷电机控制器构成；该功率设定器、模式切换开关、执行开关均使用信号线和控制电路的中央处理器相连接；中央处理器分别与信号放大器、动力控制器用导线相连；控制和采样子系统的所述所有元器件被焊接在一块线路板上。 

所述执行和探测子系统主要由小型推力引擎安装架和安装在其上的各类性能参数探测传感器所组成；所述的小型推力引擎安装架主要包括引擎支架、由底板及固定在底板上的两立柱组成的固定体、绷带、引擎固定柱、转速探测发射器支架、转速探测接收器支架、悬臂、以及连接部件共同组成；各类性能参数探测传感器主要由转速探测发射器、转速探测接收器、两个旋转力矩探测器、两个推力探测器及电流传感器共同组成；其中，引擎支架为方框结构，它的一侧立框面单点与第一立柱连接；悬臂固定在另一侧立框面上；绷带两端均与引擎支架上框面连接，在引擎支架中形成一个环形套；引擎支架上框面中部设置有一立管，引擎固定柱上端伸入引擎支架的立管中固定并可调，引擎固定柱下端呈“月牙”型，待测引擎由上面的固定柱下端和下面的环形套绷带抱卡住；所述转速探测发射器支架、转速探测接收器支架分别固定在固定体底板的相对两；待测引擎和螺旋桨的轴线位于所述转速探测发射器支架、转速探测接收器支架形成的平面内，使得转速探测发射器激光线束能够穿过桨叶区，桨叶在旋转过程中，断续遮挡激光，接收器能够产生高低电平的信号；两个旋转力矩探测器、两个推力探测器分别固定在第二立柱上，且位于悬臂上侧、下侧、左侧和右侧，将悬臂夹住；电流传感器连接在待测引擎的电源线上；所述各类性能参数探测传感器均用信号线与所述控制电路连接。 

本发明的特点及有益效果： 

1具有多个压力传感器，可测试待测小型推力引擎的前后向推力、正反轴向力矩。 

2具有电流、压力、转速等传感器可对小型引擎运行特性进行精确测量。 

3具有内嵌测试程序的控制器可做测试数据采样，并绘制待测小型推力引擎特性参数的性能特征图。 

4本系统可实现小型推力待测引擎两种测试模式：一种是静态参数测试模式；一种是动态参数测试（即可通过对控制器程序及对其控制程序的调整，可以采用阶跃响应方法实现动态参数的测试，还可以使用频域法测定系统的动态参数。 

本发明内容中不包含引擎、电脑等成品设备，仅包含测试所需的必要部分。 

附图说明

图1为本发明系统实施例总体示意图； 

图2本发明系统的控制和采样子系统实施例示意图； 

图3为本发明系统的信号采样流程框图；