[发明专利]一种空气涡轮起动机综合试验台测控系统

权利要求书

1.一种空气涡轮起动机综合试验台测控系统，其特征在于，包括：测量系统、控制系统、数据采集与数据库系统以及安全系统，其中，测量系统包括扭矩测量单元，用于测量空气涡轮起动机工作时的扭矩；转速测量单元，用于测量空气涡轮起动机工作时的转速；流量测量单元，用于测量空气流量；压力测量单元，用于测量空气压力；温度测量单元，用于测量空气温度；

所述控制系统包括电炉功率控制单元，用于根据所述温度测量单元测量的温度来控制第一电炉和第二电炉的工作；气源压力控制单元，用于根据所述压力控制单元测量的气源压力；产品电磁阀控制单元，用于控制空气涡轮起动机上的电磁阀；产品压力控制单元，用于控制空气涡轮起动机的压力；冷吹控制单元，用于控制冷吹开关，对被试空气涡轮起动机作散热处理；

所述数据采集与数据库系统以及安全系统包括管路压力采集单元，用于采集各个管路的压力；管路流量采集单元，用于采集各个管路的空气流量；管路温度采集单元，用于采集各个管路的温度；涡前压力采集单元，用于采集涡轮前的压力；产品转速采集单元，用于采集空气涡轮起动机工作时的转速；产品扭矩采集单元，用于采集空气涡轮起动机工作时的扭矩；数据存储及回放单元，用于存储各个采集单元采集的数据并进行回放；

空气涡轮起动机综合试验台测控系统的工作步骤如下：

步骤1：空气起动机测控系统加电，测量系统、控制系统及保护系统自检返回正常信号，检查温度、流量、压力等传感器信号，确定是否显示正常；

步骤2：打开气源阀门，使用手阀调节至输出压力0.8MPa左右；

步骤3：设定气源压力0.4MPa，控制系统发出控制信号，根据所述压力测量单元采集的压力信号自动调节主管道气动调节阀开度大小，调节并保持气源压力在0.4MPa；

步骤4：通过控制系统打开第一电炉和第二电炉开关，其中第一电炉为全功率工作，通过所述温度测量单元测量温度来控制第二电炉输出功率大小，使气源温度保持在150±10℃；

与此同时，控制系统根据管路流量采集单元采集的流量信号，当气源流量小于设定值大小时，自动切断两电炉电源；控制系统根据所述管路温度采集单元采集信号，当气源温度高于设定值大小时，自动切断两电炉电源；

步骤5：控制系统调节起动机进气管路气动调节阀开度大小，根据管路压力采集单元采集的信号自动调节并保持进气压力在0.18±0.018MPa；

步骤6：以上试验准备工作完成后，打开冷吹开关，对被试空气起动机作散热处理，开始试验后，自动打开管路电磁阀和产品电磁阀开关，此时，高压高温气源驱动空气起动机启动，达到空气起动机设定脱开转速后，自动关闭进气管路。

2.根据权利要求1所述的空气涡轮起动机综合试验台测控系统，其特征在于：所述安全系统包括超速报警保护单元，当产品转速在试验过程中超过设定的最高转速，所述超速报警保护单元控制关闭进气回路，控制系统施加阻尼刹车，使被试产品停下；

温度过高保护单元，根据采集主管路温度传感器信号，当气源温度高于设定值大小时，所述温度过高保护单元控制切断第一电炉和第二电炉的电源；

电炉干烧保护单元，根据采集主管路流量传感器信号，当气源流量小于设定值大小时，所述电炉干烧保护控制切断第一电炉和第二电炉的电源。

3.根据权利要求2所述的空气涡轮起动机综合试验台测控系统，其特征在于：所述气源温度设定的阈值为150±10℃。

4.根据权利要求1所述的空气涡轮起动机综合试验台测控系统，其特征在于：所述气源压力控制单元将气源压力控制在0.4MPa。

5.根据权利要求1所述的空气涡轮起动机综合试验台测控系统，其特征在于，在上述任何步骤的过程中，按下急停按钮，控制系统将切断电炉电源，关闭气源，切断管路电磁阀和产品电磁阀。

6.根据权利要求1所述的空气涡轮起动机综合试验台测控系统，其特征在于：在试验过程中，数据采集与数据库系统自动记录产品运行功率、扭矩、脱开转速、涡前压力及运行时间，生成产品运行曲线及合格判据。

7.根据权利要求1所述的空气涡轮起动机综合试验台测控系统，其特征在于：若产品转速在试验过程中超过设定的最高转速，自动关闭进气回路，控制系统施加阻尼刹车，使被试产品停下，达到超速保护的作用。