[发明专利]发动机功率输出转轴扭矩信号匹配盒电阻检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测航空发动机燃气涡轮和自由涡轮之间温度T45的热电偶匹配盒的检测电路，以及航空发动机功率输出轴扭矩信号匹配盒的检测电路。

背景技术

扭矩传感器又称力矩传感器、扭力传感器、转矩传感器、扭矩仪分为动态和静态两大类，其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计，电动(气动，液力)扭力扳手，它具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点。扭矩传感器是一种测量各种扭矩、转速及机械功率的精密测量仪器。应用范围十分广泛。随着自控系统的不断完善和发展，对扭矩传感器的精度、可靠性和响应速度提出了更高的要求。发动机温度控制盒负责限制发动机的最高燃气温度。每台发动机有4个热电偶探头,均通过螺钉固定在涡轮机匣上,以感应涡轮机匣的温度。每个探头均为双热电偶探头,分别有4个连接点对应于发动机电子控制组件A和B两个电通路的正极和负极。热电偶将感应到的排气温度转变为热电偶探测回路电势差,通过电子控制组件EEC计算并在显示组件上显示。飞机发动机温度控制盒通过热电偶感受发动机排气温度,控制排气温度不超过规定值。在排气温度达到700℃限制值时,输出相应信号,限制燃油的供给量,降低排气温度；在排气温度达到730℃时发出停车信号,停止对发动机供油,使发动机停车。当排气温度超过限定温度时,对发动机采取限油或停车控制,从而保证发动机排气温度不超过规定值。温度控制盒性能的好坏直接关系到发动机的工作安全,如其发生故障,轻则影响发动机性能,重则造成事故。发动机排气温度显示偏高问题目前尚无彻底解决方案，每一次更换发动机电子控制器都需要与发动机匹配的麻烦。由于发动机燃气涡轮出口温度T4过高，现场监测困难，通常采用监测燃气涡轮和自由涡轮之间的温度T45来进行测量。燃气涡轮和自由涡轮间的温度T45和燃气涡轮出口温度T4之间存在相互关联关系，随着负荷增大温度T45会随温度T4上升，T45温度测量的精度就定T4温度。如果限制了温度T45就等于限制了T4。现有技术温控盒常遇故障概括起来就是在一定排气温度下，温控盒输出错误的温控信号，主要有两种情况：(1)未到限制温度却切油、停车、告警，影响飞机飞行性能或造成空中停车；(2)超过限制温度未切油、停车、告警，烧坏发动机。温控盒的工作原理是：温控盒将喷管中K型热电偶输出的热电动势值与设定的限制电压比较来判断发动机是否超温。超温时，将温差信号调制、放大、解调、功率放大，输出供油控制信号及座舱内告警信号。超过700℃时，输出一定频率和占空比的方波信号限制燃油供油量；超过730℃时，输出连续直流信号停止供油。温控盒检测仪的主要任务是模拟热电偶工作，测量温控盒输出的温控信号是否正确。根据热电偶工作原理，控制D/A输出热电势到温控盒，温控盒输出温控信号，温控信号经调理后分为两路：一路进入I/O端口触发中断，另一路进入A/D采样。设置中断触发为双边沿，则方波信号边沿到来时触发中断，系统转入中断处理进行计时或采样，完成温控信号物理量测量，同时实时显示并保存测量结果。

航空发动机在发动机尾气排放口的周边配置有8个左右的热电偶，这些热电偶均采用并联方式工作，这样可以减少热电偶的个性差异，并使得发动机热电偶检测较为全面。但是每台发动机热电偶并联后仍然具有一定个性差异，为了使发动机电子控制器具有通用性，在发动机上配置热电偶匹配盒，将发动机热电偶的差匹配盒中的斜率电阻和偏差电阻来表示。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种能够确保转轴扭矩信号匹配盒输出电压准确，为发动机及其电子控制器的设计维护提供便利的发动机功率输出转轴扭矩信号匹配盒电阻检测电路，以解决转轴扭矩信号匹配盒工作电流过大产生较高温度，以及外部匹配盒偏差电阻短路损坏的问题。