监测飞行器的空气回路中的交换器的状态的方法和系统技术方案

本发明专利技术还涉及一种用于监测飞行器(7)的空气回路(5)中的热交换器(17)的状态的方法和系统，所述热交换器用于冷却从飞行器的主热空气源的源中提取的空气，所述系统包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】监测飞行器的空气回路中的交换器的状态的方法和系统


[0001]本专利技术涉及一种用于监测飞行器的空气回路中的热交换器的状态的方法和系统，更具体地，涉及一种用于监测该回路的空气/空气热交换器的状态和泄漏水平的方法和系统。

技术介绍

[0002]飞行器中的空气回路包括热交换器，该热交换器用于冷却通过空气排放系统从飞行器发动机中提取的空气。更具体地，排放系统通过压力调节阀(Pressure Regulating Valve，PRV)连接到发动机压缩机，该压力调节阀也用于隔离空气回路。该PRV阀被设置在交换器的上游，并确保调节来自发动机的热空气源的压力。事实上，空气流动的方向是从发动机到交换器，然后到使用压缩空气的设备(被称为消耗者)。该消耗者为机舱提供空气调节，以及为侧翼和其他飞行器的结构和系统提供压缩的除冰空气。
[0003]空气回路还包括温度控制环路，该温度控制环路包括被设置在交换器的出口处的温度传感器以及用于调节通过空气交换器的新鲜空气的风扇空气阀(Fan Air Valve，FAV)。控制环路被构造成根据通过探头测量的温度来调节在交换器处混合的新鲜空气。
[0004]目前，通过泄漏检测环路来进行空气/空气交换器和加压空气管道周围的热空气泄漏的检测。该检测环路包括导线以及泄漏检测传感器，该导线容纳空气回路管道，该泄漏检测传感器被设置在交换器和保护免受可能由该泄漏引起的热空气泄漏流的区域之间。一旦检测到泄漏，热空气源通过关闭PRV阀自动地隔离，因此防止对飞行器的结构的任何损坏。
[0005]当泄漏变得太显著时，该泄漏检测模式有效地保护飞行器。然而，该泄露检测模式使得不能够预期维护，因此可能导致飞行器停机。
[0006]因此，本专利技术的目的是提出了一种用于监测飞行器的空气回路的系统，该系统克服了上述缺点，特别是通过利用空气回路上的测量值来确定该系统的状态并预测泄漏水平，以便预期维护。

技术实现思路

[0007]本专利技术涉及一种用于监测飞行器的空气回路中的热交换器的状态的方法，所述热交换器用于冷却从飞行器的主热空气源中提取的空气，所述方法包括以下步骤：
[0008]‑
获取由被设置在所述热交换器的出口处的探头所得到的温度测量值，所述获取在空气回路由所述热交换器的下游的次级热空气源供给并且主热空气源被关掉时执行，
[0009]‑
从所述温度测量值中选择相关的温度测量值，
[0010]‑
将所述相关的温度测量值与警报阈值进行比较，以及
[0011]‑
根据所述比较来评估热交换器中的泄漏水平。
[0012]该方法使得能够预测泄漏水平，并在泄漏水平变得显著之前预期交换器的移除。然后，该移除可以在预先计划的维护阶段执行，因此避免飞行器的计划外的停机。
[0013]有利地，获取模块被构造成在预定的观测时间段期间获取温度测量值，所述时间段由对包括具有显著泄漏的热交换器的飞行器总体进行统计分析来确定。
[0014]这使得能够通过选择尽可能短的持续时间来优化观测时间段，以使要处理的数据的量最小化，同时使得能够在不同的交换器总体之间进行区分。
[0015]有利地，通过统计滤波来选择相关的温度测量值，所述统计滤波适于选择最能代表包括在所述预定的观测时间段中的稳定阶段的温度测量值。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，所述观测时间段具有介于大约3分钟至10分钟之间的持续时间。因此，观测时间是介于处理速度和准确性之间的折中。
[0017]有利地，处理器被构造成在将相关的温度测量值与警报阈值进行比较之前使所述相关的温度测量值标准化，所述标准化是通过消除相关的温度测量值相对于外部环境的依赖性来执行。
[0018]因此，标准的温度测量值可以被认为是在用于飞行器的每次飞行的相同状况下获取的观测值。
[0019]有利地，外部环境通过外部空气的温度的测量值和次级热空气源的出口处的温度的测量值来识别。这使得能够在不管外部温度的情况下将不同的飞行彼此进行比较。
[0020]有利地，警报阈值基于热交换器的出口处的空气温度的理论值，该理论值由预定的热模型来估计，所述热模型从对飞行器的机队的多个交换器中的每一个交换器的出口处的空气温度以及外部空气和次级热空气源的对应温度的一系列实际测量值进行统计分析来构建。
[0021]警报阈值使得能够在飞行器上尽可能长时间地保持交换器，同时保证不影响飞行器的性能或不发生可能在地面上阻止飞行器的故障风险。
[0022]根据本专利技术的一个实施例，警报阈值是选自介于大约100
○
C至150
○
C之间的值。
[0023]有利地，处理器被构造成通过基于根据来自飞行器的同一机队的多次飞行的一系列数据预先构建的老化模型的自动学习来估计泄漏水平并建立交换器的故障预知。
[0024]根据本专利技术的一个特征，所述交换器的下游的次级热空气源是辅助动力单元APU。此外，所述交换器的上游的主热空气源是飞行器发动机，热空气通过发动机空气排放系统从所述飞行器发动机中提取。
[0025]根据本专利技术的又一个特征，温度探头是控制环路的一部分，该控制环路用于调节所使用的新鲜空气和热空气的混合物的温度，以在热交换器的出口处保持恒定的空气温度。
[0026]有利地，监测系统包括显示界面，以使测量温度、和/或泄漏水平和/或故障预知的图形表示可视化。
[0027]这提供了与交换器有关的趋势、异常或中断的信息。
[0028]本专利技术还涉及一种用于监测飞行器的空气回路中的热交换器的状态的系统，所述热交换器用于冷却从飞行器的主热空气源的源中提取的空气，所述系统包括：
[0029]‑
获取模块，所述获取模块被构造成获取由被设置在所述热交换器的出口处的探头所得到的温度测量值，所述获取在空气回路由所述热交换器的下游的次级热空气源供给并且主热空气源被关掉时执行，
[0030]‑
处理器，该处理器被构造成从所述温度测量值中选择相关的温度测量值，并通过
将相关的温度测量值与预定的警报阈值进行比较来检测热交换器中的可能的泄漏。
附图说明
[0031]在阅读参照附图描述的本专利技术的优选实施例中，本专利技术的其它特征和优点将变得明显，在附图中：
[0032][图1]示意性地示出了根据本专利技术的一个实施例的用于监测飞行器的空气回路中的交换器的状态的系统；
[0033][图2A]和[图2B]示意性地示出了根据本专利技术的优选实施例的用于监测飞行器中的空气回路的状态的方法；
[0034][图3]是根据本专利技术的一个实施例的示意性地示出了表示监测在交换器的下游测量的空气温度的曲线的曲线图。
具体实施方式
[0035]本专利技术涉及集成到如下架构中的空气/空气冷却热交换器，在该架构中，通过热空气流的下游的温度传感器来执行空气流的温度的调节和控制。本专利技术的基本概念是，当空气回路处于预定构型时，通过测量交换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于监测飞行器(7)的空气回路(5)中的热交换器(17)的状态的方法，所述热交换器用于冷却从所述飞行器的主热空气源中提取的空气，所述方法的特征在于，所述方法包括以下步骤：
‑
获取由被设置在所述热交换器(17)的出口处的探头(31)所得到的温度测量值，所述获取在所述空气回路由所述热交换器(17)的下游的次级热空气源(35)供给并且所述主热空气源被关掉时执行，
‑
从所述温度测量值中选择相关的温度测量值，
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将所述相关的温度测量值与警报阈值进行比较，以及
‑
根据所述比较来评估所述热交换器中的泄漏水平。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温度测量值的获取在预定的观测时间段期间执行，所述时间段由对包括具有显著泄漏的热交换器的飞行器总体进行统计分析来确定。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过统计滤波来选择所述相关的温度测量值，所述统计滤波适于选择最能代表包括在所述预定的观测时间段中的稳定阶段的所述温度测量值。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述观测时间段具有介于大约3分钟至10分钟之间的持续时间。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括在将所述相关的温度测量值与所述警报阈值进行比较之前使所述相关的温度测量值标准化，所述标准化是通过消除所述相关的温度测量值相对于外部环境的依赖性来执行。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述外部环境通过外部空气的温度的测量值和所述次级热空气源的出口处的温度的测量值来识别。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述警报阈值基于所述热交换器(17)的所述出口处的空气温度的理论值，所述理论值由预定的热模型来估计，所述热模型从对飞行...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔赛，
申请(专利权)人：利勃海尔航空航天图卢兹有限公司，
类型：发明
国别省市：