一种试飞参数测试系统的压力测试单元现场校准方法技术方案

本发明专利技术涉及一种试飞参数测试系统的压力测试单元现场校准方法，属于压力校准领域。本发明专利技术针对现有的飞机压力测试单元校准局限于实验室校准，校准时需要拆卸被校准压力测试单元，校准周期长，影响飞机飞行试验的问题，提出了一种压力测试单元现场校准方法。该方法的主要特点为：现场原位校准；在校准时压力源不由外部提供，直接利用飞机正常工作时管道、容器等内部介质的压力变化；校准管理计算机保存的每个测量值和标准值都附带有时间戳和环境温度值，在标准值和测量值进行时间对准后，同步比较；通过采集不同飞行环境下的压力数据，可以实现多温度环境下的校准。作为现有实验室校准方式的有效补充方式，提高了飞行试验效率。提高了飞行试验效率。提高了飞行试验效率。

【技术实现步骤摘要】
一种试飞参数测试系统的压力测试单元现场校准方法
一、

[0001]本专利技术涉及压力校准领域。
二、
技术介绍

[0002]压力是试飞参数测试系统中一项非常重要的参数。在试飞参数测试系统中，由压力测试单元监测航空流体管道某个位置的压力值。压力测试单元主要由压力传感器和信号处理部分组成，保证其测量压力的准确性是保证飞机能够安全飞行的关键，因此对压力测试单元的校准是一项重要工作。传统的压力测试单元的校准方法存在以下一些问题：
[0003](1)传统校准方法为实验室校准，需要将待校准压力测试单元中的压力传感器从工作位置上拆卸下来，然后根据规范要求在常规环境、常规传压介质开展压力校准工作；
[0004](2)多次拆卸容易损坏压力传感器的安装接口；
[0005](3)传统校准方法只将压力传感器拆卸进行校准，而不能对包括信号处理部分的整个压力测试单元进行校准；
[0006](4)实验室校准周期长，将压力测试单元拆卸后，飞机长时间无法进行飞行试验工作。
[0007]基于以上问题，迫切需要改进校准方法，开展现场压力校准。
三、
技术实现思路

[0008]一种试飞参数测试系统的压力测试单元现场校准方法，其包括以下步骤：
[0009](1)将标准压力传感器安装连接到被校准压力测试单元所测量的压力发生回路中；
[0010](2)校准管理计算机通过与试飞参数测试系统通信，获取m组被校准压力测试单元的测量值、测量值对应的时间戳和环境的温度值，即(Q1,t
Q1
,T
Q1
),(Q2,t
Q2
,T
Q2
),
…
,(Q
m
,tQ
m
,TQ
m
),并将这m组测量值数据保存；
[0011](3)校准管理计算机同时控制压力校准装置采集n组标准压力传感器测得的标准值，得到n组被校准压力测试单元所在位置的压力的标准值、标准值对应的时间戳和环境的温度值，即(S1,t
S1
,T
S1
),(S2,t
S2
,T
S2
),
…
,(S
n
,t
Sn
,T
Sn
),并将这n组标准值数据保存；
[0012](4)在所保存的环境温度值T
S1
,T
S2
,
…
,T
Sn
中选择校准温度点T
C
，并确定允许温度变化阈值ΔT
C
，ΔT
C
一般为T
C
的10％；在保存的n组标准数据和m组测量数据中，分别找出在(T
C
‑
ΔT
C
,T
C
+ΔT
C
)范围内的标准值与测量值；根据找出的标准值的最小值和最大值，均匀选取r组标准值；在找出的测量值中，选取所对应时间戳与上述r组标准值所对应的时间戳分别相同或者最接近的r组测量值；对这r组标准值与测量值进行处理，获得校准结果。
[0013]所述步骤(1)中，标准压力传感器的精度等级高于被校准压力测试单元；校准采用现场原位校准的方式，若机上实际条件允许，则在被校准压力测试单元的压力测量点处安装三通接头，被校准压力测试单元与标准压力传感器分别安装在呈对位位置的两个接头处，此时两个接头位置的压力相等(等压力点现场校准)；若机上安装条件受限无法实现等
压力点现场校准，则选择被校准压力测试单元的压力测量点附近的等直径管路，标准压力传感器安装在沿直回路方向且与被校准压力测试单元距离为L(L根据压力发生回路的几何尺寸确定)的位置(非等压力点现场校准)。
[0014]所述步骤(2)中，在进行校准过程中压力源不由外部提供，而直接利用飞机正常工作时管道、容器等内部介质的压力变化；标准值和测量值所附带的环境温度值分别由压力校准装置中的温度传感器和试飞参数测试系统的环境温度传感器测量获得；
[0015]校准管理计算机可以通过两种方式与测试系统通信获取被校准压力测试单元的测量值、测量值对应的时间戳和环境温度值，分别为以太网方式或脉冲编码调制PCM流方式；被校准压力测试单元的第i组(i＝1,..,m)测量值包括压力测量值Q
i
、对应的测量时间戳t
Qi
和环境的温度值T
Qi
。
[0016]对于非等压点现场校准情况，校准管理计算机得到标准压力传感器测得的标准值后需要修正才能作为被校准压力测试单元所在位置的压力的标准值，计算公式按下述公式(1)：
[0017]P
s
＝P
′
s
‑
Δp
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0018]式中：P
s
——被校准压力测试单元所在位置的压力的标准值；P
′
s
——标准压力传感器测得的标准值；Δp——压差值，可正可负；
[0019]通过测量压力发生回路的内直径和流体的流速，可以计算出流体的雷诺数Re,根据Re的取值，可以确定压差值Δp的计算公式按下述公式(2)：
[0020][0021]式中：Δp——压差值，可正可负，Pa；μ——流体的粘性参数；L——标准压力传感器沿压力发生直回路方向与被校准压力测试单元的距离，m；D——压力发生回路的内直径，m；U——等截面上流体的平均流速，m/s；g——重力加速度，m/s2；f——摩擦系数；
[0022]由标准压力传感器所在位置指向被校准压力测试单元所在的位置，当该指向与管路内流体的流动方向相同时，Δp取正值，否则Δp取负值；
[0023]校准管理计算机根据上述公式(1)、(2)获取被校准压力测试单元所处位置的压力的标准值S
j
(j＝1,2,
…
,n)，同时会为该标准值附带时间戳t
Sj
和校准环境的温度值T
Sj
，最后将这些数据一并保存。
[0024]所述步骤(3)中，在所保存的环境温度值T
S1
,T
S2
,
…
,T
Sn
中选择k个校准温度点，即并确定允许温度变化阈值ΔT
C
一般为T
C
的10％；针对设定的每一个校准温度点在保存的m组测量值数据中找出温度在在保存的m组测量值数据中找出温度在范围的p
a
组测量值数据，记为组测量值数据，记为在保存的n组标准值数据中找出在相同温度范围的q
a
组标准值数据，记为在获取的q
a
组标准值数据中根据标准值的最小值和最大值，均匀选取r
a
组数据，即
相对应的，在获取的p
a
组测量值数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种试飞参数测试系统的压力测试单元现场校准方法，其包括以下步骤：(1)将标准压力传感器安装连接到被校准压力测试单元所测量的压力发生回路中；(2)校准管理计算机通过与试飞参数测试系统通信，获取m组被校准压力测试单元的测量值、测量值对应的时间戳和环境的温度值，即(Q1，t
Q1
，T
Q1
)，(Q2，t
Q2
，T
Q2
)，
…
，(Q
m
，t
Qm
，T
Qm
)，并将这m组测量值数据保存；(3)校准管理计算机同时控制压力校准装置采集n组标准压力传感器测得的标准值，得到n组被校准压力测试单元所在位置的压力的标准值、标准值所对应的时间戳和环境的温度值，即(S1，t
S1
，T
S1
)，(S2，t
S2
，T
S2
)，
…
，(S
n
，t
Sn
，T
Sn
)，并将这n组标准值数据保存；(4)在所保存的环境温度值T
S1
，T
S2
，...，T
Sn
中选择校准温度点T
C
，并确定允许温度变化阈值ΔT
C
，ΔT
C
一般为T
C
的10％；在保存的n组标准数据和m组测量数据中，分别找出在(T
C
‑
ΔT
C
，T
C
+ΔT
C
)范围内的标准值与测量值；根据找出的标准值的最小值和最大值，均匀选取r组标准值；在找出的测量值中，选取所对应时间戳与上述r组标准值所对应的时间戳分别相同或者最接近的r组测量值；对这r组标准值与测量值进行处理，获得校准结果。2.根据权利要求1所述的一种试飞参数测试系统的压力测试单元现场校准方法，其特征在于，所述步骤(1)中，标准压力传感器的精度等级高于被校准压力测试单元；校准采用现场原位校准的方式，若机上实际条件允许，则在被校准压力测试单元的压力测量点处安装三通接头，被校准压力测试单元与标准压力传感器分别安装在呈对位位置的两个接头处，此时两个接头位置的压力相等(等压力点现场校准)；若机上安装条件受限无法实现等压力点现场校准，则选择被校准压力测试单元的压力测量点附近的等直径管路，标准压力传感器安装在沿直回路方向且与被校准压力测试单元距离为L(L根据压力发生回路的几何尺寸确定)的位置(非等压力点现场校准)。3.根据权利要求1所述的一种试飞参数测试系统的压力测试单元现场校准方法，其特征在于，在进行校准过程中压力源不由外部提供，而直接利用飞机正常工作时管道、容器等内部介质的压力变化；标准值和测量值所附带的环境温度值分别由压力校准装置中的温度传感器和试飞参数测试系统的环境温度传感器测量获得；校准管理计算机可以通过两种方式与测试系统通信获取被校准压力测试单元的测量值、测量值对应的时间戳和环境温度值，分别为以太网方式或脉冲编码调制PCM流方式；被校准压力测试单元的第i组(i＝1，..，m)测量值包括压力测量值Q
i
、对应的测量时...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯仁剑，李绍阔，于宁，吴银锋，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：