一種模擬高空環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種模擬高空環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的測(cè)試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨無(wú)人機(jī)技術(shù)的快速應(yīng)用與發(fā)展，越來(lái)越多的領(lǐng)域應(yīng)用到了無(wú)人機(jī)這一產(chǎn)品，例如搜救、轉(zhuǎn)播、偵查等等。無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中，其環(huán)境為低溫低壓，若保持其工作壽命，需在前期對(duì)于無(wú)人機(jī)的元器件進(jìn)行模擬測(cè)試?，F(xiàn)有測(cè)試大多基于經(jīng)驗(yàn)測(cè)算，雖然通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式等可以模擬出元器件的工作情況，但其精度還是存在誤差。特別是針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程的測(cè)試，由于發(fā)動(dòng)機(jī)屬于無(wú)人機(jī)的核心器件，若起動(dòng)測(cè)試存在誤差則對(duì)于后期無(wú)人機(jī)的飛行存有隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于，提供一種模擬高空環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，包括:
[0004]低溫供氣系統(tǒng)，用于營(yíng)造模擬高空的低溫環(huán)境；
[0005]排氣系統(tǒng)，用于將空氣排出營(yíng)造模擬高空的低壓環(huán)境;其特征在于:
[0006]所述低溫供氣系統(tǒng)連接于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管；
[0007]所述排氣系統(tǒng)連接于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管；
[0008]旁通管路，連接于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管與排氣管之間，該旁通管路中設(shè)有閥門；所述閥門隨發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)而被關(guān)閉。
[0009]由上，可模擬出低溫低壓的高空環(huán)境，從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)進(jìn)行模擬測(cè)試，以通過(guò)最真實(shí)的環(huán)境還原出發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的情況。
[0010]可選的，所述低溫供氣系統(tǒng)中包括依次設(shè)置的儲(chǔ)氣罐、第一調(diào)節(jié)閥、膨脹渦輪機(jī)組、電加熱器、溫度傳感器和第一壓力傳感器。
[0011]由上，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管空氣的溫度調(diào)節(jié)。
[0012]可選的，所述閥門電連接一主控單元，所述主控單元還與所述發(fā)動(dòng)機(jī)電連接，用于在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前控制開(kāi)啟所述閥門，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)刻關(guān)閉所述閥門。
[0013]由上，滿足在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前，大部分空氣通過(guò)旁通管路流過(guò)，而在發(fā)動(dòng)起起動(dòng)后，關(guān)閉旁通管路，使得空氣全部通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)，真實(shí)有效的模擬發(fā)動(dòng)機(jī)高空起動(dòng)情況，使得測(cè)試數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。
[0014]可選的，所述排氣系統(tǒng)中還設(shè)有第二壓力傳感器；
[0015]所述主控單元還分別與所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器電連接，用于在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前測(cè)量進(jìn)氣端、排氣端壓力，以使第一壓力傳感器和第二壓力傳感器所檢測(cè)的壓差低于IkPa。
[0016]由上，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前，大部分空氣通過(guò)均壓管路流過(guò)，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)在相對(duì)壓差較小(IkPa)的環(huán)境下等待起動(dòng)，符合其正常工作狀態(tài)。
[0017]可選的，所述低溫供氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)所采用的管路為合金材質(zhì)管路。
[0018]由上，以使管路在管路內(nèi)的實(shí)驗(yàn)壓力與管路外的環(huán)境壓力雙重作用力下不會(huì)發(fā)生形變，從而保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。
[0019]可選的，所述低溫供氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)外層還設(shè)有保溫層。
[0020]由上，以使管路內(nèi)的實(shí)驗(yàn)溫度與管路外的環(huán)境溫度不會(huì)發(fā)生熱交換，從而保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本系統(tǒng)的原理不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種模擬高空環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣溫度，模擬出低溫、低壓(例如高原或高空)環(huán)境，按照飛機(jī)上發(fā)動(dòng)機(jī)的工作流程起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，以對(duì)其起動(dòng)過(guò)程工作的參數(shù)進(jìn)行獲取，便于進(jìn)行分析測(cè)試。
[0023]如圖1所示為所述模擬高空環(huán)境下的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的原理示意圖，包括與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣側(cè)管路連接的低溫供氣系統(tǒng)，以及與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣側(cè)管路連接的排氣系統(tǒng)。
[0024]所述低溫供氣系統(tǒng)包括依次設(shè)置的儲(chǔ)氣罐11、第一調(diào)節(jié)閥12、膨脹渦輪機(jī)組13、調(diào)功器14、電加熱器15、溫度傳感器16和第一壓力傳感器17。
[0025]儲(chǔ)氣罐11中存儲(chǔ)有氣態(tài)空氣，空氣通過(guò)儲(chǔ)氣罐流出，經(jīng)過(guò)低溫調(diào)節(jié)后流至發(fā)動(dòng)機(jī)10，并通過(guò)排氣側(cè)真空栗模擬低壓，最終實(shí)現(xiàn)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)低溫、低壓的起動(dòng)環(huán)境。
[0026]具體的，第一調(diào)節(jié)閥12與所述儲(chǔ)液罐11的出口端連接，用于調(diào)節(jié)儲(chǔ)氣罐11的出氣量以及出氣壓力。
[0027]膨脹渦輪機(jī)組13，用于降低儲(chǔ)氣罐11所排出氣體的溫度，經(jīng)過(guò)膨脹渦輪機(jī)組13所降溫的氣體溫度約為-70°C。
[0028]電加熱器15，用于對(duì)膨脹渦輪機(jī)組13所降溫的氣體進(jìn)行加熱處理。由于本系統(tǒng)支持發(fā)動(dòng)機(jī)10在-65°c?+50°C之間不同情況的測(cè)試，因此，需電加熱器15實(shí)現(xiàn)對(duì)于氣體溫度的加熱。調(diào)功器14與所述電加熱器15連接，用于調(diào)節(jié)電加熱器15的功率，從而實(shí)現(xiàn)電加熱器15對(duì)于氣體加熱至不同溫度的精確控制，誤差可控制在土1°C。
[0029]電加熱器15通向發(fā)動(dòng)機(jī)10進(jìn)氣管的管路中，設(shè)有溫度傳感器16和第一壓力傳感器17，以檢測(cè)最終流向發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣側(cè)的空氣溫度以及空氣壓力。進(jìn)一步的，所述溫度傳感器16還與所述電加熱器15電連接，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于流向發(fā)動(dòng)機(jī)10的空氣溫度的閉環(huán)調(diào)節(jié)。上述空氣溫度的閉環(huán)調(diào)節(jié)已屬現(xiàn)有技術(shù)，可通過(guò)單片機(jī)等控制裝置實(shí)現(xiàn)，不再贅述。
[0030]排氣系統(tǒng)包括與發(fā)動(dòng)機(jī)10排氣管依次連接的第二壓力傳感器21、蒸發(fā)冷卻器22、真空機(jī)組23和第二調(diào)節(jié)閥24。
[0031]所述真空機(jī)組23通過(guò)對(duì)排氣側(cè)管路抽真空以降低發(fā)動(dòng)機(jī)10所在位置的空氣壓力。本實(shí)施例中，所述真空機(jī)組23采用水環(huán)真空栗組為主的降壓系統(tǒng)。
[0032]在所述發(fā)動(dòng)機(jī)10的排氣管處設(shè)置的第二壓力傳感器21用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣側(cè)管路的空氣壓力值。
[0033]蒸發(fā)冷卻器22用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10的排氣進(jìn)行降溫處理。
[0034]較佳的，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣管和排氣管之間，還設(shè)有旁通管路。旁通管路一端與所述膨脹渦輪機(jī)組13的出口端連接，另一端連接至發(fā)動(dòng)機(jī)10的排氣管。
[0035]所述旁通管路中設(shè)有閥門31，所述閥門31電連接一主控單元(未圖示)，所述主控單元還分別與所述第一壓力傳感器17、第二壓力傳感器21、發(fā)動(dòng)機(jī)10和所述真空機(jī)組23電連接，用于在發(fā)動(dòng)機(jī)10起動(dòng)前，開(kāi)啟所述第三調(diào)節(jié)閥31，通過(guò)所述第一壓力傳感器17和第二壓力傳感器21所檢測(cè)的空氣壓力差輸出控制指令，以控制閥門31的開(kāi)度，從而保證在發(fā)動(dòng)機(jī)10起動(dòng)前，大部分空氣通過(guò)旁通管路流過(guò)，使發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣管與排氣管之間的壓差在IkPa之間，符合其正常工作環(huán)境狀態(tài)。進(jìn)一步的，還可預(yù)存不同高度的壓力情況，從而調(diào)節(jié)真空機(jī)組23的轉(zhuǎn)速，以更精確的模擬不同高度發(fā)動(dòng)機(jī)所面對(duì)的壓力情況。
[0036]當(dāng)主控單元檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)10起動(dòng)時(shí)，假設(shè)起動(dòng)時(shí)刻為t，則在t時(shí)刻起，關(guān)閉所述閥門31，以模擬出正常飛行時(shí)的壓差，從而提高壓力模擬的精確度。
[0037]本實(shí)施例中，所述低溫供氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)所采用的管路均使用合金作為外層，從而可以承受較大壓差而不變形。另外，在所述管路外層還設(shè)有保溫層，以保證管路內(nèi)與管路外的隔熱。
[0038]本實(shí)用新型所述測(cè)試系統(tǒng)的工作原理包括以下步驟:
[0039]S10:低溫供氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)分別為發(fā)動(dòng)機(jī)營(yíng)造模擬高空的低溫、低壓環(huán)境。
[0040]S20:在所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前，所述旁通管路開(kāi)啟。
[0041]本步驟中，由主控單元依據(jù)第一壓力傳感器17和第二壓力傳感器21所檢測(cè)的空氣壓力差輸出控制指令，以控制旁通管路中閥門的開(kāi)啟度，以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣管與排氣管之間的壓差在I kPa之間。
[0042]S30:在所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)刻，所述旁通管路關(guān)閉。
[0043]在發(fā)動(dòng)機(jī)10起動(dòng)的時(shí)刻，關(guān)閉所述閥門31，以模擬出正常飛行時(shí)的壓差，從而提高壓力模擬的精確度。
[0044]通過(guò)本實(shí)用新型所提出的測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試方法，可以針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同低溫和低壓環(huán)境下可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行預(yù)調(diào)。例如，某些燃油中的含水量較大，在低溫和低壓環(huán)境下可能出現(xiàn)由于過(guò)冷水析出而結(jié)晶，冰晶導(dǎo)致汽化器或噴油系統(tǒng)不能正常工作，發(fā)動(dòng)機(jī)抽不上油。通過(guò)本系統(tǒng)及方法，可獲悉在何種環(huán)境下出現(xiàn)上述情況，本實(shí)用新型還可與相應(yīng)的燃油系統(tǒng)高空模擬裝置配合使用，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力裝置的性能模擬試驗(yàn)，并且提前做出應(yīng)對(duì)預(yù)案。
[0045]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型。總之，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬高空環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的測(cè)試系統(tǒng)，包括: 低溫供氣系統(tǒng)，用于營(yíng)造模擬高空的低溫環(huán)境； 排氣系統(tǒng)，用于將空氣排出營(yíng)造模擬高空的低壓環(huán)境;其特征在于: 所述低溫供氣系統(tǒng)連接于發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的進(jìn)氣管； 所述排氣系統(tǒng)連接于發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的排氣管； 旁通管路，連接于發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的進(jìn)氣管與排氣管之間，該旁通管路中設(shè)有閥門(31);所述閥門(31)隨發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的起動(dòng)而被關(guān)閉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫供氣系統(tǒng)中包括依次設(shè)置的儲(chǔ)氣罐(U)、第一調(diào)節(jié)閥(12)、膨脹渦輪機(jī)組(13)、電加熱器(15)、溫度傳感器(16)和第一壓力傳感器(17)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述閥門(31)電連接一主控單元，所述主控單元還與所述發(fā)動(dòng)機(jī)(10)電連接，用于在發(fā)動(dòng)機(jī)(10)起動(dòng)前控制開(kāi)啟所述閥門(31)，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)刻關(guān)閉所述閥門(31)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣系統(tǒng)中還設(shè)有第二壓力傳感器(21)； 所述主控單元還分別與所述第一壓力傳感器(17)和第二壓力傳感器(21)電連接，用于在發(fā)動(dòng)機(jī)(10)起動(dòng)前調(diào)節(jié)所述閥門(31)的開(kāi)度，以使第一壓力傳感器(17)的檢測(cè)值高于第二壓力傳感器(21)的檢測(cè)值，且所檢測(cè)值的壓差低于lkPa。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫供氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)所采用的管路為合金材質(zhì)管路。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫供氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)外層還設(shè)有保溫層。
【專利摘要】本實(shí)用新型所提供的一種模擬高空環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的測(cè)試系統(tǒng)，包括：低溫供氣系統(tǒng)，用于營(yíng)造模擬高空的低溫環(huán)境；排氣系統(tǒng)，用于將空氣排出營(yíng)造模擬高空的低壓環(huán)境；所述低溫供氣系統(tǒng)連接于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管；所述排氣系統(tǒng)連接于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管；旁通管路，連接于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管與排氣管之間，該旁通管路中設(shè)有閥門；所述閥門隨發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)而被關(guān)閉。本系統(tǒng)可模擬出低溫低壓的高空環(huán)境，從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)進(jìn)行模擬測(cè)試，以通過(guò)最真實(shí)的環(huán)境還原出發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的情況。
【IPC分類】G01M15/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205333312
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620018993
【發(fā)明人】黃智
【申請(qǐng)人】北京象限空間科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2016年1月8日