第11章-航空发动机动态测量及监控课件.ppt

1、11.1航空检测技术航空检测技术11.2航空检测技术航空检测技术11.1 发动机仪表及传感器发动机仪表及传感器11.2 发动机监控参数发动机监控参数11.3 发动机振动监控系统发动机振动监控系统11.4 航空发动机监控技术航空发动机监控技术11.3航空检测技术航空检测技术11.1 发动机仪表及传感器发动机仪表及传感器 发动机仪表是用来检查和了解发动发动机仪表是用来检查和了解发动机工作状态的仪表总称。驾驶员根据仪机工作状态的仪表总称。驾驶员根据仪表的指示，进行正确的调整控制使发动表的指示，进行正确的调整控制使发动机的工作状态满足飞行要求。要全面地机的工作状态满足飞行要求。要全面地了解发动机工作状

2、态，需要监视和测量了解发动机工作状态，需要监视和测量的参数很多，主要有温度、压力、转速、的参数很多，主要有温度、压力、转速、油量、耗量、扭矩等等。油量、耗量、扭矩等等。11.4航空检测技术航空检测技术一、发动机仪表测量的主要参数一、发动机仪表测量的主要参数一类是各种发动机都需要的，如燃油和润滑油一类是各种发动机都需要的，如燃油和润滑油的供油压力、润滑油温度、燃油油量和流量及的供油压力、润滑油温度、燃油油量和流量及振动参数等；振动参数等；另一类参数与发动机的类型有关，如带增压器另一类参数与发动机的类型有关，如带增压器的活塞式航空发动机需要测量曲轴转速、进气的活塞式航空发动机需要测量曲轴转速、进气

3、压力和汽缸头温度等，轴流式涡轮喷气发动机压力和汽缸头温度等，轴流式涡轮喷气发动机需要测量主轴转速、喷气温度、喷气总压与进需要测量主轴转速、喷气温度、喷气总压与进气总压的比值等，涡轮螺旋桨发动机需要测量气总压的比值等，涡轮螺旋桨发动机需要测量主轴转速和扭矩、喷气温度等，直升机发动机主轴转速和扭矩、喷气温度等，直升机发动机还需要测量旋翼转速和扭转角度。还需要测量旋翼转速和扭转角度。11.5航空检测技术航空检测技术 发动机位置总是远离座舱，所以发动机仪发动机位置总是远离座舱，所以发动机仪表一般都采用电动远距离传送的形式。表一般都采用电动远距离传送的形式。全套仪全套仪表包括三个部分即传感器、指示器及其

4、联接导表包括三个部分即传感器、指示器及其联接导线。线。传感器安装在需要测量参数的部位上，直传感器安装在需要测量参数的部位上，直接感受被测参数接感受被测参数(如温度、压力等如温度、压力等)，并转换成，并转换成相应的电量相应的电量(如电阻、电势、频率等如电阻、电势、频率等)。连接导。连接导线将此电量传送至控制装置和指示器。指示器线将此电量传送至控制装置和指示器。指示器安装在座舱仪表板上直接指示被测参数的大小安装在座舱仪表板上直接指示被测参数的大小或变化情况或变化情况,供驾驶员观察。供驾驶员观察。11.6航空检测技术航空检测技术测量并指示发动机的工测量并指示发动机的工作状态。飞行中，飞行人员作状态。

5、飞行中，飞行人员通过观察发动机仪表的指示，通过观察发动机仪表的指示，了解发动机的工作状态，并了解发动机的工作状态，并控制发动机的工作，以便完控制发动机的工作，以便完成各项飞行任务。成各项飞行任务。发动机仪表发动机仪表二、发动机仪表的功能二、发动机仪表的功能11.7航空检测技术航空检测技术发动机仪表发动机仪表发动机仪表发动机仪表发动机发动机压力测量压力测量发动机发动机温度测量温度测量发动机发动机转速测量转速测量发动机发动机油量测量油量测量发动机发动机推力测量推力测量11.8航空检测技术航空检测技术测量发动机燃油系统的测量发动机燃油系统的燃油压力燃油压力和滑和滑油系统的油系统的滑油压力滑油压力。1

6、、发动机压力测量、发动机压力测量流体压力的概念流体压力的概念流体压力的分类流体压力的分类流体压力的计量单位流体压力的计量单位测量流体压力的方法测量流体压力的方法基于压力弹性敏基于压力弹性敏感元件的测压法感元件的测压法11.9航空检测技术航空检测技术当转速一定时，活塞式发动机所产生当转速一定时，活塞式发动机所产生的的功率功率与混合气（空气与燃油的混合）的与混合气（空气与燃油的混合）的压力成比例；压力成比例；涡轮发动机所产生的涡轮发动机所产生的推力推力与进气压力与进气压力成比例；成比例；为了保证发动机的正常工作，必须为了保证发动机的正常工作，必须以以一定的压力一定的压力不断地供给燃油和滑油。不断地

7、供给燃油和滑油。压力测量的意义压力测量的意义11.10航空检测技术航空检测技术测量压力的方法测量压力的方法基于与重力相比较的测压方法，如液基于与重力相比较的测压方法，如液柱压力计。柱压力计。利用某些物质在被测压力作用下的特利用某些物质在被测压力作用下的特性变化来测压，如电离式真空计。性变化来测压，如电离式真空计。利用弹性敏感元件感受被测压力的一利用弹性敏感元件感受被测压力的一些特性测压。些特性测压。11.11航空检测技术航空检测技术 压力弹性敏感元件压力弹性敏感元件 基于敏感元件基于敏感元件压力位移压力位移特性的压力表特性的压力表 基于敏感元件基于敏感元件应力应变应力应变特性的压力表特性的压力

8、表 基于敏感元件基于敏感元件压力集中力压力集中力特性的压力特性的压力表表 基于敏感元件基于敏感元件压力谐振频率压力谐振频率特性的压特性的压力表力表11.12航空检测技术航空检测技术1）压力弹性敏感元件）压力弹性敏感元件元件分类元件分类膜片膜片：平膜片、波纹膜片：平膜片、波纹膜片波纹波纹膜盒膜盒：单膜盒、膜盒组：单膜盒、膜盒组波纹管：无缝波纹管、有缝波纹管波纹管：无缝波纹管、有缝波纹管包端管：包端管：C型、螺旋型、螺线型、麻花型型、螺旋型、螺线型、麻花型振动筒振动筒元件材质元件材质金属金属材料：铜基弹性合金、铁材料：铜基弹性合金、铁/镍弹性合金；镍弹性合金；非金属非金属材料：石英、陶瓷、半导体硅

9、。材料：石英、陶瓷、半导体硅。11.13航空检测技术航空检测技术膜片膜片波纹管波纹管膜盒膜盒11.14航空检测技术航空检测技术包端管包端管振动筒（传感器）振动筒（传感器）11.15航空检测技术航空检测技术基于压力位移特性的压力表基于压力位移特性的压力表原理：弹性敏感元件在被测压力作用原理：弹性敏感元件在被测压力作用下产生下产生变形（位移），变形（位移），其变形程度与被测其变形程度与被测压力间存在确定的函数关系。压力间存在确定的函数关系。弹性敏感元件的变形（位移）可用各弹性敏感元件的变形（位移）可用各种变换元件变换，变换后构成各种类型的种变换元件变换，变换后构成各种类型的压力表和传感器。压力表和

10、传感器。11.16航空检测技术航空检测技术1）差动电感式差压传感器差动电感式差压传感器11.17航空检测技术航空检测技术2）电容式电容式差压传差压传感器感器11.18航空检测技术航空检测技术原理：弹性敏感元件受被测压力作用后产原理：弹性敏感元件受被测压力作用后产生生弹性变形（应变）弹性变形（应变）。边缘固定的边缘固定的圆平膜片圆平膜片受到均匀分布压力作受到均匀分布压力作用后，将产生用后，将产生径向和切向应变径向和切向应变，可被，可被半半导体应变电阻片导体应变电阻片感测。感测。电阻应变效应电阻应变效应：电阻在外力作用下发生：电阻在外力作用下发生机机械变形械变形时，其时，其电阻值电阻值发生变化。发

11、生变化。基于应力应变特性的压力表基于应力应变特性的压力表11.19航空检测技术航空检测技术原理：弹性敏感元件在被测压力均匀作用下，原理：弹性敏感元件在被测压力均匀作用下，转换为其硬中心的集中力，于是将压力测量转换为其硬中心的集中力，于是将压力测量转换为集中力的测量。转换为集中力的测量。张丝式压力传感器压力作用面压力作用面基于压力集中力特性的压力表基于压力集中力特性的压力表11.20航空检测技术航空检测技术原理：将被测压力转换为原理：将被测压力转换为谐振频率谐振频率信号。信号。压力谐振频率压力谐振频率特性：当被测压力作用特性：当被测压力作用在弹性敏感元件时，由于在弹性敏感元件时，由于应力状态不同

12、应力状态不同，将导致敏感元件具有将导致敏感元件具有不同的固有频率不同的固有频率。若。若用外力激励，弹性敏感元件则按其固有频用外力激励，弹性敏感元件则按其固有频率振动。因此，测量其固有频率就可以测率振动。因此，测量其固有频率就可以测量压力。量压力。基于压力谐振频率特性的压力表基于压力谐振频率特性的压力表11.21航空检测技术航空检测技术振动筒式压力振动筒式压力传感器传感器 传感器本体传感器本体由振动筒（具有由振动筒（具有良好的导磁性）、良好的导磁性）、激励线圈激励线圈（内置（内置导磁体）和导磁体）和拾振拾振线圈线圈（内置永久（内置永久磁体）等部分组磁体）等部分组成。成。11.22航空检测技术航空

13、检测技术拾振线圈检测振动筒的拾振线圈检测振动筒的固有频率固有频率。当被测压。当被测压力引入筒内壁，筒在一定压差作用下固有频率发力引入筒内壁，筒在一定压差作用下固有频率发生改变。生改变。接通电路后在电干扰的冲击下，通过激振线接通电路后在电干扰的冲击下，通过激振线圈及导磁体组成的激励器对振动筒产生圈及导磁体组成的激励器对振动筒产生激振力激振力（电磁力），使其自由振动，同时使筒壁与永磁体电磁力），使其自由振动，同时使筒壁与永磁体之间的间隙变化（之间的间隙变化（磁路的磁阻磁路的磁阻/磁通相应地变化磁通相应地变化），在拾振线圈中产生），在拾振线圈中产生感应电势感应电势，并，并正反馈正反馈给激给激励线圈，

14、使振动筒和电磁回路保持励线圈，使振动筒和电磁回路保持振荡状态振荡状态。当当输入压力输入压力不同，振动筒的不同，振动筒的固有频率固有频率不同，不同，它们之间存在确定的函数关系：它们之间存在确定的函数关系：44332210fafafafaap11.23航空检测技术航空检测技术压力表压力表 测量液体和气体压力的仪表。主要有燃油测量液体和气体压力的仪表。主要有燃油压力表、滑油压力表、进气压力表等等。压力表、滑油压力表、进气压力表等等。目前目前除进气压力表为机械式外，均采用电动机械式。除进气压力表为机械式外，均采用电动机械式。电动机械式压力表的指示器类同于浮子式油量电动机械式压力表的指示器类同于浮子式油

15、量表指示器，而传感器中也只是将浮子代换为感表指示器，而传感器中也只是将浮子代换为感受压力的膜盒。当被测压力改变时，膜盒随之受压力的膜盒。当被测压力改变时，膜盒随之膨胀和收缩而产生位移，通过机械传动装置带膨胀和收缩而产生位移，通过机械传动装置带动电刷沿电位计滑动。动电刷沿电位计滑动。11.24航空检测技术航空检测技术发动机压力测量发动机压力测量11.25航空检测技术航空检测技术压力表的感受元件是金属膜片压力表的感受元件是金属膜片(或或膜盒膜盒)，它将膜片受流体压力作用后的，它将膜片受流体压力作用后的位移转换成相应的电信号，再带动指位移转换成相应的电信号，再带动指针进行指示。针进行指示。11.26

16、航空检测技术航空检测技术 发动机上测量温度，不仅是为了调节发动机上测量温度，不仅是为了调节发动机性能，也为了保证安全。如润滑油发动机性能，也为了保证安全。如润滑油的温度，能反映出发动机润滑系统的工作的温度，能反映出发动机润滑系统的工作状况，也用以检查发动机部件是否存在过状况，也用以检查发动机部件是否存在过热等情况，以防止发动机因部件过热损坏热等情况，以防止发动机因部件过热损坏而造成故障。而造成故障。2、发动机温度测量、发动机温度测量11.27航空检测技术航空检测技术温度表主要由温度表主要由温度感受部分和指示部温度感受部分和指示部分分组成。感受部分利用感温器感受被测对组成。感受部分利用感温器感受

17、被测对象的温度，并依据感温器的某些物理量与象的温度，并依据感温器的某些物理量与被测温度之间的单值函数关系，经过转换被测温度之间的单值函数关系，经过转换电路的转换变成易于测量的电压值，然后电路的转换变成易于测量的电压值，然后由指示器进行指示。由指示器进行指示。11.28航空检测技术航空检测技术飞机上的温度表包括喷气温度表、滑飞机上的温度表包括喷气温度表、滑油温度表、燃油温度表、进气温度表，此油温度表、燃油温度表、进气温度表，此外还有座舱温度表、大气温度表等等。外还有座舱温度表、大气温度表等等。常用的温度表有常用的温度表有和和两种。两种。11.29航空检测技术航空检测技术热电式温度表热电式温度表热

18、电式温度表是热电式温度表是利用热电效应来测量利用热电效应来测量温度的仪表。它利用温度的仪表。它利用热电偶实现被测温度热电偶实现被测温度和热电动势之间的变和热电动势之间的变换，因此换，因此可用于测量可用于测量较高的温度。较高的温度。11.30航空检测技术航空检测技术 这种温度表采用热电偶作感温元件。它这种温度表采用热电偶作感温元件。它是利用材料的热电效应是利用材料的热电效应,将被测温度转换成相将被测温度转换成相应的电势。由连接导线送入指示器，直接指应的电势。由连接导线送入指示器，直接指示出被测温度值。指示器实际上是一种精密示出被测温度值。指示器实际上是一种精密的毫伏计。选用不同的热电偶可满足不同

19、的的毫伏计。选用不同的热电偶可满足不同的温度测量范围。飞机上常用的热电偶有铬温度测量范围。飞机上常用的热电偶有铬-镍镍铝铝(硅硅)、镍铬、镍铬-镍铜等，分别用于感受喷气温镍铜等，分别用于感受喷气温度和气缸头温度。度和气缸头温度。11.31航空检测技术航空检测技术电阻式温度表电阻式温度表电阻式温度表是利用导体或半导体的电阻式温度表是利用导体或半导体的电阻随温度而变化的特性制成的仪表。它电阻随温度而变化的特性制成的仪表。它利用电阻去感受被测温度，将温度的高低利用电阻去感受被测温度，将温度的高低转换成电阻值的大小。转换成电阻值的大小。电阻式温度表在飞机上电阻式温度表在飞机上主要用于测量主要用于测量较

20、低的温度，尤其适用于精度要求较高的较低的温度，尤其适用于精度要求较高的测温场合。测温场合。11.32航空检测技术航空检测技术 这种温度表使用金属导体这种温度表使用金属导体(如铂、铜、镍等如铂、铜、镍等)作感温元件。由于导体的电阻随温度的变化而作感温元件。由于导体的电阻随温度的变化而变化，将它放在被测温度的介质中时介质的温变化，将它放在被测温度的介质中时介质的温度即转换成导体的电阻值。在一定温度范围内，度即转换成导体的电阻值。在一定温度范围内，温度与电阻值成线性关系。经测量电路进一步温度与电阻值成线性关系。经测量电路进一步将电阻转换成相应的电流将电阻转换成相应的电流(或两电流比值或两电流比值)，

21、而，而后由电表指示。目前多用电流比计作为指示器。后由电表指示。目前多用电流比计作为指示器。11.33航空检测技术航空检测技术3、发动机转速测量、发动机转速测量转速表用于测量喷气发动机的涡轮轴转速表用于测量喷气发动机的涡轮轴转速或活塞发动机的曲轴转速。转速是发转速或活塞发动机的曲轴转速。转速是发动机的一个重要参数，通过测量转速，可动机的一个重要参数，通过测量转速，可以了解发动机的功率和推力，可以确定发以了解发动机的功率和推力，可以确定发动机所承受的负荷。动机所承受的负荷。目前飞机上使用较多的是目前飞机上使用较多的是磁转速表磁转速表和和脉冲数字式转速表脉冲数字式转速表。11.34航空检测技术航空检

22、测技术11.35航空检测技术航空检测技术 原理：基于旋转磁场与金属导体间的电磁感原理：基于旋转磁场与金属导体间的电磁感应原理，将转速变换为转角。应原理，将转速变换为转角。测量组件的构成测量组件的构成u永久磁铁组件（包括永久磁铁和导磁体）永久磁铁组件（包括永久磁铁和导磁体）u金属导体（感应旋转磁场而产生电涡流）金属导体（感应旋转磁场而产生电涡流）u反作用弹簧（游丝）反作用弹簧（游丝）磁转速表磁转速表11.36航空检测技术航空检测技术11.37航空检测技术航空检测技术工作时，永久磁铁组件随被测转轴同速（工作时，永久磁铁组件随被测转轴同速（nx）或）或按一定的减速比（按一定的减速比（nx/i）旋转时

23、，置于旋转磁场）旋转时，置于旋转磁场中的金属导体切割磁力线而产生涡流。涡流与中的金属导体切割磁力线而产生涡流。涡流与磁场相互作用，产生旋转力矩（磁场相互作用，产生旋转力矩（M作作），驱动），驱动金属导体随磁场转动，并使轴上的游丝扭转。金属导体随磁场转动，并使轴上的游丝扭转。游丝扭转时所产生的反作用力矩游丝扭转时所产生的反作用力矩M反反，将阻止，将阻止金属导体继续转动，一旦作用在金属导体上的金属导体继续转动，一旦作用在金属导体上的力矩力矩M作作M反反，金属导体即停止转动，由此对，金属导体即停止转动，由此对应一个确定的角位移应一个确定的角位移 。11.38航空检测技术航空检测技术被测被测转速转速越

24、高，越高，电磁力矩电磁力矩亦越大，则亦越大，则金属导体转动的金属导体转动的角位移角位移 也越大。也越大。如果在金属导体的轴上装上指针，就如果在金属导体的轴上装上指针，就能直接指示能直接指示被测转速被测转速 的值，其关的值，其关系可表示为：系可表示为：其中，其中，A为比例系数，其值取决于测为比例系数，其值取决于测量组件的形式和参数。当测量组件量组件的形式和参数。当测量组件确定后，确定后，A是常数。是常数。xnxAn11.39航空检测技术航空检测技术 目前飞机上主要采用磁转速表，利用光电、目前飞机上主要采用磁转速表，利用光电、磁电转换原理的数字式转速表近来也有应用。磁电转换原理的数字式转速表近来也

25、有应用。数字式转速表传感器是将被测转速直接转换数字式转速表传感器是将被测转速直接转换成相应的信号频率，因此指示器是一种测量频成相应的信号频率，因此指示器是一种测量频率的装置。率的装置。在带有多台发动机的飞机上一般还装有各台在带有多台发动机的飞机上一般还装有各台发动机转速同步指示器，直接指示出各台发动发动机转速同步指示器，直接指示出各台发动机转速间的偏差情况便于驾驶员及时调整。机转速间的偏差情况便于驾驶员及时调整。11.40航空检测技术航空检测技术数字式转速表数字式转速表由转速传感器和转速指示器组成。由转速传感器和转速指示器组成。数字式转速传感器将数字式转速传感器将被测转速被测转速转换成相应转换

26、成相应的的脉冲信号频率脉冲信号频率。数字式转速传感器可分为两种类型：数字式转速传感器可分为两种类型：磁电式磁电式 光电式光电式11.41航空检测技术航空检测技术磁电感应式转速传感器磁电感应式转速传感器传感器的构成传感器的构成导磁齿盘导磁齿盘1；永久磁铁；永久磁铁2；感应线圈。；感应线圈。磁电感应式转速传感器磁电感应式转速传感器被测被测转速转速11.42航空检测技术航空检测技术测量原理测量原理 导磁齿盘直接或经过减速器与被测转轴导磁齿盘直接或经过减速器与被测转轴连接。当转轴旋转，连接。当转轴旋转，导磁齿间隔地闭合导磁齿间隔地闭合或断开磁路或断开磁路，磁路的磁阻，磁路的磁阻/磁通随之周期磁通随之周

27、期性变化，从而在性变化，从而在感应线圈中产生感应电感应线圈中产生感应电势势，其变化频率，其变化频率 与转轴的转速与转轴的转速 和齿和齿盘齿数盘齿数Z呈正比：呈正比：xfxn60Znfxx11.43航空检测技术航空检测技术霍尔式转速传感器霍尔式转速传感器霍尔元件：高纯度半导体材料制成的薄片。霍尔元件：高纯度半导体材料制成的薄片。霍尔效应霍尔效应 B11.44航空检测技术航空检测技术霍尔式转速传感器原理霍尔式转速传感器原理 导磁齿盘导磁齿盘1；永久磁铁；永久磁铁2；霍尔元件；霍尔元件霍尔霍尔被测被测转速转速11.45航空检测技术航空检测技术测量原理测量原理 （1）将霍尔元件帖装在条形永久磁铁的）将

28、霍尔元件帖装在条形永久磁铁的端面，并将永久磁铁沿导磁齿盘的径向端面，并将永久磁铁沿导磁齿盘的径向安装。安装。（2）当）当导磁齿盘随被测转轴旋转导磁齿盘随被测转轴旋转时，导时，导磁齿的齿顶和齿隙将依次通过永久磁铁磁齿的齿顶和齿隙将依次通过永久磁铁的下端面，使通过霍尔元件的的下端面，使通过霍尔元件的磁场发生磁场发生周期变化周期变化（忽大忽小），（忽大忽小），霍尔电势亦随霍尔电势亦随之发生周期性变化之发生周期性变化，其变化频率即与转，其变化频率即与转速呈正比。速呈正比。11.46航空检测技术航空检测技术被测被测转速转速光电式转速传感器光电式转速传感器原理：利用光源和调制装置，将原理：利用光源和调制装

29、置，将被测转速被测转速转转换为换为光脉冲信号光脉冲信号，再通过光电转换（光，再通过光电转换（光敏元件）进一步变换为敏元件）进一步变换为电脉冲信号电脉冲信号。光电式转速传感器原理光电式转速传感器原理11.47航空检测技术航空检测技术测量原理（透射式）测量原理（透射式）（1）在被测转轴上装一调制圆盘，圆盘上均在被测转轴上装一调制圆盘，圆盘上均布布N个狭缝，光源和光敏分置于圆盘两侧。个狭缝，光源和光敏分置于圆盘两侧。（2）当）当狭缝正对光路狭缝正对光路，光源发出的光穿过缝，光源发出的光穿过缝隙，经光学系统聚焦后，照射在光敏元件上，隙，经光学系统聚焦后，照射在光敏元件上，受到光照的光敏元件受到光照的光

30、敏元件，产生相应的电信号；，产生相应的电信号；在无缝处，圆盘截断光路，光敏元件无光照在无缝处，圆盘截断光路，光敏元件无光照射，不产生电信号。射，不产生电信号。（3）被测转轴旋转时，光路周期地通或断，）被测转轴旋转时，光路周期地通或断，光敏元件即产生相应的光敏元件即产生相应的电脉冲输出信号电脉冲输出信号。11.48航空检测技术航空检测技术油量表用来测量和指示飞机油箱内燃油的油量表用来测量和指示飞机油箱内燃油的容积或重量，容积或重量，4、发动机油量测量、发动机油量测量油量表种类：油量表种类：11.49航空检测技术航空检测技术11.50航空检测技术航空检测技术（原理电路是一个直流半对角线电桥）（原理

31、电路是一个直流半对角线电桥）11.51航空检测技术航空检测技术11.52航空检测技术航空检测技术原理原理:11.53航空检测技术航空检测技术1220r120 xrrlnh)(2rrlnH2C11.54航空检测技术航空检测技术11.55航空检测技术航空检测技术11.56航空检测技术航空检测技术11.57航空检测技术航空检测技术ADDAKC11.58航空检测技术航空检测技术11.59航空检测技术航空检测技术 1/2E F 燃油量表燃油量表燃油箱燃油箱11.60航空检测技术航空检测技术用补偿器计算用补偿器计算 K K C=K A/DK=C(Compensator)(x A/D)燃油箱燃油箱 1/2E

32、 F 燃油量表燃油量表 使用补偿器（一个短的燃油探头，总是浸在使用补偿器（一个短的燃油探头，总是浸在燃油中）计算燃油的实际燃油中）计算燃油的实际K K值。值。11.61航空检测技术航空检测技术89 个电容式传感器个电容式传感器 (A340)Wing and center tankprobes locationProbe terminal block11.62航空检测技术航空检测技术3 3 个补偿器测量相对介电常数个补偿器测量相对介电常数LH Inner tankCompensator11.63航空检测技术航空检测技术2 2 个密度计个密度计DensitometerOther tanks use

33、d same density corrected for temperature.11.64航空检测技术航空检测技术11.65航空检测技术航空检测技术优点：优点：精度高精度高 没有活动部件，消除了机械摩擦等影响没有活动部件，消除了机械摩擦等影响 补偿器消除换油、温度影响补偿器消除换油、温度影响缺点：缺点：易受水分影响易受水分影响易受微生物影响易受微生物影响11.66航空检测技术航空检测技术 电容式油量表属电气式测量装置，性能比浮电容式油量表属电气式测量装置，性能比浮子式好。子式好。不论是浮子式还是电容式油量表，都不论是浮子式还是电容式油量表，都是通过感受油箱中油面高低来间接测量油量的。是通过感

34、受油箱中油面高低来间接测量油量的。即使油量不变，但飞机姿态变化时，因油面随即使油量不变，但飞机姿态变化时，因油面随之倾斜，也将造成油量测量的误差即所谓姿态之倾斜，也将造成油量测量的误差即所谓姿态误差。误差。但电容传感器属细长结构，可以在一个但电容传感器属细长结构，可以在一个油箱的不同部位同时安装传感器测量油面的平油箱的不同部位同时安装传感器测量油面的平均高度，所以电容式油量表的姿态误差小于浮均高度，所以电容式油量表的姿态误差小于浮子式。子式。11.67航空检测技术航空检测技术超声波传感器超声波传感器 超声波油量传感器中超声波油量传感器中应用的是应用的是渡越时间检测法渡越时间检测法。超声波油量传

35、感器的发射超声波油量传感器的发射器和接收器是安装在油箱器和接收器是安装在油箱表面。用超声波测量油箱表面。用超声波测量油箱内的油量，实际就是要测内的油量，实际就是要测量上表面到油面的距离，量上表面到油面的距离，由此算出油箱内油的高度由此算出油箱内油的高度,进一步计算出油的体积和进一步计算出油的体积和重量。重量。11.68航空检测技术航空检测技术 从超声波发射器发出的超声波，经气体介质从超声波发射器发出的超声波，经气体介质的传播，传到接收器的时间，就是的传播，传到接收器的时间，就是渡越时间渡越时间。要测量油的高度要测量油的高度 h，先要测量上表面到油面的，先要测量上表面到油面的距离距离l，转化为测

36、量渡越时间，转化为测量渡越时间 T，若超声波的传，若超声波的传播速度为播速度为 u，罐的总高度为，罐的总高度为 H，则：，则：h=H-uT/2。基于超声波可在不同密度介质的分界面上基于超声波可在不同密度介质的分界面上产生反射的特性，通过装在油箱底部的超声波产生反射的特性，通过装在油箱底部的超声波发生器，向燃油油面发射脉冲信号，此脉冲与发生器，向燃油油面发射脉冲信号，此脉冲与油面接触，产生反射，并由超声波接受器采集，油面接触，产生反射，并由超声波接受器采集，超声波脉冲信号反射时间与油箱的油柱高成比超声波脉冲信号反射时间与油箱的油柱高成比例，从而测出油面的高度。例，从而测出油面的高度。11.69航

37、空检测技术航空检测技术超声波油量测量相对传统的电容式油量测超声波油量测量相对传统的电容式油量测量有无法比拟的优点：量有无法比拟的优点：测量精度高；测量精度高；维护方便，除超声波探头安装在飞机油箱维护方便，除超声波探头安装在飞机油箱中，其余工作部分均在油箱外，可直接进中，其余工作部分均在油箱外，可直接进行维护；行维护；系统可靠性高，由于采用微处理技术，使系统可靠性高，由于采用微处理技术，使系统所需部件的数量减小，复杂性降低、系统所需部件的数量减小，复杂性降低、抗污染能力强。抗污染能力强。11.70航空检测技术航空检测技术 机械指示器是在维护时采用的辅助测量工机械指示器是在维护时采用的辅助测量工具

38、。类型有：磁性浮子式油尺、滴油管式油具。类型有：磁性浮子式油尺、滴油管式油尺和光线式油尺等。尺和光线式油尺等。机械指示器机械指示器 （B737-800）1、2号主油箱有号主油箱有 6个量油尺，个量油尺，每个量油尺在油箱接近门上。有每个量油尺在油箱接近门上。有4个量油尺在主个量油尺在主油箱，油箱，2个在油箱接近面板，个在油箱接近面板，2个在机翼蒙皮上。个在机翼蒙皮上。在主起落架轮舱，有在主起落架轮舱，有2个倾斜仪，一个测俯个倾斜仪，一个测俯仰度，一个测横侧度。可用量油尺读数和俯仰仰度，一个测横侧度。可用量油尺读数和俯仰倾斜的数据来确定油量倾斜的数据来确定油量。11.71航空检测技术航空检测技术磁

39、性油尺磁性油尺11.72航空检测技术航空检测技术 燃油耗量表指示飞机上燃油的消耗量，即燃油耗量表指示飞机上燃油的消耗量，即单位时间内消耗的燃油数量，它可以用消耗的单位时间内消耗的燃油数量，它可以用消耗的质量也可用体积表示。质量也可用体积表示。单位时间的耗油量和总耗油量是保证飞行单位时间的耗油量和总耗油量是保证飞行安全、考核发动机经济效果和调整发动机工作安全、考核发动机经济效果和调整发动机工作状态的重要参数。常用的流量表都由传感器和状态的重要参数。常用的流量表都由传感器和指示器两部分组成。指示器两部分组成。燃油消耗量测量燃油消耗量测量11.73航空检测技术航空检测技术 飞机上使用的流量表主要有两

40、类：一类是涡飞机上使用的流量表主要有两类：一类是涡轮流量表，用于测量单位时间消耗燃油的体积；轮流量表，用于测量单位时间消耗燃油的体积；另一类是质量流量表，它能测量单位时间消耗另一类是质量流量表，它能测量单位时间消耗燃油的质量，精度较高而且不受温度等因素的燃油的质量，精度较高而且不受温度等因素的影响。影响。直接测量质量消耗量的耗量表虽然结构比较直接测量质量消耗量的耗量表虽然结构比较复杂，但精度高，而且精度不受环境温度等条复杂，但精度高，而且精度不受环境温度等条件的影响，己在某些飞机上得到应用。但目前件的影响，己在某些飞机上得到应用。但目前得比较多的仍是涡轮耗量表。得比较多的仍是涡轮耗量表。11.

41、74航空检测技术航空检测技术11.75航空检测技术航空检测技术11.76航空检测技术航空检测技术 根据飞机油箱中的储油量和单位根据飞机油箱中的储油量和单位时间内的消耗量，驾驶员即可比较准时间内的消耗量，驾驶员即可比较准确地估计飞机可能续航的时间和航程，确地估计飞机可能续航的时间和航程，并可间接检查飞机供油系统是否有漏并可间接检查飞机供油系统是否有漏油现象。为了减少飞机仪表的数量，油现象。为了减少飞机仪表的数量，油量表和耗量表经常组合成一个表。油量表和耗量表经常组合成一个表。11.77航空检测技术航空检测技术5、发动机推力测量、发动机推力测量发动机推力表发动机推力表是了解涡轮喷气发动机是了解涡轮

42、喷气发动机功率的仪表，它与转速表共同反映发动机功率的仪表，它与转速表共同反映发动机的功率。其作用主要是帮助驾驶员调节油的功率。其作用主要是帮助驾驶员调节油门，以保持发动机应有的推力。门，以保持发动机应有的推力。发动机推力表一般都是通过测量发动机推力表一般都是通过测量发动发动机的进口压力与涡轮的出口压力机的进口压力与涡轮的出口压力的压力比的压力比或压力差来反映推力的，所以这种仪表又或压力差来反映推力的，所以这种仪表又称称压力比表或压力差表压力比表或压力差表。11.78航空检测技术航空检测技术压力比率表 发动机产生的功率或推力是一个要准确地发动机产生的功率或推力是一个要准确地了解和控制的重要参数。

43、但影响功率或推力的了解和控制的重要参数。但影响功率或推力的因素很多，难以实现直接的、准确的测量。过因素很多，难以实现直接的、准确的测量。过去是根据主轴转速和排气温度间接估算喷气发去是根据主轴转速和排气温度间接估算喷气发动机的推力，但精度很低。为了提高推力估计动机的推力，但精度很低。为了提高推力估计的准确度和充分发挥发动机的性能，目前有些的准确度和充分发挥发动机的性能，目前有些机种采用了测量喷气发动机的进气总压和喷气机种采用了测量喷气发动机的进气总压和喷气总压之比的压力比计。总压之比的压力比计。11.79航空检测技术航空检测技术11.80航空检测技术航空检测技术 压力比计是一种伺服式仪表，全套仪

44、表包压力比计是一种伺服式仪表，全套仪表包括有压力探头括有压力探头(一个进气压力探头和若干个喷气一个进气压力探头和若干个喷气压力探头压力探头)和一个伺服式压力比指示器。通过感和一个伺服式压力比指示器。通过感压膜盒组和平衡机构检测压力比值的变化，而压膜盒组和平衡机构检测压力比值的变化，而后经过线性差动电感变换器后经过线性差动电感变换器(LVOT)、放大器、放大器、电动机和减速器组成的自平衡装置，一方面使电动机和减速器组成的自平衡装置，一方面使平衡机构重新恢复平衡状态，同时驱动指针指平衡机构重新恢复平衡状态，同时驱动指针指示相应的压力比值。示相应的压力比值。根据压力比计的示值，不根据压力比计的示值，

45、不仅能比较准确地估计发动机所产生的推力而且仅能比较准确地估计发动机所产生的推力而且能方便地进行调整和控制。能方便地进行调整和控制。11.81航空检测技术航空检测技术螺旋桨桨矩表螺旋桨桨矩表 用以测量螺旋桨（或旋翼）的桨叶角。在变用以测量螺旋桨（或旋翼）的桨叶角。在变矩螺旋桨飞机和直升机上，发动机转速一定时矩螺旋桨飞机和直升机上，发动机转速一定时调整桨叶角可以实现发动机输出功率与螺旋桨调整桨叶角可以实现发动机输出功率与螺旋桨需用功率的平衡。桨矩表常采用直流或交流同需用功率的平衡。桨矩表常采用直流或交流同步传输系统来测量并指示桨叶角。步传输系统来测量并指示桨叶角。用以测量涡轮螺旋桨发动机主轴的扭矩

46、。用以测量涡轮螺旋桨发动机主轴的扭矩。根据主轴扭矩和转速可以估算发动机的功率。根据主轴扭矩和转速可以估算发动机的功率。通常采用力矩压力表直接指示扭矩。通常采用力矩压力表直接指示扭矩。扭矩表扭矩表11.82航空检测技术航空检测技术指位表指位表主要用于指示某一机件的主要用于指示某一机件的停放位置或开放角度。停放位置或开放角度。指位表除用于指示指位表除用于指示发动机发动机油门杆的停放角度油门杆的停放角度和和滑油散热滑油散热器风门的收放位置器风门的收放位置外，还用来外，还用来指示飞机操纵系统的各种指示飞机操纵系统的各种操纵操纵面位置面位置。11.83航空检测技术航空检测技术 常用的发动机仪表多采用指针

47、圆形刻度常用的发动机仪表多采用指针圆形刻度盘式显示装置，并在刻度盘的边缘涂有红、绿盘式显示装置，并在刻度盘的边缘涂有红、绿或其他颜色。根据指针是否进入一定的颜色区或其他颜色。根据指针是否进入一定的颜色区即可迅速判明发动机工作正常与否。为了减少即可迅速判明发动机工作正常与否。为了减少仪表数量，常采用多针式仪表。竖直带式指示仪表数量，常采用多针式仪表。竖直带式指示器曾用于发动机仪表，它排列紧凑，但是带式器曾用于发动机仪表，它排列紧凑，但是带式显示装置比指针圆形刻度盘式显示装置更易显示装置比指针圆形刻度盘式显示装置更易受振动的影响，尤其在直升机的振动条件下会受振动的影响，尤其在直升机的振动条件下会使

48、指示模糊。使指示模糊。11.84航空检测技术航空检测技术 利用发光二极管等固体发光器件组成竖直利用发光二极管等固体发光器件组成竖直刻度显示器则不受振动的影响。平板显示器有刻度显示器则不受振动的影响。平板显示器有助于实现发动机仪表的小型化、电子化、数字助于实现发动机仪表的小型化、电子化、数字化和综合化，已在某些机种上得到应用。化和综合化，已在某些机种上得到应用。随着电子综合显示技术的发展，新型的发随着电子综合显示技术的发展，新型的发动机管理显示仪已经问世。这种仪器有利于发动机管理显示仪已经问世。这种仪器有利于发动机工作状态的控制和缩小发动机仪表板的面动机工作状态的控制和缩小发动机仪表板的面积。积

49、。11.85航空检测技术航空检测技术11.2 发动机监控参数发动机监控参数一、发动机状态监控一、发动机状态监控 通过从检测发动机的气动热力参数和通过从检测发动机的气动热力参数和机械性能参数，并提取相应信息，实现对机械性能参数，并提取相应信息，实现对发动机状态的识别，寻找发动机的故障，发动机状态的识别，寻找发动机的故障，指出故障的原因，部位，程度和趋势，编指出故障的原因，部位，程度和趋势，编制出相应的检查和维修计划的综合技术系制出相应的检查和维修计划的综合技术系统。统。11.86航空检测技术航空检测技术监控参数监控参数(征兆量征兆量)应满足下述要求应满足下述要求 能明确发动机的工作状态；能明确发

50、动机的工作状态；对发动机性能及变化反应灵敏；对发动机性能及变化反应灵敏；能简单、迅速、准确地进行测量：能简单、迅速、准确地进行测量：在发动机相应的位置上能安装传感器，在发动机相应的位置上能安装传感器，并能方便地进行检查、维修和拆换。并能方便地进行检查、维修和拆换。11.87航空检测技术航空检测技术主要发动机参数：主要发动机参数：EPR,N1,EGT次要参数：次要参数：N2,FF,Oil PRESS,Oil TEMP,Oil QTY监控参数分为监控参数分为工况参数工况参数 发动机推力发动机推力 EPR or N1气动热力参数气动热力参数 EGT,FF,N1,N2机械性能参数机械性能参数 VIB,