一种飞机空调系统维修检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种飞机空调系统维修检测装置，发动机检测模块发出声波，被管路检测模块检测，采集的信号在主控制器中分析处理，获得空调是否存在损伤的诊断结果；可以准确判断空调系统的物理健康状态，准确判断是否存在物理损伤，准确度高，检测方法简单。同时分别检测发动机处、管路处和驾驶室的温度参数，从而判断空调系统工作健康指数；通过检测空调工作时驾驶室空气成分，从而检测驾驶室安全指数。可以很好的分析空调在工作时的工作效率和驾驶舱的安全指数，保证检测合格的飞机不会再执行任务时产生危险。务时产生危险。务时产生危险。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机空调系统维修检测装置


[0001]本专利技术涉及飞机检测领域，具体涉及飞机空调系统维修检测装置。

技术介绍

[0002]军用飞机空调不同于传统的家用空调，飞机在高空飞行，基本不需要进行降温，高空空气稀薄，气温很低，在没有空调时一般都是让飞行员穿着厚重的飞行服进行飞行；一般的飞机空调都是利用发动机的热量直接进行加热，将热空气通过换热器的方式导入驾驶舱，实现驾驶舱的温度控制。当需要降温时直接将空调制热方式关闭，导入外部气流即可直接降温。
[0003]飞机的空调安全影响着飞行安全，如果飞行中空调故障，一方面可能导致温度变化不稳定，影响飞行员身体健康，另一方面可能导致有害气体浓度升高，紧急情况下甚至可能导致飞行员晕厥；另一方面在维修保养时由于空调安装在机身内部，维修检测空间十分狭窄，无法采用传统的设备进行检测。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种飞机空调系统维修检测装置，包括主控制器、发动机检测模块、管路检测模块和驾驶室检测模块；
[0005]发动机检测模块、管路检测模块和驾驶室检测模块均连接至主控制器；
[0006]飞机空调包括发动机换热器、管路和驾驶室换热器；发动机的热量由发动机换热器传递至管路中的气体，管路中的气体将热量传递至驾驶室换热器，驾驶室换热器加热驾驶室，从而实现空调制热；
[0007]发动机检测模块发出声波，被管路检测模块检测，采集的信号在主控制器中分析处理，获得空调是否存在损伤的诊断结果；
[0008]同时分别检测发动机处、管路处和驾驶室的温度参数，从而判断空调系统工作健康指数；
[0009]通过检测空调工作时驾驶室空气成分，从而检测驾驶室安全指数。
[0010]发动机检测模块包括音频加载模块、发动机温度检测器、发动机气压检测器；
[0011]管路检测模块包括管路温度计、管路流量计和音频采集器；
[0012]驾驶室检测模块包括驾驶室温度计和气体成分检测器；
[0013]音频加载模块包括声波换能器和耦合头，耦合头用于将声波耦合加载至发动机换热器，声波沿着管路传输，从而被音频采集器采集到；音频采集器将采集的声波信号发送至主控制器；
[0014]发动机温度检测器用于检测发动机的温度，管路温度计用于检测管路中的空气温度，驾驶室温度计用于检测驾驶室的温度；发动机气压检测器用于检测发动机处的管路气压，管路流量计用于检测管路内的空气流速，气体成分检测器用于检测驾驶室内的空气气体成分。
[0015]发动机温度检测器、发动机气压检测器、管路温度计、管路流量计、驾驶室温度计为飞机空调系统固定安装的传感器，具有检测接口，连接检测接口后与主控制器连接；
[0016]音频加载模块、音频采集器和气体成分检测器为外接传感器，在检测时外接，使用后拆下。
[0017]气体成分检测器包括气体传感器、电压检测器和数据处理器；
[0018]气体传感器包括气体敏感膜，气体敏感膜吸附特定成分的气体从而影响气体传感器的电阻；电压检测器检测气体传感器的分压从而判断特定气体成分的浓度；
[0019]数据处理器对电压检测器的电压变化数据进行处理，从而判断气体的成分和浓度。
[0020]气体传感器从上至下依次包括气体敏感膜层、绝缘薄膜层、压电薄膜层、电阻薄膜层，电阻薄膜层外侧设置电极；每一组气体敏感膜层、绝缘薄膜层、压电薄膜层、电阻薄膜层和电极形成一个传感器单元；多个传感器单元组成气体传感器；电压检测器分别检测每一个传感器单元的电压变化，并发送给数据处理器；
[0021]检测的原理是，气体敏感膜吸收气体后产生膨胀，膨胀后会挤压压电薄膜层产生一个压电电动势，进一步的挤压电阻薄膜层，使得电阻薄膜层变形，变形的电阻薄膜层长度变化进一步引起电阻变化；电阻薄膜层串联一个阻值恒定的电阻，当电阻薄膜层电阻变化时，电阻薄膜层的分压会增大；
[0022]同时压电薄膜层产生的压电电压作用于电阻薄膜层，使得电阻薄膜层同时受到压电薄膜层的电压作用；
[0023]压电薄膜层和电阻薄膜层仅仅在电极处导通，其他位置绝缘；
[0024]同时压电薄膜产生的最大电压U1与无变形状态下电阻薄膜层的分压U2的关系为0.5
×
U2≤U1≤U2；且压电薄膜产生的电压与电阻薄膜层的分压方向相同，即可以加和；
[0025]通过压电薄膜使得在受到变形的压力时，电压的增大变化更加明显，灵敏度更高。
[0026]气体敏感膜层能够吸附特定成分的气体，特定成分的气体包括：CO、CO2、SO2、O2，每一个传感器单元对应的气体敏感膜对应吸附一种气体，多个气体敏感膜实现多种气体同时检测。
[0027]数据处理器得到电压检测器检测的每一个传感器单元的电压U随时间变化的函数，并对电压随时间变化的函数进行求导，得到电压随时间的变化率D；
[0028]数据处理器处理得到每10s时间段中电压变化率D的绝对值最大的时刻t0，并确定时刻t0对应的电压变化率D
t0
和电压U
t0
；
[0029]求解气体浓度A
x
＝k1·
D
t0
+k2·
U
t0
；
[0030]其中x指代CO、CO2、SO2、O2；
[0031]求解驾驶室安全指数I2＝k3·
A
O2
‑
k4·
(A
CO
/A
CO2
)
‑
k5·
A
SO2
；
[0032]其中k1至k5为系数，k1的单位为mol/(L
·
V)，k2的单位为(mol
·
s)/(L
·
V)，k4无单位，k3和k5的单位为L/mol，A的单位为mol/L，U
t0
的单位为V，D
t0
的单位为V/s；A
O2
、A
CO
、A
CO2
、A
SO2
分别表示对应气体的浓度；
[0033]判断I2是否在阈值范围内，I2超过阈值范围则表明空调工作时驾驶室气体浓度不正常，存在燃烧室有害气体的泄露或者氧气/二氧化碳浓度不足。
[0034]音频加载模块的声波换能器输出复合频率声波，声波的频率范围覆盖100Hz至
10MHz，声波沿着管路传输，音频采集器采集的音频频谱发送至主控制器；
[0035]主控制器内将音频加载模块的输出频谱和音频采集器采集的采集频谱进行作差，从而获得差分频谱F；
[0036]差分频谱体现了声波经过空调换热器和管路后频谱的变化；
[0037]主控制器将差分频谱输入诊断模型从而实现管路换热器等位置的损伤诊断；
[0038]发动机温度检测器检测发动机的温度T1，管路温度计用于检测管路中的空气温度T2，驾驶室温度计用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机空调系统维修检测装置，包括主控制器、发动机检测模块、管路检测模块和驾驶室检测模块；其特征在于：发动机检测模块、管路检测模块和驾驶室检测模块均连接至主控制器；飞机空调包括发动机换热器、管路和驾驶室换热器；发动机的热量由发动机换热器传递至管路中的气体，管路中的气体将热量传递至驾驶室换热器，驾驶室换热器加热驾驶室，从而实现空调制热；发动机检测模块发出声波，被管路检测模块检测，采集的信号在主控制器中分析处理，获得空调是否存在损伤的诊断结果；同时分别检测发动机处、管路处和驾驶室的温度参数，从而判断空调系统工作健康指数；通过检测空调工作时驾驶室空气成分，从而检测驾驶室安全指数。2.根据权利要求1所述的飞机空调系统维修检测装置，其特征在于：发动机检测模块包括音频加载模块、发动机温度检测器、发动机气压检测器；管路检测模块包括管路温度计、管路流量计和音频采集器；驾驶室检测模块包括驾驶室温度计和气体成分检测器；音频加载模块包括声波换能器和耦合头，耦合头用于将声波耦合加载至发动机换热器，声波沿着管路传输，从而被音频采集器采集到；音频采集器将采集的声波信号发送至主控制器；发动机温度检测器用于检测发动机的温度，管路温度计用于检测管路中的空气温度，驾驶室温度计用于检测驾驶室的温度；发动机气压检测器用于检测发动机处的管路气压，管路流量计用于检测管路内的空气流速，气体成分检测器用于检测驾驶室内的空气气体成分。3.根据权利要求2所述的飞机空调系统维修检测装置，其特征在于：发动机温度检测器、发动机气压检测器、管路温度计、管路流量计、驾驶室温度计为飞机空调系统固定安装的传感器，具有检测接口，连接检测接口后与主控制器连接；音频加载模块、音频采集器和气体成分检测器为外接传感器，在检测时外接，使用后拆下。4.根据权利要求2所述的飞机空调系统维修检测装置，其特征在于：气体成分检测器包括气体传感器、电压检测器和数据处理器；气体传感器包括气体敏感膜，气体敏感膜吸附特定成分的气体从而影响气体传感器的电阻；电压检测器检测气体传感器的分压从而判断特定气体成分的浓度；数据处理器对电压检测器的电压变化数据进行处理，从而判断气体的成分和浓度。5.根据权利要求4所述的飞机空调系统维修检测装置，其特征在于：气体传感器从上至下依次包括气体敏感膜层、绝缘薄膜层、压电薄膜层、电阻薄膜层，电阻薄膜层外侧设置电极；每一组气体敏感膜层、绝缘薄膜层、压电薄膜层、电阻薄膜层和电极形成一个传感器单元；多个传感器单元组成气体传感器；电压检测器分别检测每一个传感器单元的电压变化，并发送给数据处理器；气体敏感膜层能够吸附特定成分的气体，特定成分的气体包括：CO、CO2、SO2、O2，每一个传感器单元对应的气体敏感膜对应吸附一种气体，多个气体敏感膜实现多种气体同时检
测。6.根据权利要求5所述的飞机空调系统维修检测装置，其特征在于：数据处理器得到电压检测器检测的每一个传感器单元的电压U随时间变化的函数，并对电压随时间变化的函数进行求导，得到电压随时间的变化率D；数据处理器处理得到每10s时间段中电压变化率D的绝对值最大的时刻t0，并确定时刻t0对应的电压变化率D
t0
和电压U
t0
；求解气体浓度A
x
＝k1·
D
t0
+k2·
U
t0
；其中x指代CO、CO2、SO2、O2；求解驾驶室安全指数I2＝k3·
A
O2
‑
k4·
(A
CO
/A
CO2
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐凯松，施晓伟，薛继鹏，齐慧英，杨建军，乐婷，葛俊，宋冬，曹浩然，郑少勘，
申请(专利权)人：芜湖天航装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：