專利名稱：加速表的配置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對飛行器發(fā)動機的監(jiān)控以及，更確切的說，涉及加速表的配置，這種加速表用于飛行器發(fā)動機系統(tǒng)振動的測量及其發(fā)動機壽命狀態(tài)的指示。
背景技術：
典型的商用發(fā)動機有兩個加速表和一個相關聯(lián)的信號調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用以監(jiān)控發(fā)動機的壽命狀態(tài)并為飛行人員提供振動指示。大多數(shù)發(fā)動機中把一個加速表放置在發(fā)動機內(nèi)部對風機不平衡性最敏感的一個軸承處。由于這個傳感器位于內(nèi)部，如果它發(fā)生故障，要等到下次發(fā)動機拆卸時才能夠?qū)⑦@個內(nèi)置加速表替換下來，臨時只好用通常安裝在風機框架上或別的外部位置的第三個“候補的”外部傳感器作為替代。雖然候補的外部位置對于風機不平衡性不如內(nèi)置傳感器那么靈敏，但是對于提供發(fā)動機壽命狀態(tài)的指示還是足夠靈敏的。位置靈敏度的差別，可以用g響應測量，通常借助安裝具有更靈敏輸出，例如每振動g微微-庫侖電荷輸出，的加速表予以補償。
為了安裝候補加速表，航空公司或其它用戶需要進貨加速表作為備件，還要對存貨進行維護。另外，實際上真要安裝候補加速表時，必須打開發(fā)動機罩，將加速表固定，并掛上電纜以傳送信號。為了安裝該加速表還需要給發(fā)動機提供安裝襯墊或托架。利用候補傳感器時發(fā)動機風機的穩(wěn)定性系數(shù)通常和原裝內(nèi)置傳感器的不同，當安裝候補加速表時，這種差別必須用振動系統(tǒng)穩(wěn)定性軟件進行調(diào)節(jié)。所有這些要求都是必不可少的維護負擔。
兩個原裝加速表中的一個通常位于內(nèi)部對風機不平衡性最靈敏的位置，而兩個原裝加速表中的第二個通常位于外部的包裝或框架上，例如，不過不一定限于，在透平中央框架(TCF)，壓縮機后置框架(CRF)，透平后置框架(TRF)，低壓透平(LPT)外罩，TEC(透平排氣箱)或HPC(高壓壓縮機)箱的上面。假如兩個原裝加速表中的第二個發(fā)生故障，通常在下面一、兩次飛行期間方便時直接換一個就可以了，并不需要候補加速表。
很值得提供一種加速表配置，它比現(xiàn)行的配置要求低，現(xiàn)行的配置要求兩個加速表產(chǎn)品，而且還要有第三個安裝在發(fā)動機上的候補加速表，以備內(nèi)部加速表發(fā)生故障時的應用。

發(fā)明內(nèi)容
為了排除對候補加速表的需求，本文建議一種系統(tǒng)和方法。這種改進的加速表配置不是去安裝一個候補的加速表，而是利用原裝外部的加速表作為對風機不平衡性位置加速表的備用加速表。這樣，只需要兩個加速表產(chǎn)品就可以達到現(xiàn)行用三個加速表的所有目的。
因此，本發(fā)明提供一種系統(tǒng)和方法，它們利用外部加速表作為如果內(nèi)置加速表產(chǎn)品發(fā)生故障時的一種備用加速表。外部加速表的傳感器位置對風機不平衡性具有可接受的靈敏度，與原先候補加速表位置的靈敏度近似。利用信號調(diào)節(jié)硬件中的軟件對外部加速表的信號進行復制，產(chǎn)生第二候補信號。作為可供選擇的另一個實施方案中，可以不利用軟件而只利用硬件將原始信號作T形處理或支化處理來對該信號進行復制。


圖1是闡明加速表現(xiàn)有技術配置的方框圖；和圖2是按照本發(fā)明一種加速表的配置方框圖。
具體實施例方式
圖1是闡明飛行器發(fā)動機現(xiàn)有技術系統(tǒng)10的一種典型的加速表配置方框圖。圖1中，第一加速表產(chǎn)品12內(nèi)置，通常處于對風機不平衡性最靈敏的位置14，例如在最靠近風機轉(zhuǎn)子的最前端軸承。第二加速表產(chǎn)品，或外部加速表16外置，例如圖2所示在TCF上，當然它也可以外置于其它地方，例如在CRF或TRF上。兩個加速表12和16都與通常位于飛行器電子學艙的振動監(jiān)控計算機18相關聯(lián)，或安裝在發(fā)動機上。加速表信號通常由振動監(jiān)控計算機18的電子學信號調(diào)節(jié)硬件處理，所執(zhí)行的功能為，如確定同步振動水平，計算為使發(fā)動機平衡所需的平衡重量，按比例確定駕駛員座艙的振動幅度，儲存數(shù)據(jù)以備后來檢索，產(chǎn)生維護訊息以及其它功能。一種維護訪問終端(MAT)與振動監(jiān)控計算機相關聯(lián)，以便機械師或其他人員可以用其它方式訪問振動監(jiān)控計算機的數(shù)據(jù)和界面。
在如圖1所示的現(xiàn)有技術系統(tǒng)中，安裝有第三個，候補的，加速表22，以備內(nèi)置加速表12發(fā)生故障。因為加速表22的位置使得它對風機不平衡性的靈敏度不如內(nèi)置加速表12，加速表22可以比典型為50pc/g(每g加速度微微庫侖電荷)的加速表12具有更靈敏的晶體，在150pc/g量級，以此來補償其位置靈敏度的減少。當安裝候補加速表22后，振動監(jiān)控計算機連接器的位置24可以移動到位置24’。顯然，為了要準備可能安裝第三加速表22，要求的維護水平也高。必須打開發(fā)動機罩，要安裝候補傳感器22，且還要移動連接器24。另外，存貨中的候補傳感器22必須得到維護，而且還要提供一些將它安裝在發(fā)動機上的用品，例如托架或是安裝襯墊。還有，振動監(jiān)控計算機的軟件配置必須修改，以便適應利用候補加速表時需要的不同的發(fā)動機平衡系數(shù)。
現(xiàn)在來看圖2，本發(fā)明建議的一種新型配置26，可以不再需要候補加速表22以及與該第三加速表22相關的維護。在本建議系統(tǒng)26中，加速表12的備用加速表采用的是外部加速表16，而不是去安裝一個候補加速表22。此后這個加速表16執(zhí)行兩個功能，其原始功能是測量發(fā)動機其它部件，如低壓透平，高壓壓縮機和高壓透平，的不平衡性所引發(fā)的振動，其附加的功能是監(jiān)控風機的不平衡性。外部加速表16的傳感器位置對于風機不平衡性的靈敏度通常是可以接受的，與候補加速表22位置的近似。
外部加速表信號用信號調(diào)節(jié)硬件進行復制，產(chǎn)生第二候補信號以替代內(nèi)部加速表信號。這種復制只要利用信號調(diào)節(jié)計算機中的軟件就可以完成。只要讓軟件設定，數(shù)值表示內(nèi)部加速表幅度的那個變量現(xiàn)在用等于比例因子(例如2或3)乘以外部加速表的幅度去代替就可以了。該比例因子可以適當選擇，以便給出的幅度和內(nèi)部加速表的幅度相似。這和現(xiàn)有技術里選擇候補加速表的pc/g靈敏度是內(nèi)部加速表靈敏度的3倍的概念類似。
本發(fā)明另外一個優(yōu)點是這個比例因子可以使變量作為轉(zhuǎn)子速度或一些其它參數(shù)的函數(shù)。例如，在轉(zhuǎn)子速度某個范圍內(nèi)這個比例因子可以為2，而在轉(zhuǎn)子速度其它范圍內(nèi)可以為3。這樣就能夠?qū)υb內(nèi)部加速表的響應模擬得更好，因為一般內(nèi)部加速表的幅度或響應和這些外部加速表的差別在整個轉(zhuǎn)子速度的范圍內(nèi)并不按固定的比率。此外，不僅可以把比例數(shù)值定義為一個因子乘以外部加速表的幅度，而且還可以指定它相對外部加速表幅度具有固定的偏移量。事實上，從一般意義來說，本技術領域的熟練人員都會認可，只要能夠使產(chǎn)生的信號對原裝內(nèi)部加速表響應特征的模擬，比現(xiàn)有技術在發(fā)動機新的外部位置上安裝第三個加速表所達到的更加接近，可以把這新的比例數(shù)值的幅度定義為外部加速表幅度的任何一種代數(shù)函數(shù)。
與此同時對軟件配置進行了更改，可以在軟件中激活一種更變，以便指令振動計算機僅利用外部加速表16計算風機平衡重量。這樣可以消除為了產(chǎn)生調(diào)整平衡靈敏度利用候補傳感器通常必須執(zhí)行的消耗時間的程序。
為了把信號處理計算機的振動監(jiān)控和平衡功能向候補傳感器切換，本配置中利用加速表16為候補傳感器，維護作用只要將軟件選項激活即可。這種動作通常通過位于飛行器機體并與信號處理計算機相關聯(lián)的飛行器維護計算機終端進行。這樣的動作顯然比動手安裝候補加速表22要容易而且快。另外，利用系統(tǒng)26的配置，不再需要去維護存貨中的候補加速表，不需要超前安排，也不再需要提供安裝位置。這樣，系統(tǒng)26的加速表配置借助利用現(xiàn)存外部加速表信號的軟件產(chǎn)生信號，而不再需要在發(fā)動機上安裝第三個加速表。
雖然這里描述的是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案，但本技術領域的熟練人員都會理解，在不偏離本發(fā)明范圍內(nèi)，可以對它進行各種更改，也可以用相當?shù)脑娲湓３酥?，在基本上不偏離本發(fā)明范圍內(nèi)，為適應具體情況對本發(fā)明所講述內(nèi)容可以進行許多修改。所以，盡管期望這里公開的具體實施方案是實現(xiàn)本發(fā)明的最好模式，但本文并不有意限制在這個具體實施方案，本發(fā)明包括在所附權利要求范圍內(nèi)的所有實施方案。
附圖標記明細表10.現(xiàn)有技術系統(tǒng)的加速表配置12.第一加速表產(chǎn)品，#1Brg加速表14.最前端軸承位置，對風機不平衡靈敏的位置16.第二加速表產(chǎn)品，外部加速表，TCF加速表18.振動監(jiān)控計算機20.維護訪問終端，MAT終端
22.第三候補加速表24.初始的連接器位置24’.第三加速表的候補連接器位置26.本發(fā)明加速表配置
權利要求
1.一種測量振動的振動測量系統(tǒng)(26)，用于檢測轉(zhuǎn)子不平衡性并監(jiān)控飛行器發(fā)動機壽命狀態(tài)，該系統(tǒng)包括一種用于檢測不平衡性的內(nèi)置加速表(12)；一種用于檢測轉(zhuǎn)子不平衡性的外部加速表(16)；和一種信號調(diào)節(jié)計算機(18)，該計算機包括用于復制外部加速表(16)信號的軟件，借助一種代數(shù)函數(shù)修改該信號，并在內(nèi)置加速表(12)發(fā)生故障時，利用該修改信號提供該內(nèi)置加速表(12)的函數(shù)。
2.如權利要求1所要求的振動測量系統(tǒng)(26)，其中內(nèi)置加速表(12)檢測風機的不平衡性。
3.如權利要求1所要求的振動測量系統(tǒng)(26)，其中外部加速表(16)檢測由飛行器發(fā)動機不平衡性造成的振動。
4.如權利要求1所要求的振動測量系統(tǒng)(26)，其中所述軟件定義一種變量，其數(shù)值表示內(nèi)置加速表(12)的幅度，現(xiàn)在等于比例因子乘以外部加速表(16)的幅度。
5.如權利要求1所要求的振動測量系統(tǒng)(26)，其中所述代數(shù)函數(shù)包括一個比例因子。
6.如權利要求1所要求的振動測量系統(tǒng)(26)，其中所述代數(shù)函數(shù)包括一個常數(shù)。
7.一種用于檢測轉(zhuǎn)子不平衡性并監(jiān)控飛行器發(fā)動機壽命狀態(tài)的測量振動的方法，該方法包括的步驟為安裝用于檢測不平衡性的內(nèi)部加速表(12)；安裝用于檢測轉(zhuǎn)子不平衡性的外部加速表(16)；和提供一種信號調(diào)節(jié)計算機(18)，該計算機包括用于復制外部加速表(16)信號的軟件，借助代數(shù)函數(shù)修改該信號，并在內(nèi)置加速表(12)發(fā)生故障時，利用該修改信號提供該內(nèi)置加速表(12)的函數(shù)。
8.如權利要求7所要求的方法，其中內(nèi)置加速表(12)檢測風機的不平衡性。
9.如權利要求7所要求的方法，其中外部加速表(16)檢測由飛行器發(fā)動機不平衡性造成的振動。
10.如權利要求7所要求的方法，其中所述軟件定義一種變量，其數(shù)值表示內(nèi)置加速表(12)的幅度，現(xiàn)在等于比例因子乘以外部加速表(16)的幅度。
全文摘要
本文提供一種系統(tǒng)和方法，這種系統(tǒng)和方法用于在內(nèi)置加速表產(chǎn)品(12)發(fā)生故障時，利用飛行器發(fā)動機配置(26)的外部加速表(16)作為備用加速表。外部加速表(16)的傳感器位置對風機不平衡性具有可以接受的靈敏度，與原先候補加速表(22)位置的靈敏度近似。利用信號調(diào)節(jié)硬件(18)中的軟件對外部加速表(16)的信號進行復制，產(chǎn)生第二候補信號。作為可供選擇的另一個實施方案中，可以不利用軟件而只利用硬件將原始信號作T形處理或支化處理來對該信號進行復制。
文檔編號G01M99/00GK1542423SQ20041004342
公開日2004年11月3日 申請日期2004年4月30日 優(yōu)先權日2003年4月30日
發(fā)明者D·E·莫爾曼, G·文德默維, D E 莫爾曼, 履 申請人:通用電氣公司