[发明专利]一种涡轴发动机状态监测装置

说明书

本发明实施例中提供了一种涡轴发动机状态监测装置，属于航空电子技术领域，包括数据采集模块、数据处理运算模块、状态监测控制模块；数据采集模块与数据处理运算模块通讯连接，数据处理运算模块与状态监测控制模块通讯连接；数据采集模块用于采集直升机涡轴发动机的模拟量信号、频率量信号、振动信号和总线信号，及直升机航电系统的总线信号；数据处理运算模块用于将数据采集模块所采集的数据信息均处理为多组实际物理量信息；状态监测控制模块设置有多组阈值，用于通过分别比对各组实际物理量信息与其所对应的阈值，判断直升机涡轴发动机的运行状态。通过本发明的处理方案，提高了提升涡轴发动机的安全性和使用时的经济效益。

技术领域

本发明属于航空电子技术领域，特别涉及一种涡轴发动机状态监测装置。

背景技术

随着现代航空技术的发展，被称为“飞机心脏”的涡轴发动机结构日趋复杂，对其性能要求(高温、高压、高密度的能量释放)日趋苛刻，作为一种复杂机械系统，其故障的发生与发展具有迅速、破坏性极大等特点，其性能的可靠性在某种程度上直接影响到整个飞机的飞行安全。因此，如何实现发动机运行状态的监测，快速定位故障部位是当今世界各航空公司及研究机构所关心的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种涡轴发动机状态监测装置，至少部分解决现有技术中存在的问题。

本发明所采用的具体技术方案为：

一种涡轴发动机状态监测装置，包括数据采集模块、数据处理运算模块、状态监测控制模块；所述数据采集模块与所述数据处理运算模块通讯连接，数据处理运算模块与所述状态监测控制模块通讯连接；所述数据采集模块用于采集直升机涡轴发动机的模拟量信号、频率量信号、振动信号和总线信号，及直升机航电系统的总线信号；所述数据处理运算模块用于将所述数据采集模块所采集的数据信息均处理为多组实际物理量信息；所述状态监测控制模块设置有多组阈值，用于通过分别比对各组所述实际物理量信息与其所对应的所述阈值，判断直升机涡轴发动机的运行状态。

进一步的，所述数据处理运算模块用于对所述数据采集模块所采集的数据信息进行滤波降噪处理，并对所述振动信号进行快速傅里叶变换FFT运算处理，将处理结果发送至所述状态监测控制模块。

进一步的，所述模拟量信号包括Tt3温度信号和Tt6温度信号；所述频率量信号包括Ng信号和Np信号；所述直升机涡轴发动机的总线信号为发动机电子控制器的RS422总线信号。

进一步的，所述监测装置还包括存储模块和通讯模块，所述状态监测控制模块同时与所述存储模块和所述通讯模块进行连接；所述存储模块用于存储所述运行状态；所述通讯模块用于发送所述运行状态。

进一步的，所述直升机涡轴发动机的运行状态包括正常状态和异常状态，所述异常状态包括转子磨损故障、转子裂纹故障和轴承不对称故障。

进一步的，所述正常状态和异常状态的判定方法包括以下步骤：

1)在所述状态监测控制模块内设置第一振动基准阈值；

2)通过所述振动信号进行快速傅里叶变换FFT运算处理后得到频谱图；

3)将所述频谱图的判定频段的数值与所述第一振动基准阈值对比，当所述判定频段存在高于所述基准阈值的数值，则判定所述直升机涡轴发动机处于异常状态。

进一步的，所述转子磨损故障的判定方法包括以下步骤：

a)在所述状态监测控制模块内设置第二振动基准阈值，所述第二振动基准阈值为所述第一基准阈值的2倍；

b)将所述频谱图的判定频段的数值与所述第二振动基准阈值对比，当所述判定频段存在高于所述第二基准阈值的数值，则判定所述直升机涡轴发动机处于转子磨损故障。

进一步的，所述转子裂纹故障的判定方法包括以下步骤：