[发明专利]实时检测加力燃烧室火焰场离子电流以进行试验的方法

说明书

本发明提出的实时检测航空发动机加力燃烧室火焰场离子电流以进行试验的方法，使发动机在进入小加力前、小加力、全加力等试车过程中实时检测加力燃烧室火场离子电流，解决发动机试车过程中加力燃烧室火焰场离子电流数据的缺失的难题，通过离子电流来判断火焰场的燃烧情况，通过数据分析，给出航空发动机火焰信号离子电流最佳门限值，并能够判断离子火焰信号检测装置是否存在故障。

技术领域

本发明属于航空发动机点火领域，具体为一种实时检测航空发动机加力燃烧室火焰场离子电流以进行试验的方法。

背景技术

现有的航空发动机加力燃烧室火焰信号检测方法是通过离子火焰信号检测装置检测加力燃烧室火焰场中离子电流，并将其与门限值进行比较，大于门限值时输出高电平有火信号，小于门限值时输出低电平无火信号。所以目前通过离子火焰信号检测装置能够得到的是有高低电平组成的脉冲信号或阶跃信号，在现有技术中没有给出实时的离子电流值数据的需要。

申请人是我国航空发动机电气研制的主要单位，在进行航空发动机点火信号研究过程中发现，当进行实际的航空发动机加力试验时，在航空发动机刚接通加力状态阶段，经常出现加力燃烧室有火信号闪烁的现象，出现这一现象的原因有可能是离子火焰信号检测装置本身故障，也可能是由于在航空发动机刚接通加力状态时，加力燃烧室火焰场不稳定造成的；由于没有实时的离子电流值数据，无法判断火信号闪烁现象的准确原因，严重影响了发动机加力试车试验的开展。

此外，在航空发动机研制过程中，其加力燃烧室离子电流门限值往往都是由主机所直接根据以往设计经验给出，并根据该电流门限值确定离子火焰信号检测装置内部门限电阻阻值。由于新研制发动机的加力工作状态与以往设计可能不同，导致初始设定的加力燃烧室离子电流门限值可能不合适，为了能够准确快速的确定出最佳离子电流门限值，有必要获取实时的离子电流值数据。

发明内容

本发明提出一种实时检测航空发动机加力燃烧室火焰场离子电流以进行试验的方法，能够在航空发动机试验过程中全程检测加力燃烧室离子电流，使发动机加力全过程中燃烧室火焰场的燃烧情况数据化，为航空发动机加力燃烧室火焰信号检测研究提供数据支持。

发动机加力燃烧室现有技术中的火焰场离子电流检测电路如图1所示，由15VDC电源、115V/3400Hz电源、采样电阻器R1、分压电阻器R2、R3、上拉电阻R4、接地电阻R5、电压比较器FX193组成。电阻器R2、R3串联后接15VDC电源正、负极间；电阻器R1一端接R2、R3之间，另一端接115V/3400Hz电源和电压比较器FX193的 2脚(负极输入端)；R4一端接15VDC电源正，一端接电压比较器FX139的1脚(输出端)和加力火焰信号输出端；电阻器R5一端接FX193的3脚(正极输入端)，另一端接地；电压比较器FX193的8脚(电源正)接15VDC正极，4脚(电源负)接15VDC 负极；115V/400Hz电源另一输出端接离子火焰探测器；发动机壳体与15VDC负极相连。

火焰场离子电流检测电路通电工作且无离子电流时，电压比较器FX193正输入端通过电阻器R5接地，输入电压为0V，负输入端为电阻器R2和R3的分压，极性为正，电压比较器FX193负输入端电压高于正输入端电压，电压比较器FX193输出端1脚输出低电平信号，表示为无火信号；当产生电流方向为离子火焰探测器到发动机壳体的离子电流时，离子电流流经电阻器R3和R1，在电阻器R3和R1上产生极性为负的电压信号，与R3上的正向电压信号叠加后输入电压比较器FX193负输入端，当该叠加信号极性为负即离子电流产生的负向电压信号数值大于电阻器R3上的正向电压信号数值，电压比较器FX193输出端1脚输出高电平信号，即有火信号。

本发明通过对上述火焰场离子电流检测电路进行改造，实现实时检测航空发动机加力燃烧室火焰场离子电流，并基于此进行相关试验，为航空发动机加力燃烧室火焰信号检测研究提供数据支持：

所述一种实时检测航空发动机加力燃烧室火焰场离子电流以进行试验的方法，其特征在于：包括以下步骤：