本發(fā)明屬于航空發(fā)動機(jī)點(diǎn)檢測的，具體涉及一種航空發(fā)動機(jī)點(diǎn)火裝置的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著飛行器需求的不斷變化和性能的不斷提高，飛機(jī)系統(tǒng)越來越復(fù)雜，難以快速準(zhǔn)確的進(jìn)行故障定位，因此對飛機(jī)系統(tǒng)提出了自動故障診斷的要求。自動故障診斷是自動判斷故障有無和確定故障位置的技術(shù)，主要包含狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷兩個(gè)步驟。點(diǎn)火裝置是航空發(fā)動機(jī)電點(diǎn)火系統(tǒng)的主要部件，將飛機(jī)上的直流或交流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏好}沖電。作為飛機(jī)系統(tǒng)的一部分，點(diǎn)火裝置也需要實(shí)現(xiàn)自動故障診斷。

2、目前的點(diǎn)火裝置較少有具備自動故障診斷的功能，部分具備該功能的點(diǎn)火裝置通常結(jié)合傳感器和單片機(jī)分別進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。但點(diǎn)火裝置本身功能單一、電路簡潔，使用傳感器和單片機(jī)增加自動故障診斷功能就顯得喧賓奪主，甚至?xí)绊扅c(diǎn)火裝置主要功能的實(shí)現(xiàn)，降低點(diǎn)火裝置可靠性，得不償失。

3、理想的狀態(tài)是點(diǎn)火裝置能夠?qū)崿F(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測，反饋?zhàn)陨淼臓顟B(tài)信號到上一級系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷。在關(guān)鍵部位安裝傳感器采集信號，監(jiān)測點(diǎn)火裝置的運(yùn)行狀態(tài)是一種有效的狀態(tài)監(jiān)測方法，但考慮點(diǎn)火裝置本身工作溫度范圍和內(nèi)部高壓絕緣等方面的要求，可選用的傳感器及其有限，部分可用的傳感器會較多增加點(diǎn)火裝置的重量體積，且一般成本高昂，難以滿足點(diǎn)火裝置低成本、輕量化、小型化等要求。

4、綜上所述，現(xiàn)有的航空發(fā)動機(jī)點(diǎn)火裝置的狀態(tài)監(jiān)測方法，存在難以選用傳感器且會較多增加點(diǎn)火裝置重量和體積的問題。因此，需要針對點(diǎn)火裝置發(fā)明一種輕質(zhì)高效的狀態(tài)監(jiān)測方案，以滿足點(diǎn)火裝置本身電壓高、溫度范圍寬、重量輕、體積小等綜合要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種航空發(fā)動機(jī)點(diǎn)火裝置的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及方法，旨在解決上述的問題。

2、本發(fā)明主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種航空發(fā)動機(jī)點(diǎn)火裝置的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括信號采樣模塊、信號處理模塊和信號轉(zhuǎn)換電路，所述信號轉(zhuǎn)換電路用于將采樣的電信號轉(zhuǎn)換為無源的電阻信號，通過電阻信號的電阻值變化監(jiān)測點(diǎn)火裝置的運(yùn)行狀態(tài)；

4、所述信號采樣模塊包括輸入端采樣單元、輸出端采樣單元和多個(gè)輔助信號采樣單元，所述輸入端采樣單元和輸出端采樣單元分別用于對點(diǎn)火裝置的電源輸入端和高壓輸出端進(jìn)行采樣；

5、所述信號轉(zhuǎn)換電路包括若干個(gè)從前至后依次設(shè)置的繼電器s1至sn，相鄰繼電器之間設(shè)置有兩個(gè)阻值不同的電阻，且兩個(gè)電阻的一端分別與一側(cè)的繼電器的常開端和常閉端連接，兩個(gè)電阻的另一端分別與另一側(cè)的繼電器的公共端連接；

6、所述輸入端采樣單元、輸出端采樣單元和多個(gè)輔助信號采樣單元分別通過信號處理模塊與不同的繼電器連接，以實(shí)現(xiàn)不同的電信號分別控制不同的繼電器通斷，使若干個(gè)繼電器之間的電阻串聯(lián)成電阻網(wǎng)絡(luò)。

7、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述輸出端采樣單元采用電流互感器t1對脈沖電進(jìn)行采樣，點(diǎn)火裝置的高壓輸出線作為電流互感器t1的初級穿過互感器線圈，且線圈繞組數(shù)為電流互感器的次級匝數(shù)。

8、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，與輸出端采樣單元連接的信號處理模塊包括電阻r6、r7，電容c2、c3、c4，三極管q1、q2和二極管d3至d7；

9、所述三極管q1的基極分別與二極管d3、d4的負(fù)極連接，發(fā)射極分別與電阻r7、電容c3、以及二極管d4、d5的正極連接，且集電極分別與二極管d5、d7的負(fù)極以及電容c4、電壓vcc連接；

10、所述三極管q2的基極分別與二極管d6的負(fù)極以及電阻r7連接，發(fā)射極分別與二極管d6的正極以及地連接，集電極分別與二極管d7的正極、電容c4以及繼電器s2連接，所述電容c4與二極管d7并聯(lián)；所述電容c2、c3的一端接地，所述電容c4的一端與繼電器s2連接；所述電流互感器t1分別與電阻r6和電容c2連接，用于實(shí)現(xiàn)充電濾波；所述電阻r7分別與電容c3以及二極管d5的正極連接，所述二極管d3的正極分別與電容c2和電阻r6連接。

11、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述輸入端采樣單元采用電阻串聯(lián)分壓采樣。

12、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述輸入端采樣單元包括整流器d1、電阻r1，與輸入端采樣單元連接的信號處理模塊包括用于濾波的電容c1和用于穩(wěn)壓的二極管d2；所述整流器d1與電阻r1連接，所述電阻r1分別與電容c1、二極管d2和繼電器s1連接，所述電容c1和二極管d2的另一端分別接地。

13、本發(fā)明主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

14、一種航空發(fā)動機(jī)點(diǎn)火裝置的狀態(tài)監(jiān)測方法，基于上述的航空發(fā)動機(jī)點(diǎn)火裝置的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行，包括以下步驟：

15、步驟s1：信號采集：基于信號采樣模塊分別對點(diǎn)火裝置的電源輸入端和高壓輸出端進(jìn)行電信號采樣；

16、步驟s2：信號處理：基于信號處理模塊分別對步驟s1采集的信號進(jìn)行穩(wěn)定化處理；

17、步驟s3：信號轉(zhuǎn)換：基于信號轉(zhuǎn)換電路將步驟s2處理后的不同的有源的電信號分別控制不同的繼電器通斷，控制繼電器的通斷使不同的電阻接入電阻網(wǎng)絡(luò)中，使多個(gè)有源的電信號轉(zhuǎn)換為一個(gè)無源的電阻信號；

18、步驟s5：信號反饋與判斷：測量點(diǎn)火裝置兩個(gè)插針引腳間的電阻值，判斷點(diǎn)火裝置的工作狀態(tài)是否正常。

19、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟s1中，針對電源輸入端，采用電阻串聯(lián)分壓采樣；針對高壓輸出端，采用串聯(lián)在電路上的電流互感器對脈沖電進(jìn)行采樣。

20、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟s2中，對電源輸入端采集的電壓信號進(jìn)行穩(wěn)壓、濾波處理；對高壓輸出端采集的電信號進(jìn)行處理并輸出連續(xù)且穩(wěn)定的信號：

21、當(dāng)電流互感器t1感應(yīng)產(chǎn)生非連續(xù)的電信號時(shí)，所述電阻r6和電容c2用于對電信號進(jìn)行充電濾波，然后，電信號通過二極管d3使三極管q1短時(shí)間導(dǎo)通；

22、當(dāng)t1沒有感應(yīng)信號時(shí)，電容c2通過r6放電，使三極管q1極短導(dǎo)通，電壓vcc使q2導(dǎo)通并對電容c3充電；當(dāng)q1截止時(shí)，電容c3放電繼續(xù)使三極管q2導(dǎo)通直到t1再次產(chǎn)生感應(yīng)信號；在q2導(dǎo)通期間，vcc通過電容器c4濾波后在其兩端產(chǎn)生連續(xù)穩(wěn)定的電信號。

23、為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述步驟s1中，還通過多個(gè)輔助信號采樣單元采樣其他關(guān)鍵部位的電信號，進(jìn)一步判斷點(diǎn)火裝置內(nèi)部的故障部位，其他關(guān)鍵部位的電信號包括晶閘管部位溫度、變壓器次級電壓、儲能電容器電壓、放電管次級電壓的信號中的任意一種或者多種。

24、本發(fā)明的有益效果如下：

25、本發(fā)明對點(diǎn)火裝置的電源輸入端、高壓輸出端或其他關(guān)鍵部位的電信號分別進(jìn)行采樣，采樣得到的多個(gè)電信號通過信號處理轉(zhuǎn)換后成為一個(gè)無源的電阻信號，上一級系統(tǒng)控制器通過監(jiān)測這個(gè)信號的電阻值來判斷點(diǎn)火裝置的運(yùn)行狀態(tài)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了定量的監(jiān)測點(diǎn)火裝置的狀態(tài)，提高了檢測的可靠性和精確度。本發(fā)明可以有效解決現(xiàn)有的狀態(tài)監(jiān)測方法難以選用不影響點(diǎn)火功能的傳感器以及傳感器檢測會突增重量和體積的技術(shù)問題。本發(fā)明可以高效可靠的實(shí)現(xiàn)對飛機(jī)或發(fā)動機(jī)系統(tǒng)點(diǎn)火裝置的狀態(tài)監(jiān)測，減少檢修的時(shí)間和人力成本，且點(diǎn)火裝置被動反饋的電阻值不會對飛機(jī)或發(fā)動機(jī)系統(tǒng)造成影響。

26、其次，本發(fā)明的狀態(tài)監(jiān)測電路與主電路隔離，監(jiān)測電路工作與否不影響點(diǎn)火裝置主要功能的實(shí)現(xiàn)，滿足點(diǎn)火裝置的可靠性和安全性要求。本發(fā)明設(shè)計(jì)的狀態(tài)監(jiān)測電路，不含特殊元器件，可使用電阻、電容、電感、二極管、三極管、繼電器等通用元器件，成本較低，滿足點(diǎn)火裝置低成本要求。本發(fā)明的狀態(tài)監(jiān)測電路，可以同時(shí)滿足點(diǎn)火裝置在溫度高度、體積重量、電磁兼容等各方面的要求，具備較高的實(shí)用性。