某型機(jī)發(fā)動機(jī)排氣溫度虛指故障的分析與應(yīng)用

陳秀山

【摘 要】發(fā)動機(jī)排氣溫度在發(fā)參顯示組件上的顯示與實際不符，影響飛行安全，通過對該問題的原因進(jìn)行逐項排查分析，得出是發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元內(nèi)部線路板上的零位電位器失效導(dǎo)致，針對此問題對進(jìn)行了更換。

【關(guān)鍵詞】T4溫度；零位電位器；冷端補(bǔ)償電壓

0 引言

某型直升機(jī)發(fā)參系統(tǒng)地面通電過程中發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)排氣溫度T4指示113°，與實際溫度不符，出現(xiàn)虛指現(xiàn)象[1]。T4溫度測量的準(zhǔn)確性及溫度傳感器是否出現(xiàn)故障會影響發(fā)動機(jī)性能評價，試車過程往往因測量溫度小于實際溫度造成超溫而使發(fā)動機(jī)部件出現(xiàn)故障[2]。

1 系統(tǒng)組成及工作原理

發(fā)動機(jī)是直升機(jī)的動力機(jī)構(gòu)，為直升機(jī)提供強(qiáng)大的動力，發(fā)動機(jī)排氣溫度T4傳感器用于測量發(fā)動機(jī)排氣管的溫度，將熱電偶提供的熱電勢經(jīng)過線路傳輸給發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元， 發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元經(jīng)排氣溫度線路轉(zhuǎn)換后傳輸給發(fā)參顯示組件，發(fā)參顯示組件顯示T4排氣溫度及其它監(jiān)控的參數(shù)[3]。T4溫度傳感器將熱電偶的輸出電動勢通過電纜傳輸至發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元，經(jīng)發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元內(nèi)部轉(zhuǎn)換電路放大后，傳輸給發(fā)參顯示組件，并在發(fā)參顯示組件上顯示相對應(yīng)的T4排氣溫度。

2 故障定位

2.1 發(fā)動機(jī)驗證

發(fā)動機(jī)未運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)參監(jiān)測系統(tǒng)顯示組件上發(fā)動機(jī)排氣溫度應(yīng)不顯示，但顯示組件上顯示發(fā)動機(jī)排氣溫度T4為113°，與設(shè)計思路不符，排除發(fā)動機(jī)故障，判斷為發(fā)參系統(tǒng)故障。

2.2 線路排查

發(fā)動機(jī)T4溫度傳感器到發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元之間的數(shù)據(jù)傳輸電纜經(jīng)過一個轉(zhuǎn)接插頭，經(jīng)過轉(zhuǎn)接插頭時，可能存在信號干擾或電阻變化問題，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)排氣溫度T4溫度顯示異常。為了驗證是否為轉(zhuǎn)接插頭導(dǎo)致，重新敷設(shè)電纜，將轉(zhuǎn)接插頭取消，直接在發(fā)動機(jī)T4溫度傳感器和發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元之間敷設(shè)電纜，然后通電檢查，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)排氣溫度T4在顯示組件上還是顯示113°，排除發(fā)動機(jī)T4溫度傳感器和發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元之間電纜存在干擾、電阻變大等問題。

2.3 發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元到發(fā)參顯示組件部分測試

將T4溫度傳感器與發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元的連接線纜斷開，在發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元的前端接入信號發(fā)生器，測試配置圖如圖1所示。信號發(fā)生器能夠輸出大小可變的電勢。調(diào)節(jié)信號發(fā)生器，使其輸出對應(yīng)最小溫度的電勢，觀察顯示組件上T4溫度顯示的數(shù)值是否與最小溫度一致，繼續(xù)調(diào)節(jié)信號發(fā)生，使其輸出對應(yīng)最大溫度的電勢，觀察顯示組件上T4溫度顯示的數(shù)值是否與最大溫度一致。

測試結(jié)果：發(fā)參顯示組件上T4溫度顯示的數(shù)值與輸入電勢對應(yīng)的溫度值不一致。

測試結(jié)論：T4傳感器無故障，發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元到發(fā)參顯示組件部分存在故障。

圖1 發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元到發(fā)參顯示組件部分測試配置圖

2.4 發(fā)參顯示組件測試

將發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元與發(fā)參顯示組件之間的連接線纜斷開，在發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元的后端接入信號發(fā)生器，測試配置圖如圖2所示。調(diào)節(jié)信號發(fā)生器，使其輸出對應(yīng)最小溫度的電勢，觀察顯示組件上T4溫度顯示的數(shù)值是否與最小溫度一致，繼續(xù)調(diào)節(jié)信號發(fā)生，使其輸出對應(yīng)最大溫度的電勢，觀察顯示組件上T4溫度顯示的數(shù)值是否與最大溫度一致。

測試結(jié)果：發(fā)參顯示組件上T4溫度顯示的數(shù)值與輸入電勢對應(yīng)的溫度值一致。

測試結(jié)論：發(fā)參顯示組件功能正常，發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元存在故障。

圖2 發(fā)參顯示組件測試配置圖

2.5 發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元內(nèi)部測試

1）電壓測試

發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元外接工作電源，用數(shù)字萬用表測試穩(wěn)壓電源模塊相關(guān)器件的工作電壓。

測試結(jié)論：+28V電源工作正常，±15V電源工作正常。

2）冷端補(bǔ)償電壓測試

發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元外接工作電源，然后將線路板上的1點與4點短接，用數(shù)字萬用表測量冷端補(bǔ)償電壓

測試結(jié)論：冷端補(bǔ)償電壓符合要求。

3）零位調(diào)節(jié)測試

發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元外接工作電源，外接參數(shù)測試儀，然后斷開線路板的上1點與4點，將1點與2點短接，調(diào)節(jié)參數(shù)測試儀，使其輸入對應(yīng)零位的電壓，用數(shù)字萬用表測量零位調(diào)節(jié)電壓。

測試結(jié)論：零位調(diào)節(jié)電壓異常。

調(diào)節(jié)零位電位器，發(fā)現(xiàn)零位調(diào)節(jié)電壓無變化，判斷為零位電位器故障。

4）滿刻度調(diào)節(jié)測試

發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元外接工作電源，外接參數(shù)測試儀，然后斷開線路板的上1點與4點，將1點與2點短接，調(diào)節(jié)參數(shù)測試儀，使其輸入對應(yīng)滿刻度位的電壓，用數(shù)字萬用表測量滿刻度位調(diào)節(jié)電壓。

測試結(jié)論：滿刻度位調(diào)節(jié)電壓符合要求。

綜上分析，問題定位為發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元內(nèi)部線路板上的零位電位器失效導(dǎo)致。

3 解決方案及驗證結(jié)果

針對該問題，技術(shù)工人將零位電位器進(jìn)行了更換，并用測試設(shè)備進(jìn)行了測試，測試結(jié)果表明發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元功能性能正常。

使用更改后的發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元對該問題進(jìn)行機(jī)上通電驗證，發(fā)動機(jī)排氣溫度T4指示正常，與實際溫度值相符合，發(fā)參系統(tǒng)運(yùn)行正常，無遺留問題產(chǎn)生，該問題得到了有效解決。

4 結(jié)論

對“某型機(jī)發(fā)動機(jī)排氣溫度在發(fā)參顯示組件上的顯示與實際不符”的原因進(jìn)行逐項排查分析，得出是發(fā)動機(jī)監(jiān)測單元內(nèi)部線路板上的零位電位器失效導(dǎo)致，針對該問題對零位電位器進(jìn)行了更換。經(jīng)檢測驗證，結(jié)果表明更換零位電位器后可有效解決“發(fā)動機(jī)排氣溫度在發(fā)參顯示組件上的顯示與實際不符”的問題。

【參考文獻(xiàn)】

[1]蘇三買，郭偉民.一種測量航空發(fā)動機(jī)T4溫度的新方法[J].宇航計測技術(shù)，2000，20（6）：52-55.

[2]盛堅，金煒，莊大石.航空發(fā)動機(jī)渦輪出口總溫測控系統(tǒng)在線校準(zhǔn)方法[J].計量與質(zhì)量專題學(xué)術(shù)交流會論文專輯，2007，27（增刊）：58-60.

[3]劉鴻，李鵬.基于雙DSP的航空發(fā)動機(jī)參數(shù)采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2009，9（17）：4992-49996.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]