[发明专利]用于发动机遥测仪器可靠性的试验系统及方法

说明书

本发明提供了一种用于发动机遥测仪器可靠性的试验系统及方法，解决现有不存在对遥测仪器进行多要素可靠性验证测试装置的问题。该系统包括固定平台、主轴、测量传感器、参考传感器、校验仪、标准源、转动机构、升降平台、加热模块和计算机；主轴位于固定平台上方，上端安装滑环；测量传感器和参考传感器相邻安装在主轴上，测量传感器用于与转子组件信号输入相连；校验仪通过滑环与参考传感器相连；标准源通过滑环与转子组件的电信号输入相连；转动机构用于驱动主轴转动；升降平台用于带动主轴上下移动；加热模块设在转子组件和主轴下部外周，测量传感器和参考传感器均位于加热模块内，转子组件的下端伸出加热模块；计算机用于与定子组件相连。

技术领域

本发明属于发动机运行状态监测装备技术领域，涉及遥测仪器测试技术，具体涉及一种用于对发动机旋转部件遥测仪器进行可靠性试验的试验系统及试验方法。

背景技术

试验技术是与设计、材料工艺并列的航空发动机三大支撑技术之一，是考核发动机新材料、新技术、新结构和新工艺的有效途径。针对发动机涡轮、轮盘、轮轴等高温高转环境下运动部件的测量，是发动机设计验证必要的试验内容。在试验中，传感器需安装在运动部件表面，随转子高速旋转，信号难以直接引出至地面设备进行分析处理。对此，目前已研制出可安装在转子轴端的无线遥测仪器，用于将传感器信号采集传输至地面设备。

由于航空发动机试验设施设备复杂，试验技术复杂、难度大，试验项目多、周期长、费用高、风险大，因此，对试验过程中使用仪器的精度及可靠性有很高的要求。发动机旋转部件遥测仪器是发动机整机及部件试验设施重要的组成部分，其可靠性对发动机试验的有效性起到至关重要的作用。

不同于普通的地面测试设备，发动机旋转部件遥测仪器安装在发动机内部，工作环境具有高温、高转、高振的特点，工作环境极为恶劣。航空发动机是热机的一种，其内部工作温度可达2000摄氏度，尽管采用热障涂层、气流散热隔热散热等方式，涡轮轴温度仍可达300摄氏度，远超电子元器件可靠工作温度。航空发动机转子转速普遍在10000RPM以上，一些小型的涡轴发动机转速可达60000RPM，遥测仪器需承受极大的离心载荷，高速转动形成的挠性振动对遥测仪器也有较大的影响。因此，遥测仪器在投入使用前需通过充分的试验验证以保证其工作可靠性。

目前，尚无有效的测试装置，可对遥测仪器进行多要素的可靠性验证。在交付使用前只能在实验室环境进行基本的功能性能测试，与真实工作环境差异较大；交付使用才接触真实工作环境，需要在现场进行大量的联调及排故工作，对实际的试验进程有较大的影响。且由于交付前无法进行充分试验验证，产品可靠性不确定，长时间工作过程中一旦出现问题，会造成试验数据丢失乃至试验失败。

发明内容

为了解决现有不存在对遥测仪器进行多要素可靠性验证的测试装置，只能进行基本功能性能测试，无法充分试验验证，使得可靠性不确定，工作过程中引起试验数据丢失甚至试验失败的技术问题，本发明提供了一种用于发动机遥测仪器可靠性的试验系统及方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种用于发动机遥测仪器可靠性的试验系统，遥测仪器包括定子组件以及与定子组件配合的转子组件，其特殊之处在于：包括固定平台、主轴、测量传感器、参考传感器、校验仪、标准源、转动机构、升降平台、加热模块和计算机；

所述固定平台用于安装遥测仪器的定子组件；

所述主轴位于固定平台的上方，其下端用于安装遥测仪器的转子组件，上端安装有滑环；

所述测量传感器和参考传感器相邻安装在主轴上，测量传感器用于与转子组件的电信号输入相连；

所述校验仪通过滑环与参考传感器相连；

所述标准源通过滑环与转子组件的电信号输入相连；

所述转动机构用于驱动主轴转动；