飞机离心传感器测试装置设计与实践应用

王朋飞

摘要：对飞机离心传感器测试装置进行设计与研发，并模拟其工作条件，在地面上全面检测和调整所有的控制指标，促使其工作特性与相关标准要求相符，然后装机使用，这将对于飞机而言有着十分重要的现实意义与应用价值。据此，本文主要对飞机离心传感器测试装置设计与实践应用进行了详细分析。

关键词：飞机；离心传感器；测试装置设计；实践

一、飞机离心传感器的工作原理

离心传感器是压气机放气带操作系统控制的核心组件，主要是自动控制放气带的开关，位于发动机周围的传动机匣的右前方，包括壳体、上盖、传动轴、分油活门、调整螺钉、橡皮薄膜、顶杆、微动电门等。其中，壳体主要包括导线插座、回油通道、进油接头；上盖带有调整螺钉，以此适当调节放气带的开关转速；传动轴的上部分是离心飞重，下部分是方形键，发动机主要是利用方形键去带动传动轴与离心飞重进行旋转；分油活门处于传动轴的中间位置，有两个凸边，其中，上部分凸边是控制去薄膜左侧油路，下部分凸边是避免运转中来油流进附件传动机匣中。在离心传感器工作的时候，分油活门上存有相矛盾的两个力在作用，即导致其下移的弹簧力与受离心飞重惯性作用的上移离心力。在此力处于相等位置的时候，分油活门会平衡于固定位置。转速越大，分油活门的平衡位置就会逐渐向上，相反则会向下。一般来说，在发动机转速是3800+50r/min，分油活门应处于凸边下沿位置，正好可以关闭传动轴的上排油孔。在大于此转速时，分油活门位置相对上面一些，上下油孔之间保持畅通，就过滤的滑油进入薄膜左侧，利用压顶杆向右侧移动，连接微动电门。在转速下降到3800+50r/min的时候，活门则关闭上排油孔，薄膜左侧的滑油从壳体的回油小孔流进发动机附件传动机匣中去，受弹簧作用顶杆向左侧移动，断开微动电门。

二、飞机离心传感器测试装置设计思路

首先，功能的综合性。飞机离心传感器测试装置在整体上，主要包括机械与电控系统，即冷气、滑油、传动、硬件、软件系统，其可以在一定程度上满足为附件滑油供压、动力传输、动态调节等多项功能需求。其次，准确控制与调节。利用先进的计算机和伺服控制技术，基于触摸式平板电脑、PLC、伺服电机，进行状态控制，调节动态过程，存储并判定信号采集与性能参数等等。再次，小型化，以气源为供油动力，可以在很大程度上防止液压泵站的不良问题。以高级伺服电机为传输动力，精确控制转速，十分小巧。

三、机械系统

（一）冷气系统

冷气系统具有其自身的独特功能，即是飞机离心传感器测试装置滑油箱的主要输油动力。而供气源主要来自于地面气源和冷气系统的蓄气瓶，利用此系统，提高高压冷气经减压器逐渐减压之后为低压冷气，并為滑油箱继续供压，以此确保输出压力可以满足入口压力的检测需要。

（二）滑油系统

滑油系统主要工作就是为飞机离心传感的进口提供有压滑油，以此确保能够满足检测的相关要求。滑油介质通过利用航空润滑油，在所检测的附件工作的时候，进口所提供的滑油压力应为4.5±0.5kg/cm2。滑油箱是密封性的油箱，其内部被增压空气加压之后的滑油，经过精密的油滤之后，经过油箱出油开关，为飞机离心传感器供给。

（三）传动系统

传动系统位于大油池的内部，即离心传感器、联轴器、收油槽、伺服电机、固定座等。左侧离心传感器经过中间位置联轴器，通过收油槽，和右侧伺服电机相互连接，整体上安装于固定座位上。联轴器可以保证结构件之间的传动轴同心，还可以吸收误差。收油槽的功能就是搜集离心传感器运转时，壳体回油孔流出来的滑油，上部分是明胶玻璃盖板，避免滑油因为转动速度过快，被联轴器甩出去。下部分是漏油孔，安装在大油池的底部，直接和集油瓶之间相互连接，收油槽内部的滑油可以直接进入集油瓶中去。

四、控制系统

（一）硬件设计

所谓硬件主要是为了进一步收集测试的相关数据信息。控制系统主要是以平板电脑作为上位机，PLC作为下位机，触摸屏作为人机界面，合理控制、适当调整测试装置的伺服电机转速，以此显示与监控飞机离心传感器工作状态的相关参数，并存储和判定测试结果，其实时性与数据处理能力良好。

（二）软件设计

编程软件包含可编程控制器软件与上位机监控管理软件，主要是为了采集和处理数据。其中，下位机利用PLC，测试装置利用梯形图编程方式，写入注释，编程相对简便。软件设计主要利用模块化和结构化编程，进行不同层次控制，程序结构十分明晰。在系统中，包含多个模块和子模块，其中各测试模块通过利用子模块，采集、分析并处理检测对象的相关信号，这样一来，不仅可以闭环控制各功能模块，还能够保证不会相互影响，以明显提高控制效果。

（三）关键逻辑设计

伺服电机主要是利用联轴器与转速开关相连接，驱动离心传感器进行转动。离心传感器测试装置主要是利用平板电脑、压力变送器、伺服电机、PLC等组成开关控制系统。通过PLC对伺服电机转速进行全面控制，通过在既定时间周期以内，适当增加或者降低转速增量，以此降低或增速伺服电机。其中实践周期的长度应精确控制在30ms。在对附件接通转速以及断开转速进行测量后，PLC会分别进行传送，至工控机，并对接通转速与断开转速之间的差值进行计算，利用测试软件自动比较其与标准数据之间的差异，及时总结性能合格程度，并根据实际需求，打印详细的测试结果。

五、结语

总之，飞机离心传感器测试装置具有其自身的独特优势，即功能齐全、性能稳定、精确度较高、结构十分科学合理、便于控制与操作等，完全符合实践应用要求。利用计算机与伺服控制技术，可以及时收集到现场测试附件的所有数据信息，并保证品质优良。在实际检测过程中，软件的可靠性、维护性、可扩展性相对较好，实现了其智能化检测，表明其具备十分重要的现实意义与应用价值。

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