[发明专利]一种空气涡轮起动机综合试验台测控系统

说明书

本发明公开了一种空气涡轮起动机综合试验台测控系统，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，该空气涡轮起动机综合试验台测控系统通过测量系统测量整个试验系统以及被测试的空气涡轮起动机的各项数据，并将数据传送给数据采集与数据库系统，数据采集与数据库系统将数据进行分析整理，并将各项数据发送给对应的控制系统以及保护系统，控制系统和保护系统根据设定对整个测试过程进行实时的调节，整个系统自动化程度高，而且由于全方位的数据监测，极大的提高了整个测试过程中的安全性。

技术领域

本发明涉及空气涡轮起动机领域，特别涉及一种空气涡轮起动机综合试验台测控系统。

背景技术

喷气发动机实现自主工作需要预先要达到一定的转速，然后才能点火成功并自行运转，起动机就是带动发动机启动的装置。飞机发动机的启动。航空燃气涡轮发动机的结构和循环过程，决定了它不能象汽车发动机那样自主的点火起动。因为，在静止的发动机中直接喷油点火，因为压气机没有旋转，前面空气没有压力，就不能使燃气向后流动，也就无法使涡轮转动起来，这样会烧毁燃烧室和涡轮导向叶片。所以，燃气涡轮发动机的起动特点就是：先要气流流动，再点火燃烧，也即是发动机必须要先旋转，再起动。这就是矛盾，发动机还没起动，还没点火，却要它先转动。根据这个起动特点，就必须在点火燃烧前先由其他能源来带动发动机旋转。在以前的小功率发动机上，带动发动机到达一定转速所需的功率小，就采用了起动电机来带动发动机旋转，如用于国产运-7，运-8飞机的涡桨5、涡桨6发动机。但是随着大推力发动机的出现，用电动机已无法提供如此大的能量来带动发动机，达到点火燃烧时的转速了，因此需要更大的能源来带动发动机，这时，采用APU，产生压缩空气，用气源代替电源来起动发动机成为了现在所有高涵道比发动机的起动方式。

空气涡轮起动机在出厂前需要进行系统性的测试，由于空气涡轮起动机的工作在高温高压的环境中，测试的过程中也需要提供相应的环境，而现有的测试系统性安全性差，对操作人员的要求高，很容易出现因为测试而发生事故的现象。另外，整个测试系统混乱，检测没有程序流程，集成性差。

发明内容

为了解决现有的空气涡轮起动机测试过程中，容易出现安全事故、系统集成性差的问题，本发明提供一种安全性能高、系统集成性好的测控系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种空气涡轮起动机综合试验台测控系统，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。

可选的，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；